Was ist eine wasserstoff brennstoffzelle?

Gefragt von: Margarita Ziegler  |  Letzte Aktualisierung: 6. Februar 2021
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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.

Wie funktioniert das wasserstoffauto?

In der Brennstoffzelle wird elektrischer Strom aus Wasserstoff gewonnen. ... Wasserstoff und Luftsauerstoff reagieren zu Wasser, dabei entstehen Wärme und elektrische Energie. Letztere treibt den Elektromotor an. In den Fahrzeugen kommen sogenannte PEM (Polymer-Elektrolyt-Membran)-Brennstoffzellen zum Einsatz.

Was versteht man unter einer Brennstoffzelle?

Ein Brennstoffzellenauto nutzt Wasserstoff für den Antrieb. Als Abgas entsteht nur Wasserdampf. Die Technologie bezeichnet man auch als Wasserstoffmobilität. Sie steht in Deutschland noch am Anfang einer vielversprechenden Entwicklung.

Wie wird Wasserstoff hergestellt einfach erklärt?

Im industriellen Maßstab wird Wasserstoff zur Zeit hauptsächlich durch Reformierung von Erdgas erzeugt. ... Unter Einsatz von Strom wird Wasser in die Bestandteile Wasserstoff (H2) und Sauerstoff (O2) zerlegt. Dabei wird die elektrische in chemische Energie umgewandelt und im Wasserstoff gespeichert.

Welche Reaktionen laufen in einer Brennstoffzelle ab?

Chemische Reaktion

Der Brennstoff, hier Wasserstoff, wird an der Anode katalytisch oxidiert und dabei unter Abgabe von Elektronen in Ionen umgewandelt. ... Die Elektronen werden aus der Brennstoffzelle abgeleitet und fließen über einen elektrischen Verbraucher, zum Beispiel eine Glühlampe, zur Kathode.

Wie funktioniert die Brennstoffzelle?!

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Ist die Brennstoffzelle umweltfreundlich?

Brennstoffzellen arbeiten völlig emissionsfrei: Bei der Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff zu Wasser, elektrischer Energie und Wärme entstehen keinerlei Schadstoffe. Als Abgas entweicht reiner Wasserdampf.

Welche beiden Stoffe reagieren in einer Brennstoffzelle?

Die Funktionsweise von Brennstoffzellen lässt sich ebenfalls mit der von Batterien vergleichen: Durch eine chemische Reaktion zwischen Anode und Kathode entsteht Energie. Chemische Reaktionspartner in der Brennstoffzelle sind Wasserstoff und Sauerstoff.

Wie wird Wasserstoff gemacht?

Im industriellen Maßstab wird Wasserstoff heute hauptsächlich aus Erdgas, zum Beispiel durch Zugabe von Wasserdampf (Dampfreformierung), erzeugt. Bei dieser chemischen Reaktion entstehen Wasserstoff und Kohlenstoffdioxid.

Wie wird Wasserstoff hergestellt Wikipedia?

Mit Hilfe von elektrischem Strom wird in einem Elektrolyseur aus dem Wasser Wasserstoff und Sauerstoff erzeugt. Bei verschiedenen chemischen Verfahren, bei denen die Elektrolyse für die Erzeugung anderer Verbindungen eingesetzt wird, kann Wasserstoff als Nebenprodukt anfallen.

Wie wird grüner Wasserstoff hergestellt?

Grüner Wasserstoff wird durch Elektrolyse von Wasser hergestellt, wobei für die Elektrolyse ausschließlich Strom aus erneuerbaren Energien zum Einsatz kommt. ... Türkiser Wasserstoff ist Wasserstoff, der über die thermische Spaltung von Methan (Methanpyrolyse) hergestellt wurde.

Was tankt ein Auto mit Brennstoffzelle?

Für die chemische Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff zu Wasser müssen die Gase möglichst rein in die Brennstoffzelle gelangen. ... Wie alle Autos mit Brennstoffzellenantrieb tankt er reinen Wasserstoff. Das funktioniert ähnlich wie bei Diesel und Benzin und dauert auch nicht länger.

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.

Was ist besser Brennstoffzelle oder Batterie?

Damit ist das Brennstoffzellenauto zwar immer noch effizienter als ein Verbrenner, der nur auf einen Gesamtwirkungsgrad von 10 bis 20 Prozent kommt. Dem batteriebetriebenen Elektroauto mit einem Wirkungsgrad von 70 bis 80 Prozent ist es aber deutlich unterlegen.

Wie viel kostet 1 kg Wasserstoff?

Die Kosten beim Tanken von Wasserstoff sind vergleichbar mit denen für Benzin: Ein Kilogramm kostet an der Tankstelle 9,50 Euro und bringt die meisten Fahrzeuge rund 100 Kilometer weit. Der Tank der meisten Wasserstoffautos fasst etwa vier bis fünf Kilogramm.

Was kostet 1 kg Wasserstoff an der Tankstelle?

Der Preis für ein Kilogramm Wasserstoff beträgt an allen öffentlichen H2-Tankstellen in Deutschland 9,50€ (brutto), bzw.

Wie weit kann ich mit 1 kg Wasserstoff fahren?

Der Verbrauch pro 100 Kilometer liegt bei etwa einem Kilogramm, so dass der GLC mit der Energie aus der Brennstoffzelle gut 400 Kilometer weit kommen soll.

Wie viel Strom für Wasserstoff zu erzeugen?

Der Strombedarf für die Herstellung von Wasserstoff im Elektrolyseverfahren direkt an der Tankstelle liegt in der CEP derzeit bei ca. 55 kWh / kg H2 bei einem angenommenem Wirkungsgrad von > 60 Prozent. Für die Erstellung von 1 kg Wasserstoff ist die neunfache Menge Wasser notwendig, also neun Liter.

Wie kann man im Labor Wasserstoff herstellen?

Es werden nachfolgend einige aktuell gebräuchliche Verfahren zur Herstellung von Wasserstoff erläutert.
  1. Dampfreformierung. ...
  2. Partielle Oxidation. ...
  3. Autotherme Reformierung. ...
  4. Gasaufarbeitung. ...
  5. Elektrolyse von Wasser. ...
  6. Biomasse. ...
  7. Kværner-Verfahren. ...
  8. Thermochemische Verfahren.

Wie kommt man an Wasserstoff?

Wasserstoff ist auf der Erde in praktisch unbegrenzter Menge vorhanden, allerdings selten in elementarer Form. ... Er liegt vielmehr fast nur in gebundener Form vor, zum Beispiel in Wasser oder Kohlenwasserstoffen. Daher muss er unter Einsatz von Energie hergestellt werden.

Wie wird Wasserstoff heute im Wesentlichen bereitgestellt?

Heute wird Wasserstoff überwiegend aus Erdgas hergestellt

Derzeit wird Wasserstoff in Deutschland noch zu über 90 % aus fossilen Energieträgern hergestellt. Dieser – mit CO2-Emissionen behaftete – Wasserstoff wird als grauer Wasserstoff bezeichnet. Meist kommt Erdgas als Ausgangsmaterial zum Einsatz1.