Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Energie aus Kohlendioxid

27.08.2004


Amerikanische Wissenschaftler haben ein Verfahren entwickelt, um aus dem bei der Reformierung von Erdgas und anderen Kohlenwasserstoffen freiwerdenden Kohlenmonoxid direkt in der Brennstoffzelle elektrische Energie zu gewinnen. Die Technik könnte den Einsatz von Brennstoffzellen mit Reformern effektiver machen.


Das Polyoxometalat-Molekül dient nur als Vehikel für Elektronen und wird in dem Verfahren nicht verbraucht. Grafik: Science



Wird eine Polymermembranbrennstoffzelle (PEM) mit Kohlenwasserstoffen wie beispielsweise Methan (CH4) betrieben, so muss das Brenngas in einem vorgeschalteten externen Reformer zu Wasserstoff und Kohlendioxid reformiert werden. Diese Reaktion läuft gewöhnlich in zwei Schritten ab: Im ersten Schritt wird CH4 unter Zufuhr von Wärme mit Wasserdampf in Verbindung gebracht, worauf Kohlenmonoxid (CO) und Wasserstoff entstehen. Anschließend wird das Kohlenmonoxid erneut mit Wasserdampf versetzt. Es entstehen daraus Kohlendioxid und Wasserstoff. So verschwindet das für die Platin-Katalysatoren der Brennstoffzelle als starkes Gift wirkende Kohlenmonoxid aus dem Brenngas, und es steht zusätzlich Wasserstoff zur Verbrennung in der Brennstoffzelle zur Verfügung.



Diese so genannte Shift-Reaktion läuft jedoch vergleichsweise langsam ab und setzt der Reformierung von Wasserstoff aus Kohlenwasserstoffen daher ein Limit. Zudem bringt die Shift-Reaktion einen Wasserverbrauch mit sich, was besonders bei tragbaren Brennstoffzellen einen zusätzlichen Aufwand bedeutet.

Bei dem von Won Bae Kim von der Universität von Wisconsin in Madison und seinen Kollegen entwickelten Verfahren entfällt diese Shift-Reaktion jedoch völlig: Das Kohlenmonoxid reagiert in einem vorgeschalteten Reaktor in Anwesenheit von Wasser mit einem Komplexmolekül, einem so genannten Polyoxometalat. Dabei gibt das Kohlenmonoxid Elektronen an den Komplex ab und nimmt dabei den Sauerstoff des Wassers auf, wobei Kohlendioxid entsteht. Der Komplex mit den überzähligen Elektroden wandert zur Anode der Brennstoffzelle, gibt diese Ladungen dort ab und strömt wieder zurück in den Reaktor. Er dient also nur als Transportmittel für Elektronen und wird nicht verbraucht.

Mit diesem Verfahren kann ohne Shift-Reaktion aus dem Kohlendioxid zusätzliche elektrische Energie gewonnen werden. Anwendung versprechen sich die Entwickler vor allem bei Brennstoffzellen, die ihr Brenngas aus Biomasse beziehen. Dabei sei das Verhältnis des entstehendem Kohlenmonoxid und Wasserstoff besonders günstig.

Ulrich Dewald | Innitiative Brennstoffzelle
Weitere Informationen:
http://www.initiative-brennstoffzelle.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Agrophotovoltaik goes global: von Chile bis Vietnam
20.06.2018 | Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE

nachricht ISFH Vorreiter bei der Kalibrierung von Strahlungssensoren
20.06.2018 | 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: Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern

Die moderne medizinische Bildgebung und neue spektroskopische Verfahren benötigen faserbasierte Lichtquellen, die breitbandiges Laserlicht im nahen und mittleren Infrarotbereich erzeugen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) zeigen in einer aktuellen Veröffentlichung im renommierten Fachblatt Optica, dass sie die optischen Eigenschaften flüssigkeitsgefüllter Fasern und damit die Bandbreite des Laserlichts gezielt über die Umgebungstemperatur steuern können.

Das Besondere an den untersuchten Fasern ist ihr Kern. Er ist mit Kohlenstoffdisulfid gefüllt - einer flüssigen chemischen Verbindung mit hoher optischer...

Im Focus: Temperature-controlled fiber-optic light source with liquid core

In a recent publication in the renowned journal Optica, scientists of Leibniz-Institute of Photonic Technology (Leibniz IPHT) in Jena showed that they can accurately control the optical properties of liquid-core fiber lasers and therefore their spectral band width by temperature and pressure tuning.

Already last year, the researchers provided experimental proof of a new dynamic of hybrid solitons– temporally and spectrally stationary light waves resulting...

Im Focus: Revolution der Rohre

Forscher*innen des Instituts für Sensor- und Aktortechnik (ISAT) der Hochschule Coburg lassen Rohrleitungen, Schläuchen oder Behältern in Zukunft regelrecht Ohren wachsen. Sie entwickelten ein innovatives akustisches Messverfahren, um Ablagerungen in Rohren frühzeitig zu erkennen.

Rückstände in Abflussleitungen führen meist zu unerfreulichen Folgen. Ein besonderes Gefährdungspotential birgt der Biofilm – eine Schleimschicht, in der...

Im Focus: Überdosis Calcium

Nanokristalle beeinflussen die Differenzierung von Stammzellen während der Knochenbildung

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universitäten Freiburg und Basel haben einen Hauptschalter für die Regeneration von Knochengewebe identifiziert....

Im Focus: Overdosing on Calcium

Nano crystals impact stem cell fate during bone formation

Scientists from the University of Freiburg and the University of Basel identified a master regulator for bone regeneration. Prasad Shastri, Professor of...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Hengstberger-Symposium zur Sternentstehung

19.06.2018 | Veranstaltungen

LymphomKompetenz KOMPAKT: Neues vom EHA2018

19.06.2018 | Veranstaltungen

Simulierter Eingriff am virtuellen Herzen

18.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Vorhersage von Kristallisationsprozessen soll bessere Kunststoff-Bauteile möglich machen

20.06.2018 | Materialwissenschaften

Agrophotovoltaik goes global: von Chile bis Vietnam

20.06.2018 | Energie und Elektrotechnik

Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern

20.06.2018 | Physik Astronomie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics