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Festoxid-Brennstoffzellen sind sowohl für stationäre als auch für mobile Anwendungen geeignet.
Stationäre Anlagen zur Kraft-Wärme-Kopplung werden sowohl für Ein- und Mehrfamilienhäuser als auch für große Gebäude und gewerbliche oder industrielle Anwendungen entwickelt.
Die Wärme kann auf einem hohen Temperaturniveau entnommen und als Prozesswärme genutzt werden.
Daneben werden Großkraftwerke auf der Basis der SOFC entwickelt. Hier wird die Abwärme zur Stromerzeugung in Gasturbinen genutzt. Solche Kraftwerke sollen zukünftig Wirkungsgrade von 70% erreichen können.
Im mobilen Bereich werden SOFCs bisher nicht für den Fahrzeugantrieb entwickelt, sondern als Ersatz für die Fahrzeugbatterie. Der Grund liegt zum einen in der ständig steigenden Anzahl von elektrischen Verbrauchern im Auto, und zum anderen in der Möglichkeit, auch bei abgeschaltetem Motor über lange Zeit Strom zur Verfügung zu haben. Als Betriebsmittel dient Benzin, das vor der Brennstoffzelle einem technisch einfachen Reformer und einer Entschwefelung zugeführt werden muß.
Schritt 1
Die
in zwei Kreisläufen getrennten Gase Sauerstoff und Wasserstoff wandern vom
Gasraum in den Katalysator.
Schritt 2
Die Wasserstoffmoleküle (H2) werden durch den Katalysator in zwei H+ Atome
(Protonen) gespalten. Dabei gibt jedes Wasserstoffatom sein Elektron ab.
Schritt 3
Die Elektronen fließen von der Anode zu Kathode und bewirken einen
elektrischen Stromfluß, der einen Verbraucher mit elektrischer Energie versorgt.
Schritt 4
Jeweils vier Elektronen an der Kathode rekombinieren mit einem
Sauerstoffmolekül.
Schritt 5
Die nun entstandenen Sauerstoff-Ionen wandern durch den Elektrolyten
(Yttriumdotiertes Zirkondioxid)) zur Anodenseite.
Schritt 6
Die Sauerstoff-Ionen geben ihre beiden negativen Ladungen an zwei Protonen
ab und oxidieren mit diesen zu Wasser.
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