Animation & Erklärung von BIGS
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Brennstoffzelle (PMFC); Brennstoffzelle (PMFC); La célula de combustible de membrana (PEMFC); 通过播放控制 (PEMFC); Топливный элемент (PMFC); خلية وقود الاحت (PMFC); 연료전지 (PMFC); 燃料電池 (PMFC); Pile à combustible (PMFC); Yakıt hücresi (PMFC); ईंधन सेल: (PMFC); Célula de combustível;
Diese Animation Fuel Cell existiert auch auf Hebräisch und Arabisch.
Allgemeine Informationen zu “Brennstoffzelle”
Eine kontrollierte Reaktion findet in der schematisch dargestellten Brennstoffzelle aus Wasserstoff und Sauerstoff in Wassermoleküle statt, wenn die Elektroden verbunden werden. Die Reaktionsgeschwindigkeit ist proportional zum Strom oder so, der Widerstand zwischen den Polen bestimmt die Umwandlungsrate von Wasserstoff und Sauerstoff. Aufgrund des elektrochemischen Potentials und der daraus resultierenden Potentialdifferenz zwischen den Elektroden läuft ein Strom, der den theoretischen Wert von 1,2 V zwischen Kathode und Anode erreicht.
Weitere Informationen:
Diese Reaktionen verlaufen wie folgt: Molekularer Wasserstoff gelangt durch Diffusion in die Anode, die aus einem Edelmetall (meist Titan) besteht. Die Anode wirkt als Katalysator und teilt den Wasserstoff in positiv geladene Ionen – Protonen (H+) und freie Elektronen (e–). Die Protonen bewegen sich durch die Membran, während die Elektronen einen Strom durch den externen Kreislauf erzeugen. An der Kathode reagiert der Sauerstoff mit den Protonen und Elektronen zu Wasser. Auch hier wird die Reaktion mittels eines Titankatalysators beschleunigt.
So wird der Kreislauf durch die Produktion des einzigen “Abfalls” als Nebenprodukt – nämlich Wasser – geschlossen.
Eine einzelne Brennstoffzelle zeigt eine Spannung von ca. 0,5V und eine Leistung von ca. 1 W/cm2. Der Wirkungsgrad einer Brennstoffzelle kann direkt aus der Spannung abgeschätzt werden, da der Wechselkurs des Brennstoffs ausschließlich vom Strom abhängt.
Der Wirkungsgrad der Brennstoffzelle liegt bei etwa 90%, was im Vergleich zu den Wirkungsgraden anderer Stromerzeugungsmethoden, die kaum 35% überschreiten, recht gut ist.
O2 + 4e– >>> 2O2-2H2
>>> 4H+ + 4e-2O2
– + 4H+ >>> 2H2O
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