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 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

Ein Nano-Kreisverkehr für Licht

09.12.2016 | Physik Astronomie

Pflanzlicher Wirkstoff lässt Wimpern wachsen

09.12.2016 | Biowissenschaften Chemie

Speicherdauer von Qubits für Quantencomputer weiter verbessert

09.12.2016 | Physik Astronomie