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Typen der Brennstoffzelle

06.08.2008 (Sonne-24 / Jürgen Blumenkamp). Es gibt div. verschiedene Typen von Brennstoffzellen. Die Bekannteste ist sicherlich die PEMFC Zelle. Die diversen unterschiedlichen Brennstoffzellen können nach dem eingesetztem Elektrolyten und der Arbeitstemperatur (Niedertemperatur- bzw. Hochtemperatur-Brennstoffzelle) in verschiedene Typen klassifiziert werden:

Die Alkalische-Brennstoffzelle (AFC) verwendet als Elektrolyt Kalilauge, bei einer Betriebstemperatur von 60-90 Grad Celsius, und wird z.B. in der Raumfahrt und in U-Boote verwendet.

Die Phosphorsaure-Brennstoffzelle (PAFC) verwendet als Elektrolyt Phosphorsäure, bei einer Betriebstemperatur von 200 Grad C, und wird z.B. in kleinen KWK (Kraft Wärme Kopplungsanlagen) verwendet.

Die Direkt-Methanol-Brennstoffzelle (DMFC) verwendet als Elektrolyt ein Polymermembran, bei einer Betriebstemperatur von 60-130 Grad C, und findet in portable Anwendungen Ihren Platz.

Die Schmelzkarbonat-Brennstoffzelle (MCFC) verwendet als Elektrolyt eine Alkali-Karbonat-Schmelze bei einer Temperatur von ca. 650 Grad C und wird in KWK eingesetzt.

Die Polymer-Elektrolyt-Membran-Brennstoffzelle (PEMFC) verwendet als Elektrolyt eine Polymermembran, bei einer Temperatur von ca. 60 Grad C und findet in mobile Anwendungen einen Platz. Dieser zellentyp ist im übrigen am meisten verbreitet, und auch in vielen Experimentierkästen für Brenstoffzellen (FC = Fuel Cell = Brennstoffzelle) enthalten.

Die Oxidkeramische-Brennstoffzelle (SOFC) verwendet als Elektrolyt ein Keramik bei einer sehr hohen Arbeitstemperatur von bis zu 1.000 Grad C, und findet in KWK und Kraftwerken Ihren Einsatz.

Bild oben; dieser Brennstoffzellentyp (PEMFC = Polymer-Elektrolyt-Membran Brennstoffzelle) ist in vielen Experimentierkästen anzutreffen, und kann sowohl zur Elektrolyse als auch zur Stromgewinnung heran gezogen werden.

Hinten sieht man den Sauerstoffbehälter. Beim anlegen einer kleinen Spannung von ca. 1,5 bis 3 V spaltet die Zelle das Wasser (sauberes Wasser, am besten destilliertes Wasser) in Sauerstoff und Wasserstoff auf. Vorne ist der Behälter für Wasserstoff. Wenn die "Tanks" voll sind arbeitet die Zelle automatisch andersherum. Nun kann über die beiden Stromanschlüsse die zuvor zum "aufladen" verwendet wurden, der Strom abgenommen werden. Dabei werden die zuvor erzeugten beiden Gase wieder in Wasser umgewandelt.

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