Der “Sprit” der Brennstoffzelle ist Wasserstoff (H2). Dieser ist von sich aus bestrebt, zusammen mit Sauerstoff (O2) zu Wasser (H2O) zu reagieren. Dazu bedarf es keiner externen Energiezufuhr, statt dessen wird Energie abgegeben (exotherme Reaktion). In einer Brennstoffzelle kann es Aufgrund ihres Funktionsprinzips zu keiner Explosion ( Knallgas-Reaktion ) kommen. Der Sauerstoff wird meist der Luft entnommen und ist daher mit 79 Vol.-% Stickstoff vermischt. Abgesehen davon befindet sich im Inneren einer Brennstoffzelle keine Zündquelle, Wasserstoff und Sauerstoff sind voneinander getrennt. Der Kraftstoff soll zwar mit dem Sauerstoff reagieren, aber nicht schlagartig. Deswegen spricht man bei diesem Vorgang auch von der “kalten Verbrennung”.
Im Prinzip ist der Vorgang in der Brennstoffzelle nichts anderes als die Umkehrung der Elektrolyse.Vom Grundsatz her findet in einer Brennstoffzelle nichts anderes statt als eine kontrollierte Knallgasreaktion, nur ohne Explosion. Es soll schließlich nichts explodieren, sondern kontrolliert verbrennen. Deswegen spricht man bei diesem Vorgang auch von der “kalten Verbrennung”.
Der entscheidende Vorteil der Brennstoffzelle ist der, dass die Brennstoffzelle direkt beim “Verbrennungsprozess” Strom ( freie Elektronen ) erzeugt ohne den Umweg über die Wärmeentwicklung und ein Trägermedium, Turbinen und Generatoren anzutreiben, die dann den Strom erzeugen.
Vorteile der Brennstoffzelle:
1. umweltschonend, keine Schadstoffemissionen
2. vibrationsfrei, keine bewegten Teile
3. leise, nur Gebläse, geräuscharm
4. effizient
5. modularer Aufbau
6. keine Schaltvorgänge
7. gutes Anfahr- und Lastwechselverhalten
8. Die Brennstoffzelle ist eine neuartige Technik, die noch ausbaufähig ist.
9. Die Brennstoffzelle besitzt eine hohe Akzeptanz in der Fachwelt und bei umweltbewussten Bürgern.
10. Aus dem Auspuff (Abluftkanal) kommt nur etwa 55°C warmer Wasserdampf.
11. In Kombination mit einer nachgeschalteten Dampfturbine erreicht eine BSZ einen Wirkungsgrad von 65% – Kohlekraftwerke schaffen 40%.
12. hervorragendes Teillastverhalten: nahezu keine Wirkungsgradeinbussen bei Betrieb zwischen 50% und 100%. Sie arbeitet nur, wenn der Strom tatsächlich benötigt wird.
13. wesentlich höhere Energiedichte im Speichermedium ( Wasserstoff ) zu herkömmlichen Akkumulatoren.
Würde dieses Prinzip global eingesetzt, wären wir das Laster der fossilen Brennstoffe los, keine Abgase mehr in den Städten, wesentlich weniger Verschleiß im gesamten Prozess der Energieerzeugung und Energienutzung.
Die Wasserstoff Erzeugung wäre nach einem sehr einfachen Prinzip zu realisieren. Das Verfahren nennt sich Elektrolyse. Durch Einbringen von Gleichstrom in eine Elektrolytisches Trägermedium, in diesem Fall Salzwasser, zerfällt das Elektrolyt in seine Bestandteile – molekularer Wasserstoff ( H2 ) und molekularer Sauerstoff ( O2 ).
Automobile, würden wesentlich leicher werden, da das gesamte Antriebssystem auf einen Wasserstofftank, die Brennstoffzelleneinheit und 4 Elektromotoren reduziert werden könnte. Motor, Kupplung, Wellen, Getriebe etc. wäre alles nicht mehr nötig und dessen Gebrauchsstoffe wie Öle und Schmiermittel würden sich auf die Radlager begrenzen.
Um Strukturschwachen Regionen auf der Erde wirtschaftlich eine Perspektive zu geben könnte dieser Artikel eine Lösung aufzeigen.
