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Brennstoffzellen: aus Methanol wird Strom

Bild 1: Aufbau einer Direkt-Methanol-Brennstoffzelle (Archiv: Vogel Business Media)

Alle Brennstoffzellen von SFC beruhen auf der Direktmethanol-Brennstoffzellen-Technologie (DMFC). Dabei wird Methanol direkt in Strom umgewandelt. Dies bietet gerade für die Bereitstellung von alternativer Energie für mobile und portable Anwendungen entscheidende Vorteile, denn der flüssige Alkohol Methanol kann in Tankpatronen problemlos und bequem überall hin mitgenommen werden.

Umweltfreundlich, sparsam und frei von schädlichen Emissionen

Das Strom erzeugende Herzstück ist der Stack. Er besteht aus einzelnen Zellen, die jeweils aus Anode, Kathode und einer Membran aufgebaut sind, die als Elektrolyt Anode und Kathode voneinander trennt. Durch die Membran können positiv geladene elektrische Teilchen, die Protonen, diffundieren. Auf der Seite der Anode werden Wasser und Methanol zugeführt, auf der Seite der Kathode Sauerstoff aus der Umgebungsluft. In der Reaktion an der Anode entstehen H+-Ionen und freie Elektronen, sowie als Reaktionsprodukt Kohlendioxid.

„Alles was neben Strom entsteht ist also Wasser und etwas CO2“, erklärt Dr. Jens Müller und beteuert: „Dabei wird gerade einmal so viel CO2 freigesetzt, wie die Atemluft eines Kindes enthält.“ Die Protonen können die Membran durchqueren, die Elektronen müssen über einen angeschlossenen Stromkreis auf die Kathodenseite wandern und erzeugen dabei Strom. An der Kathode entsteht aus den H+-Ionen und dem Wasserdampf. Damit ist die Brennstoffzelle sehr umweltfreundlich. Die chemische Formel des Prozesses lautet 2 CH3OH + 3 O2 => 4 H2O + 2 CO2

Enge Zusammenarbeit mit einem Akku

Bild 2: Meist wird die Brennstoffzelle mit einem Akku kombiniert, wobei der Akku den jeweiligen Strombedarf deckt und von der Brennstoffzelle kontinuierlich nachgeladen wird (Archiv: Vogel Business Media)

In nahezu allen Anwendungen wird die Brennstoffzelle mit einem Akku hybridisiert. In dieser Kombination sind Stromerzeuger und Stromspeicher ideal kombiniert: der Akku als Stromspeicher deckt den jeweiligen Strombedarf und kann auch große Start- und Spitzenströme liefern, die Brennstoffzelle als Stromerzeuger lädt die Batterie kontinuierlich nach.

Selbstverständlich arbeiten Brennstoffzellen auch mit anderen Stromerzeugern zusammen, z.B. schalten sie sich in der Kombination mit Solarmodulen nur dann an, wenn das Solarmodul aufgrund schlechten Wetters nicht mehr genug Strom liefern kann.

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