Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Die AFC erlebt eine Renaissance

26.10.2004


Das kanadische Unternehmen Astris hat auf der Brennstoffzellenmesse in Toronto einen 2,4-Kilowatt-Brennstoffzellengenerator vorgestellt. Das System arbeitet mit einer Alkalischen Brennstoffzelle (AFC) und ist damit ein Exot auf dem von Polymermembranbrennstoffzellen (PEMFC) dominierten Markt. Anwendungsgebiete der AFC könnten Systeme zur Notstromversorgung, zur portablen Stromversorgung und als Energiequellen für Kleinfahrzeuge wie Golf-Mobile oder Elektrorollstühle sein, so die Entwickler von Astris.


Das AFC-System von Astris ist deutlich schwerer als vergleichbare PEM-Systeme - sein elektrischer Wirkungsgrad liegt jedoch höher. Foto: Astris



AFCs haben bereits eine lange Entwicklungsgeschichte. Die Systeme flogen schon vor fast vier Jahrzehnten an Bord der Apollo-Raumfähren der Nasa ins All und liefern bis heute die elektrische Energie für die Bordnetze der Space Shuttles. Die Vorteile dieses Brennstoffzellentyps für die Raumfahrt liegen auf der Hand: Wegen der besonders günstigen Reaktionskinetik in der Zelle haben AFCs einen besonders hohen elektrischen Wirkungsgrad. Mit Arbeitstemperaturen von rund 90 Grad Celsius sind sie auch an Bord einer Raumfähre gut zu handhaben.

... mehr zu:
»AFC »PEM-System »Zelle


Der gravierende Nachteil der AFCs ist ihre hohe Empfindlichkeit gegenüber Verunreinigungen mit Kohlendioxid (CO2): Das Gas, das über die Luftversorgung in die Zelle gelangt, reagiert mit der als Elektrolyt verwendeten Kalilauge (KOH) zu Kaliumcarbonat. Dadurch verstopfen unter anderem die Poren und die chemische Reaktion in der Zelle kommt zum Erliegen. Die Zellen an Bord der Raumfähren arbeiten daher nicht mit Luft, sondern mit reinem Sauerstoff, der in einem separaten Drucktank mitgeführt wird. Im Weltraum, wo ohnehin Drucktanks mitgeführt werden müssen, ist dies kein wesentlicher zusätzlicher Aufwand. Am Boden jedoch kann ein solches System nicht mit Brennstoffzellensystemen konkurrieren, die ihren Sauerstoff lediglich aus der Luft beziehen.

Die Entwickler der AFC-Systeme von Astris haben jedoch das CO2-Problem gelöst, indem sie das Gas in einem vorgeschalteten Bauelement mithilfe einer chemischen Reaktion entfernen. So kann das System auch mit gewöhnlicher Luft betrieben werden. Die Leistungsdaten des aus zwei 1,2-Kilowatt-Stacks bestehenden Systems sind tatsächlich besser als die vergleichbarer PEM-Systeme: Während die PEMs auf elektrische Wirkungsgrade von 40 Prozent kommen, sind es bei der AFC etwa 50 Prozent. Doch mit 125 Kilogramm ist das System deutlich schwerer als vergleichbare PEM-Systeme. Die Lebensdauer gibt Astris mit etwa 2000 Stunden an, womit das System in ähnlichen Größenordnungen liegt wie PEM-Systeme.

Gegenüber der PEM-Technologie sieht Astris klare Vorteile in den AFCs: Da auf teure Membranen und Katalysatormaterialien aus Platin verzichtet werden kann, sind die Zellen in der Herstellung deutlich billiger. Anders als PEM-Zellen haben sie keine Membranen, die ständig feucht gehalten werden müssen, um den Protonenfluss aufrecht zu erhalten. Das erleichtert das Wassermanagement in der Zelle und ermöglicht einen einfachen Start des Systems selbst bei Temperaturen bei minus vierzig Grad Celsius.

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

Weitere Berichte zu: AFC PEM-System Zelle

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Wie Protonen durch eine Brennstoffzelle wandern
22.06.2017 | Empa - Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt

nachricht Omicron Diodenlaser mit höherer Ausgangsleistung und erweiterter Garantie
20.06.2017 | Omicron - Laserage Laserprodukte 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: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Im Focus: Die Schweiz in Pole-Position in der neuen ESA-Mission

Die Europäische Weltraumagentur ESA gab heute grünes Licht für die industrielle Produktion von PLATO, der grössten europäischen wissenschaftlichen Mission zu Exoplaneten. Partner dieser Mission sind die Universitäten Bern und Genf.

Die Europäische Weltraumagentur ESA lanciert heute PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars), die grösste europäische wissenschaftliche Mission zur...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

„Fit für die Industrie 4.0“ – Tagung von Hochschule Darmstadt und Schader-Stiftung am 27. Juni

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Radioaktive Elemente in Cassiopeia A liefern Hinweise auf Neutrinos als Ursache der Supernova-Explosion

23.06.2017 | Physik Astronomie

Dünenökosysteme modellieren

23.06.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Makro-Mikrowelle macht Leichtbau für Luft- und Raumfahrt effizienter

23.06.2017 | Materialwissenschaften