Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

Make your likes visible on Facebook?

Connect your Facebook account to Prezi and let your likes appear on your timeline.
You can change this under Settings & Account at any time.

No, thanks

Die Brennstoffzelle

No description
by

Hannes Krabel

on 20 May 2014

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of Die Brennstoffzelle

Die Brennstoffzelle
Gliederung
1. Was ist eine Brennstoffzelle und wie funktioniert sie
1.1 Die chemische Reaktion
1.2 Arten der Brennstoffzelle

3. Geschichte und Entwicklung der Brennstoffzelle
3.1 Meilensteine in der Entwicklung
3.2 Besondere Ereignisse (Apollo 13)

4. Heutiger Nutzen der Brennstoffzelle

5.Vor- und Nachteile der Brennstoffzelle

6.Fazit
Geschichte und Entwicklung der Brennstoffzelle
1800 beschrieben William Nicholson und Anthony Carlisle den Prozeß der elektrischen Wasserspaltung
Grove-Brennstoffzelle
bezeichnete sie als Gasbatterie
erst William Grove beschrieb den Effekt dann als Umkehrung der Elektrolyse
vier hintereinander geschaltete
galvanische Elemente
in jedem Gefäß befand sich
verdünnte Schwefelsäure
in diese waren jeweils zwei Glasröhren mit einer Platinelektrode eingetaucht
die Anonde wurde mit Sauerstoff umspühlt, die Kathode mit Wasserstoff
„Ich glaube, dass eines Tages Wasserstoff und Sauerstoff, aus denen sich Wasser zusammensetzt, allein oder zusammen verwendet, eine unerschöpfliche Quelle von Wärme und Licht bilden werden.“
- Jules Verne
Weiterentwicklung
Im Todesjahr Groves, 1896, erkannte erkannte Wilhelm Oswald dann den eigentlichen Nutzen der Brennstoffzelle (mit seinem Modell erreichte er einen Wirkungsgrad von über 80%)
Funktionsweise der Brennstoffzelle
saurer Elektrolyt
basischer Elektrolyt
Wasserstoff wird an Anode unter Abgabe von Elektronen
zu Protonen oxidiert -> diese gelangen durch die Membran
2 H₂ -> (4H+) + 4e-
An der Kathode wird Sauerstoff unter Aufnahme von Elektronen zu Anionen reduziert
O₂ + (4H+) + 4e- -> 2H₂0
Anode :
Kathode :
Gesamtreaktion
2H₂ + O₂ -> 2H₂O
Apollo 13
in allen Apollo-Missionen dienten Brennstoffzellen als Energielieferant
allerdings gab es bei apollo 13 ein Problem
http://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Apollo13-wehaveaproblem.ogg
einer der Sauerstofftanks explodierte !
der chemische Wissensstand war allerdings noch nicht ausgereift genug um die Brennstoffzelle einzusetzen
1932 baute Francis Thomas (Tom) Bacon das erste Modell einer Alkali-Elektrolyt-Brennstoffzelle
jetzt erweckte die Brennstoffzelle wahre
Aufmerksamkeit
Was ist eine Brennstoffzelle
eine Brennstoffzelle, ist eine galvanische Zelle
sie wandelt Reaktionsenergie eines Brennstoffes und eines Oxidationsmittels in elektrische Energie
die Brennstoffzelle steht für eine Wasserstoff-Sauerstoff-Brennstoffzelle
Funktionsweise der Brennstoffzelle anhand der AFC-Brennstoffzelle
Reaktionspartner reagiern nicht direkt, sondern räumlich getrennt
Elektrolyt = Kalilauge
Elektroden sind palladinierte Nickel-Netzelektrode
Anode :
Wasserstoff wird unter Elektronen Abgabe oxidiert
Kathode :
Sauerstoff nimmt Elektronen auf und wird somit reduziert
2H₂ + 4OH- -> 4H₂0 + 4e-
O₂ + 2H₂O + 4e- -> 4OH-
Gesamtreaktion
2H₂ + O₂ -> 2H₂O
1950 wurde das Prinzip von Russen und Amerikanern in der Luft- und Raumfahrt eingesetzt
1970 wurde das erste Auto, welches mit Brennstoffzellen betrieben wurde, gebaut und vorgestellt
"kalte Verbrennung"
1980 werden erste Brennstoffzellen-Kraftwerke errichtet
Heutiger Nutzen
Autos
Flugzeuge
Wärme
Bus
Notebook
Smartphones
Wasserstoff in praktisch unbegrenzten Mengen
aus Auspuff nur 55°C warmer Wasserdampf
vibrationsfrei
besser als batteriebetriebene Autos
weniger Energie als bei normalen Autos geht verloren
Nachteile
Hohe Investitionskosten
Vorteile
vielseitig einsetzbar
mangelnde Sicherheit
andere Ideen gehen verloren
geräuschlos
umweltschonend
hoher Wirkungsgrad
Aufbau
Elektrolyt :
trennt Anode und Kathode voneinander
besteht aus Poly-perfluorsulfonsäure
gute Protonenleitfähigkeit
Elektroden :
gute katalytische Eigenschaften
Material Kohlenstoff/ Platin beschichtet
Spannung berechnen
Seperator : Diaphragma z.B. poröser Ton
AFC-Brennstoffzelle
PEM-(FC-)Brennstoffzelle
DMFC
MCFC
Arten von Brennstoffzellen
Reformer
CH₃OH +H₂O -> CO₂ +3H₂
Full transcript