Was ist eine brennstoffzelle?
Gefragt von: Änne Schindler | Letzte Aktualisierung: 6. Juli 2021sternezahl: 4.2/5 (46 sternebewertungen)
Brennstoffzelle heißt eine galvanische Zelle, welche die chemische Reaktionsenergie eines kontinuierlich zugeführten Brennstoffes und eines Oxidationsmittels in elektrische Energie wandelt. Mit Brennstoffzelle ist oft eine Wasserstoff-Sauerstoff-Brennstoffzelle gemeint.
Was ist eine Brennstoffzelle einfach erklärt?
In einer Brennstoffzelle reagiert ein kontinuierlich zugeführter Brennstoff (zum Beispiel Wasserstoff aus Erdgas) mit einem Oxidationsmittel (wie Sauerstoff aus Luft). Dabei entstehen Wasser, Strom und Wärme. Diese elektrochemische Reaktion wird auch als „kalte Verbrennung“ bezeichnet und ist besonders effizient.
Ist eine Brennstoffzelle eine galvanische Zelle?
Galvanische Zellen wandeln chemische Energie in elektrische Energie um, wie zum Beispiel in Akkumulatoren. ... Eine Brennstoffzelle besteht aus einer galvanische Zelle, bei der Brennstoff (z. B. Wasserstoff) und Oxidationsmittel (z.
Wie funktioniert Brennstoffzelle Auto?
In der Brennstoffzelle wird elektrischer Strom aus Wasserstoff gewonnen. Das geschieht durch die Umkehrung der Elektrolyse. Wasserstoff und Luftsauerstoff reagieren zu Wasser, dabei entstehen Wärme und elektrische Energie. Letztere treibt den Elektromotor an.
Welche Spannung hat eine Brennstoffzelle?
Die theoretische Spannung einer Wasserstoff-Sauerstoff-Brennstoffzelle ist 1,23 V bei einer Temperatur von 25 °C. In der Praxis werden jedoch im Betrieb nur Spannungen von 0,5–1 V erreicht; nur im Ruhezustand oder bei kleinen Strömen werden Spannungen oberhalb 1 V erhalten.
Wie funktioniert die Brennstoffzelle?!
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Welche Vorteile hat eine Brennstoffzelle?
Ein Vorteil der Brennstoffzelle liegt zweifellos darin, dass sie elektrischen Strom ohne mechanische Teile erzeugt: kein Lärm, keine Verschleißteile, keine Abgase. Außer Wasser, das zum Beispiel in den Apollokapseln den Astronauten als Trinkwasser diente, entsteht nichts.
Wie entsteht Strom bei einer Brennstoffzelle?
In der Brennstoffzelle reagiert Wasserstoff mit Sauerstoff in einer sogenannten „kalten Verbrennung“, also einer chemischen Reaktion. Der Wasserstoff wird dabei zuvor aus dem Erdgas isoliert. Im Reaktionsprozess entstehen Nutzwärme und Strom.
Welche Brennstoffzelle wird im Auto verwendet?
Für den Einsatz in Autos ist die Polymer-Elektrolyt-Membran-Brennstoffzelle (kurz: PEMFC, englisch: „polymer electrolyte membrane fuel cell") am weitesten entwickelt.
Wie funktioniert der wasserstoffmotor?
In einer Brennstoffzelle wird Wasserstoff mit Sauerstoff gemischt. Dabei entsteht Wasser, es wird aber auch viel Energie in Form von Wärme freigesetzt. Diese Wärmeenergie kann in Strom umgewandelt werden. Bei den in Wasserstoffautos verwendeten Brennstoffzellen trennt eine Membran den Wasserstoff vom Sauerstoff.
Wer stellt Brennstoffzellen für Autos her?
Wirklich stark setzen jedoch nur asiatische Hersteller auf die Antriebstechnologie Wasserstoff: Toyota, Hyundai und Honda haben jeweils schon Modelle zur Marktreife gebracht und planen weiterhin große Investitionen in die Entwicklung von Brennstoffzellen-Autos.
Warum ist eine Brennstoffzelle kein Energiespeicher?
Eine Brennstoffzelle ist eine galvanische Zelle, welche die chemische Reaktionsenergie eines kontinuierlich zugeführten Brennstoffes und eines Oxidationsmittels in elektrische Energie wandelt. Eine Brennstoffzelle ist kein Energiespeicher, sondern ein Wandler. ...
Wo nutzt man Brennstoffzelle?
Anwendungen für Brennstoffzellen
Bislang werden Brennstoffzellen fast ausschließlich für die Raumfahrt oder militärische Zwecke verwendet. Im zivilen Bereich werden vor allem drei Anwendungsbereiche erprobt: portable, mobile und stationäre.
Welches Material für Brennstoffzelle?
Als Katalysatormaterial wird für die verschiedenen Brennstoffzellen-Typen vorwiegend Platin, Ruthenium oder Palladium beziehungsweise ein Platin-Ruthenium-Gemisch eingesetzt. Weitere Katalysatormaterialien sind Nickel, Nickeloxide, Wolframkarbid, Molybdänsulfid, Wolframsulfid oder Phthalocyanin.
Wie funktioniert eine Brennstoffzelle für Kinder erklärt?
In einer Brennstoffzelle läuft eine chemische Reaktion in zwei Schritten ab: Zunächst wird das energiereiche Wasserstoff-Molekül aufgespalten. Die Elektronen, die die Energie aus der chemischen Bindung mitnehmen, werden über einen Stromkreis umgeleitet. Dort geben sie ihre Energie in elektrischer Form ab.
Wie funktioniert eine Knallgaszelle?
Eine sehr einfache Brennstoffzelle ist die Knallgaszelle, auch als alkalische Brennstoffzelle bekannt. Als Elektrolyt wird Kalilauge verwendet. Brennstoff ist Wasserstoff, der an palladinierten Nickelelektroden oxidiert wird. ... Wasserstoff und Sauerstoff werden durch Elektrolyse generiert.
Wie lange hält eine Brennstoffzelle?
Im Jahr 2013 gelang es einigen Herstellern Brennstoffzellen zu entwickeln, die mindestens 10.000 Stunden Lebensdauer haben. Dadurch sollte für Autos eine Reichweite von mindestens 400.000 bis 450.000 Kilometern abgedeckt sein. Ursprünglich geplant war eine Lebensdauer von mindestens 5.000 Stunden.
Warum Pkw mit Brennstoffzelle keine Zukunft haben?
Grund für die hohen Preise: Die Entwicklung ist teuer, und die verkauften Stückzahlen sind gering. Erst bei hohen Stückzahlen würden die Kosten pro Fahrzeug sinken. "Das reine Wasserstoffauto ist für den Privatkunden derzeit außer Reichweite", sagt Dudenhöffer.
Warum muss ein brennstoffzellenauto nur Wasserstoff tanken?
Vorteil Brennstoffzelle: "Laden" an der Zapfsäule
Schließlich verhält sich die Brennstoffzelle im Betrieb geradezu kapriziös. Für die chemische Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff zu Wasser müssen die Gase möglichst rein in die Brennstoffzelle gelangen. Beim getankten Wasserstoff ist das noch relativ einfach.
Was spricht gegen Wasserstoffautos?
Nachteile sind laut Herrn Wald derzeit noch die hohen Anschaffungskosten sowie die geringe Tankstellendichte. Zudem ist der Wirkungsgrad bei Wasserstoffautos schlechter. In Zukunft wird es zudem wichtiger, dass der Wasserstoff auch sauber hergestellt wird.