Wissenswertes zum Thema Wasserstoff und Brennstoffzellen
1 Einleitung: Rettet Wasserstoff das Klima?
2 Energieversorgung von der Steinzeit bis heute
- 2 Energieversorgung von der Steinzeit bis heute
- 2.1 Der Energiebedarf wächst
- 2.2 Heutige Energiequellen
- 2.3 Grenzen der heutigen Energieversorgung
- 2.4 Ausweg Atomenergie?
- 2.5 Das richtige Timing: Speicher und Lastmanagement
- 2.6 Zukunftsszenarien für die Energiewende
- 2.7 Der Beginn der solaren Wasserstoffwirtschaft
- 2.8 Die Nationale Wasserstoffstrategie
3 Wasserstoff und seine Eigenschaften
4 Gewinnung von Wasserstoff
- 4 Gewinnung von Wasserstoff
- 4.1 Zukünftiger Wasserstoffbedarf
- 4.2 Herstellungsprozesse im Überblick
- 4.2.1 Die Elektrolyse: Hoffnungsträger für grünen Wasserstoff
- 4.2.1.1 Die Elektrolyse: Hoffnungsträger für grünen Wasserstoff
- 4.2.2 Reformierung von Kohlenwasserstoffen
- 4.2.2.1 Dampfreformer
- 4.2.2.2 Partielle Oxidation
- 4.2.2.3 Autothermer Reformer
- 4.2.3 Pyrolytische Prozesse auf Basis fester Kohlenwasserstoffe
- 4.2.4 Methanpyrolyse: Ein Traum in türkis
- 4.2.5 Kværner-Verfahren
- 4.2.6 Mikrobiologische Herstellung: Von Natur aus grün
- 4.2.7 Dissoziation: Wasserstoff aus dem Solarturm
- 4.2.8 Methanhydrat: Wasserstoff aus der Tiefsee?
- 4.3 Reinigung
- 4.4 Herstellungskosten
5 Speicherung von Wasserstoff
6 Transporte
7 Tankstellen-Infrastruktur
9 Brennstoffzelle
10 Einsatzgebiete
11 Wasserstoffmotor
12 Wasserstoff für die Industrie
13 Katalytischer Brenner
14 Kosten der Wasserstofftechnologien
15 Fazit und Ausblick
16 Anhang
17 Literatur
Teil 9.3.4 | PAFC
Die Phosphorsäure-Brennstoffzelle (PAFC = engl. Phosphoric Acid Fuel Cell) ist vorrangig für stationäre Anwendungen (Kraftwerke, insbesondere Kraft-Wärme-Kopplung) geeignet. Ihr Leistungsbereich liegt bei mehreren Hundert Kilowatt. Da diese Zelle sowohl Kohlenstoffdioxid als auch bis zu zwei Prozent Kohlenstoffmonoxid toleriert, kann sie mit reformiertem Erdgas und Luft betrieben werden, allerdings bei einem niedrigeren Wirkungsgrad als andere BZ-Arten.
Der Elektrolyt ist reine, flüssige Phosphorsäure. Die Ladungsträger sind wie bei der PEM-Brennstoffzelle Protonen (H+-Ionen), die von der Anode zur Kathode wandern. Die PAFC weist einen Wirkungsgrad von ungefähr 40 Prozent auf; bei gleichzeitiger Wärmeauskopplung bis zu 80 Prozent. Die Arbeitstemperatur liegt bei 200 °C.
Ein zur Jahrtausendwende bereits recht häufig installiertes Modell dieser Art war die PC25 von ONSI aus den USA (BHKW für dezentrale Energieversorgung mit 200 kWel und 220 kWtherm, s. Kap. 10.5).
