Kategorie: Brennstoffzellen

Wasserstoff Pill

Ein Wasserstofftablette ist eine ammoniak pill , bei entwickelt DTU 2005 mit Professor Chemie Claus Hviid Tensen an der Spitze. Das Pellet , bestehend aus komprimierten magnesiumhexaamminchlorid, die chemische Formel dieses Salzes ist Mg (NH 3 ) 6Cl 2 . Die weiße oder graue Pille ist in roten Buchstaben mit „DTU“ aufgeprägt wird . Die Pille hat einen unterscheidenden, beißenden Geruch von Ammoniak (NH 3 ), während eine ähnliche Pille, die oberflächenbehandelt ist, ist geruchlos.

Durch Erhitzen auf etwa 100 ° C, gibt die Pille Ammoniak und sich in Magnesiumchlorid MgCl 2 . Ammoniak ist ein Gas , das über einen heißen übergeben werden kann Platinkatalysator und umgewandelt in das Wasserstoff (H 2 ) und Stickstoff (N 2 ). Wasserstoff ist eine sehr energiereichen Verbindung , die durch Reaktion mit Sauerstoff zu Wasser umgesetzt. Diese Reaktion ist sehr energieabgebenden ( exotherme ) und kann überall eingesetzt werden , wo Energie benötigt, und es ist Sauerstoff. Der Wasserstoff kann, zum Beispiel. auch zum Antrieb eines verwendet werden Fahrzeugs . Wasserstoff Pille enthält, nach Gewicht, 9,1% Wasserstoff, der hoch ist.

Pill-gebundenen Wasserstoff hat ein großes Potential als Treibstoff für die Fahrzeuge der Zukunft , da es ein großes Problem löst die zuvor mit Wasserstoff betriebene Flugzeuge , Raumschiff , Skycar und den so genannten Wasserstoff – Autos – nämlich , dass Wasserstoff sehr schwer zu lagern. Es sollte entweder in gasförmiger oder flüssiger Form gespeichert werden. Beide Formen haben Komplikationen. In gasförmiger Form muss ein sehr großes Volumen an Wasserstoff, bis zu einem zeitgenössischen „Tank voll“ zu entsprechen. In flüssiger Form, sollte es bei sehr niedrigen Temperaturen gelagert werden, sonst verdampft es. Darüber hinaus ist es vielleicht das größte Problem mit Wasserstoff zu speichern , die es extrem leicht entzündlich ist.

Wasserstoffspeicher pill löst das Problem, indem die Wasserstoffatome am Stickstoff als Ammoniak gebunden trägt, nach der Ammoniak kontinuierlich Wasserstoff freigesetzt und konvertiert. Auf diese Weise vermeiden Sie Wasserstoff im Auto zu speichern. Dies kann bedeuten, dass die Autos der Zukunft sicherer sein werden, weil das Auto nicht um brennbaren Kraftstoff trägt.

Der Wasserstoff kann entweder durch Reaktion mit Sauerstoff in gasförmiger Form verbrannt werden, wie bei bekanntem Feuerzeuggas oder in einer verbrannte Brennstoffzelle . Brennstoffzellen sind in der Lage, mehr Energiestoffwechsel als eine herkömmliche Verbrennung ermöglicht zu erschließen. Dies bedeutet , dass die Verbrennung wesentlich effektiver ist als das Beispiel mit ist Benzin Verbrennung .

Wasserstoff- und Stickstoffquellen

Es wird angenommen , dass Wasserstoff zu Beginn und einer Übergangszeit wird von kommen fossile Brennstoffe und wird schließlich kommen aus erneuerbaren Quellen und möglich. Spaltung . Kann Wasserstoff durch Elektrolyse von Wasser erzeugt werden, ein Verfahren , das viel Energie erfordert, und wandelt das Wasser zu Sauerstoff und Wasserstoff.

In dem Haber-Bosch-Verfahren Wasserstoff mit dem Stickstoff verbunden werden kann , an die 78% der die Atmosphäre aus gemacht wird, für Ammoniak. Fabriken , die Ammoniaksalze für Düngemittel machen haben Erfahrung bei der Herstellung von so genannten Stickstoff – Fixierung .

Es sollte auch beachtet werden , dass der Schlamm auch eine Quelle von Ammoniak ist.

Wasserstoff-Auto

Ein Wasserstoff – Auto ist ein Fahrzeug , das verwendet Wasserstoff als Brennstoff. Der Wagen wird von einem Elektromotor angetrieben, der seine Energie aus einer ableitet Brennstoffzelle anstelle einer Batterie. Dabei darf das Fahrzeug nicht geladen werden, sondern wird mit Wasserstoff aus einer Wasserstoff – Tankstelle gefüllt.

