Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Brennstoffzellen mit neuer Technik kurz vor dem kommerziellen Einsatz

25.10.2002


Eine der wichtigsten Optionen für die Energieversorgung der Zukunft ist die Brennstoffzelle





Sie kehrt den aus dem Schulunterricht bekannten Prozess der Elektrolyse um - erzeugt also über eine elektrochemische Reaktion aus Wasserstoff oder Erdgas - in Gegenwart von Luftsauerstoff - Strom und Wärme.



Das Bestechende an Brennstoffzellen ist nicht nur ihre extrem effiziente und nahezu emissionsfreie Energieumwandlung, sie sind auch vielseitig einsetzbar. So reicht die Palette der Anwendungen von U-Booten, Raumfahrtsonden und Fahrzeugen über kleine und größere Kraftwerke bis hin zur Stromversorgung von Laptops und Mobilfunkgeräten.

Je nach Aufbau und Funktionsweise unterscheidet man sechs verschiedene Brennstoffzell-Typen. Während die Polymerelektrolyt-Membran-(PEM)-Brennstoffzelle erklärter Favorit der Automobilindustrie ist, setzt Siemens als Hersteller ortsgebundener Kraftwerke auf die oxidkeramische (Solid Oxide Fuel Cell) SOFC-Brennstoffzelle. Sie besitzt in Kombination mit der Kraft-Wärme-Kopplung einen sehr hohen Wirkungsgrad, eine große Leistungsdichte und eine flexible Brennstoffverwertung.

SOFC-Brennstoffzellen sind genügsam. Sie können bereits die Rohenergieträger Bio- und Erdgas verwerten, während etwa die PEM-Zellen auf Basis von Wasserstoff oder Methanol operieren. Ein SOFC-Brennstab besteht aus einer röhrenförmigen äußeren (Anode) und einer inneren (Kathode) Elektrode, die eine Yttrium-Zirkonoxid-Membran voneinander trennt. Bei einer Betriebstemperatur von annähernd 1000°C wird ins Zylinderinnere Luftsauerstoff und über die Anoden-Oberfläche Erdgas geleitet. Die Temperatur ist erforderlich, um einerseits Erdgas in Wasserstoff zu reformieren - wobei geringe Mengen Kohlenmonoxid enstehen -, andererseits, um die Keramikmembran nur für Sauerstoffionen (O2-) durchlässig zu machen. Die negativen O2--Ionen wandern durch die Membran zur positiven Anodenseite, wo sie Wasserstoff zu H2O und Kohlenmonoxid zu CO2 oxidieren. Die anodenseitig freigewordenen Elektronen werden als elektrische Energie über leitende Streben abgeführt. Es fließt also ein nutzbarer elektrischer Strom.

Da bei längeren Streben widerstandsbedingt elektrische Verluste auftreten, haben Siemens-Forscher in Erlangen und Pittsburgh, Pennsylvania, USA, nun eine neue Generation von besonders kompakten Brennstoffzellen entwickelt. In dem flachen Röhrenverbund ist der elektrische Widerstand wegen der kürzer gewordenen Wege erheblich kleiner, was die Leistungsdichte bei gleichem Materialverbrauch um das Dreifache erhöht.

Da die Materialkosten einer der preisbestimmenden Faktoren sind, können künftig Brennstoffzellen pro Leistung wesentlich billiger als bisher produziert werden.

| Siemens
Weitere Informationen:
http://www.siemens.com

Weitere Berichte zu: Brennstoffzelle Erdgas Kohlenmonoxid Wasserstoff

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Neue Sensortechnik für E-Auto-Batterien
08.12.2016 | Ruhr-Universität Bochum

nachricht Siliziumsolarzelle des ISFH erzielt 25% Wirkungsgrad mit passivierenden POLO Kontakten
08.12.2016 | Institut für Solarenergieforschung GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Elektronenautobahn im Kristall

Physiker der Universität Würzburg haben an einer bestimmten Form topologischer Isolatoren eine überraschende Entdeckung gemacht. Die Erklärung für den Effekt findet sich in der Struktur der verwendeten Materialien. Ihre Arbeit haben die Forscher jetzt in Science veröffentlicht.

Sie sind das derzeit „heißeste Eisen“ der Physik, wie die Neue Zürcher Zeitung schreibt: topologische Isolatoren. Ihre Bedeutung wurde erst vor wenigen Wochen...

Im Focus: Electron highway inside crystal

Physicists of the University of Würzburg have made an astonishing discovery in a specific type of topological insulators. The effect is due to the structure of the materials used. The researchers have now published their work in the journal Science.

Topological insulators are currently the hot topic in physics according to the newspaper Neue Zürcher Zeitung. Only a few weeks ago, their importance was...

Im Focus: Rätsel um Mott-Isolatoren gelöst

Universelles Verhalten am Mott-Metall-Isolator-Übergang aufgedeckt

Die Ursache für den 1937 von Sir Nevill Francis Mott vorhergesagten Metall-Isolator-Übergang basiert auf der gegenseitigen Abstoßung der gleichnamig geladenen...

Im Focus: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Firmen- und Forschungsnetzwerk Munitect tagt am IOW

08.12.2016 | Veranstaltungen

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Hochgenaue Versuchsstände für dynamisch belastete Komponenten – Workshop zeigt Potenzial auf

09.12.2016 | Seminare Workshops

Ein Nano-Kreisverkehr für Licht

09.12.2016 | Physik Astronomie

Pflanzlicher Wirkstoff lässt Wimpern wachsen

09.12.2016 | Biowissenschaften Chemie