Brennstoffe für Brennstoffzellen

Brennstoffzellen werden bislang hauptsächlich mit Wasserstoff, Erdgas, Kohlegas und Methanol betrieben. Der Einsatz von Benzin ist unter Umständen auch denkbar. Diese Brennstoffe werden im folgenden auf Ihren Einsatz in einer Brennstoffzellenanlage untersucht:

Wasserstoff

Wird Wasserstoff als Energieträger genutzt, so entstehen praktisch keine schädlichen Emissionen. Wasserstoff ist allerdings nur als sekundärer Energieträger vorhanden. Bei der Erzeugung aus fosilen oder nachwachsenden Rohstoffen können jedoch in den vorgeschalteten Prozessen Schadstoffe entstehen, die nicht unberücksichtigt bleiben können. Am unbedenklichsten im Hinblick auf die Schadstoffbilanz scheint die Erzeugung von Wasserstoff mittels Elektrolyse mit Strom aus Photovoltaikanlagen, Wind-, Wasserkraftanlagen oder anderen zu sein. Dafür stehen aber noch nicht in hinreichendem Maße Kapazitäten zur Verfügung. Auch eine entsprechende Infrastruktur zur Bereitstellung des Wasserstoffes ist nicht vorhanden. Bei der Entwicklung eines „ZeroEmisionVehicle“, das zur Verringerung des Smogs in Großstädten, die herkömmlichen Autos ersetzen soll, kommen noch weitere Probleme hinzu. Die Speicherung unproblematisch wie von bei Wasserstoff Benzin im oder Auto Diesel. ist nicht so Drucktanks, Tieftemperaturtanks oder Hybridspeicher sind, um die gleiche Reichweite wie bisher zu erzielen, groß und schwer. Sie verringern somit die Nutzlast und den Stauraum des Autos und bergen ein zusätzliches Gefahrenpotential im Falle eines Unfalls in sich. Wasserstoff ist ideal für Autos mit geringen Reichweiten (Stadtverkehr) oder öffentlichen Verkehrsmitteln (Bus) bei denen das Gewicht und die Größe nur eine untergeordnete Rolle spielen.

Benzin

Benzin ist aufgrund seiner hohen Energiedichte besonders geeignet für die Energiebereitstellung in mobilen Systemen, in denen die Energie mitgeführt werden muß. Die Infrastruktur für Benzin ist vorhanden. Probleme bereitet die Reformierung des Benzin in Zusatzaggregaten der Brennstoffzelle. Experten sprechen von einer „kleinen Chemiefabrik“ unter der Motorhaube. 2.7.3 Methanol Auch Methanol ist als Energieträger in mobilen Systemen denkbar. Hier gibt es im wesentlichen zwei Möglichkeiten, Methanol einzusetzen. Zum einen eine Verwendung, ähnlich wie beim Benzin, durch Reformierung, oder den Einsatz von Methanol in einer Direktmethanolbrennstoffzelle DMFC, die auf Reformierung und Gasreinigungsanlagen verzichten kann. Die Probleme hierbei sind eine noch fehlende Infrastruktur und noch nicht genügende Kapazitäten zur Methanolherstellung. Die Emissionen bestehen nur aus unproblematischem Wasser und Kohlendioxid, das sich bei einer Energieerzeugung aus kohlenwasserstoffhaltigen Brennstoffen nicht vermeiden läßt.

Erdgas

Erdgas ist aufgrund seiner gut ausgebauten Infrastruktur und seiner Verwendbarkeit in PAFC, MCFC und SOFC für den Einsatz in dezentralen Stromversorgungeinheiten, für Kraft-Wärmekopplung und größeren Transportfahrzeugen,wie Schiffen und Schienenfahrzeugen, geeignet. Erdgas ist unter anderem auch Ausgangsstoff für die Erzeugung von Wasserstoff bei der Dampfreformierung oder der partiellen Oxidation.

Kohle

Kohle selbst ist als primärer Energieträger eher ungeeignet, da er keinen (oder nur in geringem Maße) Wasserstoff enthält. In Betracht kommen jedoch Kohlevergasung und Kohleverflüssigung. So wird aus dem Feststoff ein gasförmiger oder flüssiger Sekundärbrennstoff, der dann dementsprechend Verwendung findet.

Leave a Comment