Die Technologie ist eine Alternative zu dem herkömmlichen Automobil durch angetriebene fossile Brennstoffe , wie die Produktion von Wasserstoff nur die durch den Motor benötigten Strömungs aussendet, sowie Wasser und Wärme. Wasserstoff – Autos werden deshalb als ausgezeichnete Stadtauto betrachtet , als das Auto nicht emittieren nicht CO2 oder andere Schadstoffe. Wasserstoff – Auto bietet auch Flexibilität , da es sich um ein konventionelles Auto wie nur in drei Minuten betankt werden zu 600 km laufen zu gehen.

Wasserstoff – Autos in Dänemark

Dänemark ist das erste Land in der Welt mit einem flächendeckenden Netz von Wasserstoff – Tankstellen [1] mit 10 Stationen und ein 11 auf der Straße. Die 10 Stationen sind in den folgenden Städten [2] :

  • Aalborg, Hobrovej 461, 9200 Aalborg SV
  • Holstebro, Bisgårdsmark 5, 7500 Holstebro
  • Vejle, Dandyvej 1, 7100 vejle
  • Koge, Anliegerstraße 2, 4600 Koge
  • Dynamovej 2, 2730 Herlev
  • Kopenhagen, Bürgermeister Christian 59 Gade, 2450 Kopenhagen
  • Korsor, 44 Storebæltsvej, 4220 Korsor
  • Aarhus, Logistikpark 12, 8220 Brabrand
  • Kolding, Vejlevej 361, 6000 Kolding
  • Esbjerg, Darumvej 145, 6700 Esbjerg

Die 10 Stationen bieten mehr als 50% der Dänen Gelegenheit Wasserstoff weniger als 15 km zu tanken. von ihrem Wohnsitz.

Zusätzlich lieferte eine Reihe von dänischen Unternehmen entscheidende Technologie , um die Wasserstoff – Autos der Welt zu verbreiten. Dänische H2Logic , die für 260 Millionen von NEC im Jahr 2015 erworben wurde. kr. gehört zu den weltweit größten Produzenten von Wasserstoff – Tankstellen und zur Zeit. 25 Stationen in sieben Ländern in der EU. [3] Sie haben auch investiert 67 Millionen. kr. in einer neuen Anlage , die zu 300 neuen Stationen pro Jahr zur Verfügung stellen kann. [4]

Neben Benzin haben Stationen eine Reihe der größten Autohersteller wählten ihre Modelle in Dänemark als einer der ersten Staaten. Im Fall von Hyundai ix35 [5] , Toyota Mira [6] in der Honda und Klarheit. [7] Wasserstoffautos befreit sind von der Registrierung bis 1. Januar 2019 [8] .

Pt. gibt es 68 Wasserstoffautos in Dänemark [9]

Herausforderungen

Ein Problem mit der wasserstoffbetriebene Brennstoffzelle ist jedoch , dass die Herstellung der Brennstoffzelle notwendig ist , die teuere Metall zu verwenden Platin . Um auf Platin zu speichern, Forscher an der Universität unter anderem schuf eine neue Variante des Katalysators, die weit weniger Platin erfordert die gleiche Wirkung zu erzeugen. Das Ergebnis war so gut , dass das Projekt auch eine Auszeichnung im Jahr 2013 für „Jahr dänischer Forschungsergebnisse“ von präsentiert gewonnen Videnskab.dk [10]

Einer der anderen Herausforderungen besteht darin, dass Wasserstoff-Tankstellen in vielen Teilen der Welt nicht weit verbreitet sind.

Es gibt einige Kritik an der Wirtschaftlichkeit der Wasserstoffautos vorgelegt worden ist und ob sie tatsächlich eine Verbesserung gegenüber herkömmlichen Autos darstellen. Die Kritik ist unter anderem auf den zur Verfügung stehenden Verfahren zur Herstellung von Wasserstoff. Dies kann entweder als Dampfreformierung von Erdgas oder Elektrolyse von Wasser. Wenn Wasserstoffautos Teil des grünen Übergangs zu sein erfordert, dass der Wasserstoff aus erneuerbaren Energien wie Wind, Sonne oder Wellenleistung erzeugt wird.

