© stu
2007/08/19
(last update)
| Brennstoffzellen im Auto |
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2007/08/19
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| Verbrennung von Wasserstoff |
| Ursprünglich versuchte
man, Wasserstoff als alternativen Treibstoff in PKW zu verbrennen. Dabei
gab es folgende Probleme:
- Der brennbare gasförmige Wasserstoff kann nur unter großem technischen Aufwand (hoher Druck, Tiefkühlung, Speicherung als Metallhydrid) in einem Tank aufbewahrt werden. - Brennbare Gase stellen trotz aller Vorsichtsmassnahmen ein großes Sicherheitsrisiko dar (vor allem beim Tanken). - Bei der Verbrennung von Wasserstoff mit Luft entstehen Stickoxide (bilden mit Wasser Salpetersäure, sind giftig und führen zur Bildung von bodennahem Ozon). - Der Aufbau der entsprechenden Tankstellen-Infrastruktur würde Milliaren Euro kosten. - Der Tankvorgang müsste durch Tank-Automaten erfolgen. |
| Brennstoffzellen |
| Eine Brennstoffzelle ist ein galvanisches Element (siehe auch 7. Klasse), in dem an einer platinbeschichteten Membran vom Wasserstoff das Elektron abgespalten wird. Das Elektron geht auf den Sauerstoff über - es bildet sich Wasser und es fließt elektrischer Strom. |
| Wasserstoff wird oxidiert | Sauerstoff wird reduziert |
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| Aus H3O+ und OH- bildet sich H2O (siehe auch 7. Klasse). |
| In Brennstoffzellen lassen
sich statt Wasserstoff auch Methanol und Kohlenwasserstoffe (Erdgas, ganz
reines Benzin*) umsetzen.
Methanol oder flüssige
KWSt. sind leichter zu tanken als Gase, als Nebenprodukt entstehet dabei
allerdings Kohlendioxid (damit geht ein großer Vorteil gegenüber
herkömmlichen Treibstoffen verloren).
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| Praktische Probleme
mit der Brennstoffzelle:
- Brennstoffzellen
sind derzeit teuer und noch nicht technisch ausgereift.
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| Daimler-Chrysler
und Honda planen angeblich bis 2010 erste Brennstoffzellen-PKWs auf den
Markt zu bringen.
Necar 4 - ein A-Klasse-PKW von Daimler-Chrysler kommt mit 5 kg Wasserstoff auf eine Reichweite von 400 km. Im Necar 5 wird der Wasserstoff aus Methanol hergestellt. Nähere Informationen auf der Daimler-Chrysler-Homepage (click auf's Bild rechts). |
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| Probleme der
Versorgung mit Wasserstoff:
Sowohl die Verbrennung als auch die Verwertung in Brennstoffzellen sind umweltfreundlicher als herkömmliche Treibstoffe. Wenn allerdings der Wasserstoff unter Verwendung fossiler Brennstoffe hergestellt wird (Erdgas, Erdöl, Kohle) verlagert sich die Emission von Kohlendioxid nur an einen anderen Ort. Umweltfreundliche (aber derzeit unwirtschaftliche) Methoden zur Herstellung von Wasserstoff: - Gewinnung
der Elektrizität zur Elektrolyse von Wasser aus regenerativen Energieformen:
Photovoltaik, Windkraft, Wasserkraft, Solarenergie, etc.
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