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 9.3.7 | SAFC
Die Festsäure-Brennstoffzelle (SAFC = engl. Solid Acid Fuel Cell) ist eine Mischung aus einer PEM- und einer SOFC-Brennstoffzelle. Sie besitzt keine temperaturempfindliche Membran, sondern ein kristallines Gitter eines sauren Salzes (z. B. Cäsiumhydrogensulfat, CsHSO4). Die negativen HSO4-Ionen können Wasserstoffionen abgeben, damit diese durch das Material wandern können. Mit einer Arbeitstemperatur oberhalb von 100 °C (eher 250 °C) ist die SAFC relativ tolerant gegenüber Brennstoffverunreinigungen. Sie benötigt aber genauso wie die PEM-Brennstoffzelle Platin als Katalysator.
Das erste Mal kamen derartige Zellen 2001 ins Gespräch. Damals hieß es, ähnlich wie bei der PBI-Technik könnten eventuell auch feste Säuren, wie beispielsweise CsHSO4 und Rb3H(SeO4)2, die Vorteile von wasserfreiem Protonentransport und Hochtemperaturstabilität bis zu 250 °C bieten. Eine Zelle aus einer CsHSO4-Elektrolytmembran (etwa 1,5 mm dick) könnte demnach bei 150 bis 160 °C arbeiten und eine Zellspannung von 1,11 Volt sowie eine Stromdichte von 44 Milliampere pro Quadratzentimeter erreichen. Die höhere Zellspannung im Vergleich zur Polymer-Elektrolyt-Membran könnte darüber hinaus zu einem höheren Systemwirkungsgrad führen. Im Jahr 2019 hat das Unternehmen SAFCell nach eigenen Angaben in Kanada das erste kommerzielle Gerät in Betrieb genommen