Phosphorsaure Brennstoffzelle - PAFC

Beschreibung / Inhalt
Das Dokument beschreibt die Phosphorsaure Brennstoffzelle (PAFC) als den am weitesten entwickelten Brennstoffzellentyp, der besonders für Blockheizkraftwerke geeignet ist. Die PAFC benötigt Luftsauerstoff und Wasserstoff als Reduktgase, setzt hochkonzentrierte Phosphorsäure als Katalysator ein und wird ausschließlich für die Kraft-Wärme-Kopplung verwendet. In Einheiten mit einer elektrischen Leistung von 200 kW und einer thermischen Leistung von 220 kW wird sie von der amerikanischen Firma ONSI angeboten. Derzeit gibt es weltweit etwa 200 installierte PAFC-Anlagen (Stand Mai 2000).

Der Auszug beschreibt auch den Funktionsmechanismus einer PAFC in sieben Schritten. Zunächst wandern die Reduktionsgase Sauerstoff und Wasserstoff in den Katalysator. Dann werden die Wasserstoffmoleküle durch den Katalysator in Protonen gespalten, die durch den Elektrolyten zur Kathodenseite wandern. Elektronen wandern von der Anode zur Kathode und erzeugen dabei einen elektrischen Strom, der Verbraucher mit elektrischer Energie versorgt. Schließlich rekombinieren jeweils vier Elektronen an der Kathode mit einem Sauerstoffmolekül, das zu Sauerstoff-Ionen wird. Diese wandern dann zu den positiv geladenen Protonen und geben ihre negativen Ladungen ab, wodurch sie mit den Protonen zu Wasser oxidieren.

Insgesamt gibt der Auszug einen Überblick über das Potenzial und die Anwendungsmöglichkeiten der PAFC und beschreibt gleichzeitig ihren Funktionsmechanismus auf einfache und klare Weise.
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Auszug aus Referat
Die Phosphorsaure Brennstoffzelle - PAFC, ist der am weitesten entwickelte Brennstoffzellentyp und hat die größte technologische und wirtschaftliche Reife erlangt. Auf Grund ihrer hohen Betriebstemperatur ist sie ideal für den Einsatz in Blockheizkraftwerken. Sie arbeitet mit hoch konzentrierter Phosphorsäure als Katalysator, die in eine Gelmatrix eingebunden ist. Als Reduktgase benötigt die PAFC Luftsauerstoff und Wasserstoff. Nachteilig ist, das bei Temperaturen unter 42 C die Phosphorsäure irreversibel auskristallisiert. Die Brennstoffzelle wird damit unbrauchbar Die PAFC wird ausschließlich für die Kraft-Wärme-Kopplung eingesetzt. Die PAFC war die erste kommerziell verfügbare Brennstoffzelle. In Einheiten mit einer elektrischen Leistung von 200 kW und einer thermischen Leistung von 220 kW wird sie von der amerikanischen Firma ONSI angeboten. Bisher wurden weltweit rund 200 PAFC-Anlagen installiert (Stand Mai 2000). Schritt 1Die in zwei Kreisläufen getrennten Gase Sauerstoff und Wasserstoff wandern vom Gasraum in den Katalysator.Schritt 2Die Wasserstoffmoleküle (H2) werden durch den Katalysator in zwei H Atome (Protonen) gespalten. Dabei gibt jedes Wasserstoffatom sein Elektron ab.Schritt 3Die Protonen wandern durch den Elektrolyten (hoch-konzentrierte Phosphorsäure) zur Kathodenseite.Schritt 4Die Elektronen wandern von der Anode zur Kathode und bewirken einen elektrischen Stromfluß, der einen Verbraucher mit elektrischer Energie versorgt. Schritt 5Jeweils vier ...
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