Erneuerbare Energien

Raumschiff  "E.R.D.E." - die kleine und dennoch verletzliche Bühne im gigantischen Weltall - die Zukunft gehört den "Erneuerbaren Energien"

  • Brückentechnologien: KWK-Anlagen, Gas-Wärmepumpen, Eisspeichertechnik und Andere

    A) Micro-KWK-Technik: die stromerzeugende Heizungsanlage


    Stirlingaufbau


    B) Die Funktion einer Zellolith-Gas-Wärmepumpe


    C) Heizen mit Eis - wenn Wasser zu Eis gefriert, wird eine große Wärmemenge frei


    • Brennstoffzelle - zum gleichzeitigen Heizen und zur Stromerzeugung

      Schaubild Brennstoffzelle

      Die Brennstoffzelle wird im Sprachgebrauch meist mit der Wasserstoff-Brennstoffzelle verbunden, bei der aus zugeführtem Wasserstoff und dem Sauerstoff der Umgebungsluft Strom, Wärme und Wasserdampf sowie geringe Mengen Kohlenstoffdioxid (Menge so hoch wie bei der Ausatmung eines Kindes) entstehen.
      Die Funktionsweise der Brennstoffzelle bildet die Umkehrung der Elektrolyse. Wie im Schaubild dargestellt, besteht die Brennstoffzelle aus zwei Elektroden, der Anode und Kathode, die durch ein Elektrolytmembran, das für die Protonleitung zuständig ist, getrennt werden. Dabei sind Anode und Kathode über einen äußeren Stromkreis miteinander verbunden, jedoch in umgekehrter Weise als bei der Elektrolyse. Auf der Anoden-Seite wird der für die Stromerzeugung benötigte Wasserstoff herbeigeführt, der aus konventionellen Energieträgern gewonnen wird und auf der Kathoden-Seite der Sauerstoff aus der Umgebungsluft.
      Die Umsetzung von Sauerstoff und Wasserstoff zu Wasser verläuft in zwei Teilreaktionen. Auf der Anodenseite werden die Wasserstoffmoleküle mit Hilfe des Platins in zwei Wasserstoffatome, also in Elektronen und positive Protonen (H+) aufgeteilt. Dabei gibt der Wasserstoff seine Elektronen an den äußeren Stromkreis ab, welche an die Kathode weitergeleitet werden. Die positiv geladene Protonen (H+) wandern / diffundieren durch das Elektrolytmembran zur Kathode. An der Kathode reagieren die Protonen (H+) mit dem vorhandenem Sauerstoff und den Elektronen, die aus dem elektrischen Leiter zugeführt werden, zu Wasser. Auf diese Weise kommt es zur elektrischen Spannung, die an der Brennstoffzelle anliegt.
      Wird nun an der Anode und Kathode ein elektrischer Verbraucher angeschlossen, dann fließen die Elektronen von der Anode zur Kathode, es fließt also elektrischer Strom. Man spricht hier bei der Stromerzeugung auch von einer „kalten Verbrennung", denn es entsteht keine Flamme. Es wird lediglich Wärme, Wasser und Energie bei der Reaktion freigesetzt.



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