Referenzen

  1. Aufspringen^ http://www.biopress.dk/PDF/nu-har-danmark-et-landsdaekkende-net-af-brinttankstationer
  2. Aufspringen^ http://brintbiler.dk/tankstationer/
  3. Aufspringen^ http://h2logic.com/products-services/track-record/
  4. Aufspringen^ http://h2logic.com/h2-logic-investerer-67-mio-kr-i-verdens-storste-fabrik-for-brint-tankstationer-i-herning/
  5. Aufspringen^ http://www.fdm.dk/nyheder/brinten-er-kommet-til-danmark
  6. Aufspringen^ https://www.toyota.dk/world-of-toyota/news/foerste-danske-kunde-faar-sin-brintbil.json
  7. Aufspringen^ http://www.magacin.dk/biler/brint-honda-starter-i-danmark/ar7883/
  8. Aufspringen^ http://bilmagasinet.dk/redaktorens-dagbog/nu-skal-vi-kore-brintbiler
  9. Aufspringen^ http://brintbiler.dk/
  10. Aufspringen^ http://videnskab.dk/videnskabdk/arets-danske-forskningsresultat-2013-her-er-vinderne

Brennstoffzelle

Eine Brennstoffzelle ist ein Wandler , der erzeugt Elektrizität durch eine chemische Reaktion , zum Beispiel. Wasserstoff , Methan oder Methanol mit Sauerstoff . Die chemische Reaktion in den Brennstoffzellen auf den theoretischen Herstellungsverfahren, und in vielen Fällen praktisch Effizienz der Reaktion von der chemischen Energie zu elektrischer Energie wesentlich höher ist als die KWK – Anlagen . [1]

Brennstoffzellen können einen Wirkungsgrad von 20-70% haben – und höher , wenn die thermische Energie auch verwendet werden. [2] [3]

In der einfachsten chemisch Brennstoffzelle Wasserstoff und Sauerstoff in der Luft in elektrische Energie umgesetzt werden thermische Energie (normalerweise verschwendete Energie) mit Wasserdampf als Nebenprodukt. Wenn Stoffe mit Kohlenstoff zu der Brennstoffzelle zugeführt wird , wird ebenfalls gebildet Kohlendioxid .

Wasserstoff wird in die Zelle eingespeist, und wird durch den positiven zieht Anode . Die Anode weist katalytische Eigenschaften, d.h. dass es kann den Wasserstoff (H spalten 2 ) an die positiv geladenen Wasserstoffionen (H + ) und Elektronen . Auf der anderen Seite des Anode ist die negative Kathode und dazwischen eine ionenleitfähigen Flüssigkeit, ein sogenannten Elektrolyten .

Der Elektrolyt kann nur Blei – Ionen . An der Anode wird der Wasserstoff daher in positive Wasserstoffionen gespalten, von denen jedes ein Elektron gelegt hat. Das Elektron kann nicht durch den Elektrolyten bewegen, aber auf der anderen Seite wird durch eine externe elektrische Last an die positiven Kathode geleitet.

Das Elektron hat eine negative Elementarladung von ca. -1,602 x 10 -19 Coulomb . Diese Gebühr kann in dem Elektron Weg sein , um die Kathode als Energie, zum Beispiel verwendet wird. Licht in einer erhalten Glühlampe oder elektrischen Strom im Allgemeinen, zu beispielsweise einem Elektromotor oder andere elektrische Geräte.

Auf der Kathodenseite wird Disauerstoff / Sauerstoff (O gepumpt 2 ) in die Brennstoffzelle. Diese werden auch gespalten und sie empfangen Elektronen von der Anode über die externen elektrischen Verbraucher und werden negative Sauerstoffionen (O 2- ). Die verdauten positive Wasserstoffionen an der Anodenseite wird durch die negativen Sauerstoffionen , und durch den Elektrolyten angezogen. Auf der Kathodenseite sind Wasserstoff und Sauerstoff zusammen zur Bildung Wasser (H 2 O).

Für alle Typen von Brennstoffzellen, Wasserstoff ist die Reaktion von den gleichen, aber die erwarteten Menge an CO darstellen kann 2 unter Verwendung von Kohlenwasserstoffen .

Quellen / Referenzen

  1. Aufspringen^ Ben Wiens: Die Zukunft der Brennstoffzellen: 16 TEMPER vs TEMPERATUR Zitat:“… eine Brennstoffzelle skaber Strom , som eine Form von externer Energie ist, direkt von der Energie in chemischen Brennstoffen ohne Zwischen Umwandlung in thermischen Energie … „
  2. Aufspringen^ Ing.dk: Brennstoffzellen laufen gut Zitat:“… Wirkungsgrad von 46 Prozent … Dies ist eine vollautomatische Arbeitdie normalerweise nur einmal pro Woche kontrolliert …. In Verbindung mit Gasturbinen erreicht werden Wirkungsgradbis zu 70 Prozent. „…“
  3. Aufspringen^ Physics World: Brennstoffzellen: Energie für die Zukunft Zitat:“… Die hohe Effizienz von Brennstoffzellen, som kan Bereich von 40% bis 70% und mulighed Verbesserung der Gesamteffizienz der Verwendung solcher Systeme WärmeKopplung Kopplung (KWK) projektiertentwickelt würde Emissionen Markant reduziert … „