Projekt Brennstoffzelle

Präsentation zum Thema: "Projekt Brennstoffzelle"—  Präsentation transkript:

1 Projekt Brennstoffzelle
Begrüßung Projekt Brennstoffzelle

2 „Guten Tag“; „Hello“; „Boa tarde“!
Bem Vindo zu unserem deutsch-portugiesischen Brennstoffzellenprojekt. Dies ist ein Projekt der Berufsschule Main Spessart und der Escola Professional Cortegaca. Nun wollen wir Ihnen einen Einblick in unser Schulprojekt „Brennstoffzelle (PEMFC)“ geben. Was ist eigentlich eine Brennstoffzelle?

3 Was ist eigentlich eine Brennstoffzelle?
In einer Proton Exchange Membran Fuelcell (PEMFC) wird Wasser durch Elektrolyse in Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt. Hierzu ist Strom (Energie) nötig. Da die Membran nur Protonen durchlässt und die Elektronen ... reagiert der Wasserstoff mit dem Sauerstoff, wobei Energie in Form von elektrischen Strom frei wird.

4 Was passiert hier? Wenig Inhalt große Wirkung In der Brennstoffzelle findet eine kontrollierte Oxidation zwischen dem Wasserstoff und dem Sauerstoff statt. Die beiden Gase werden in separaten Kammern aufbewahrt, die mit dem Elektrolyten verbunden sind. Die Protonen wandern durch den Elektrolyten, während die Elektronen um den Elektrolyten herum durch eine Leitung fließen. Hierbei entsteht Energie in Form von elektrischem Strom.

5 Nachteile der Brennstoffzelle
-noch viel, viel zu teuer -zum Teil starke Abnahme der Leistung mit zunehmender Lebensdauer -für alltagstaugliche Anwendungsgebiete noch zu geringer Entwicklungsstand -schlechte Verfügbarkeit Vorteile der Brennstoffzelle -hohe Wirkungsgrade (zum Teil besser als konventionelle Energieumwandlungsketten) -geringer Schadstoffausstoß -gutes Teillastverhalten -keine beweglichen Teile -kann mit fossilen Brennstoffen (z.B. Erdgas) und regenerativen Brennstoffen (Wasserstoff, Biogas) betrieben werden -geräuscharmer Betrieb möglich (Geräuschentwicklung nur durch eventuell benötigte Peripherie wie Pumpen, Lüfter etc.) Nachteile der Brennstoffzelle -noch viel, viel zu teuer -zum Teil starke Abnahme der Leistung mit zunehmender Lebensdauer -für alltagstaugliche Anwendungsgebiete noch zu geringer Entwicklungsstand -schlechte Verfügbarkeit Vorteile der Brennstoffzelle -hohe Wirkungsgrade (zum Teil besser als konventionelle Energieumwandlungsketten) -geringer Schadstoffausstoß -gutes Teillastverhalten -keine beweglichen Teile -kann mit fossilen Brennstoffen (z.B. Erdgas) und regenerativen Brennstoffen (Wasserstoff, Biogas) betrieben werden -geräuscharmer Betrieb möglich (Geräuschentwicklung nur durch eventuell benötigte Peripherie wie Pumpen, Lüfter etc.)

6 Wo kommt der Sauerstoff und der Wasserstoff her?
Die durchgeführten Experimente demonstrierten uns die Zersetzung von Wasser in 2 Teile Wasserstoff und 1Teil Sauerstoff. Formel: 2H2O H O2 In der Brennstoffzelle läuft die Umkehrung der Elektrolysereaktion ab, d.h. die während der Elektrolyse gespeicherten Gase werden wieder zu Wasser umgesetzt. 2H O H2O Damit wurde der Nachweis erbracht, dass die Reaktion der Wasserspaltung umkehrbar ist. Bei der ersten Reaktion (Elektrolyse) muss elektrische Energie aufgewendet werden, bei der zweiten Reaktion (Brennstoffzelle) wird elektrische Energie frei.

7 Problem Wasserstoff!!!!! Der Wasserstoff gibt uns Menschen einige Probleme auf, die wir nicht so leicht lösen können. Ein großes Problem für uns ist der Transport des Wasserstoffes. -Er muss bei verschiedenen Aggregatszuständen transportiert werden. Es gibt zwei Möglichkeiten ihn zu transportieren: -Er ist in flüssigen und -in gasförmigen Zustand transportierbar. Entweder im flüssigen Zustand bei –250 Grad Celsius oder bei bar im gasförmigen Zustand. Zu dem Transport benötigt man spezielle Transportkessel.

8 Die verschiedenen Arten der Brennstoffzelle
Niedertemperatur-Brennstoffzellen Hochtemperatur-Brennstoffzellen -alkalische BZ (AFC) -Membran BZ (PEMFC) -Direkt-Methanol BZ (DMFC) -Phosphorsäure BZ (PAFC) -Karbonatschmelze BZ (MCFC) -oxidkeramische BZ (SOFC) Arten der Brennstoffzelle Sie werden mit Wasserstoff betrieben. Geeignet für Kohlegas

9 Problematik Die Vorräte der Fossilen Energieträger (Rohöl und Erdgas) nehmen ab deshalb werden in den nächsten Jahren die Preise für Benzin,Diesel und Heizöl drastisch steigen. Das Verkehrsaufkommen in den Großstädten steigt deshalb wird auch die lokale Verschmutzung in den Großstädten ansteigen. Die Umwelt wird zunehmend Verschmutzt. Der Treibhauseffekt nimmt zu. Problematik

10 Wirkungsgrad der Brennstoffzelle
Verhältnis zwischen nutzbarer Energie und insgesamt eingesetzter Energie. In Blockheizwerken wird die Wärme auch genutzt. Dadurch vergrößert sich der Wirkungsgrad. Es wird ausgegangen das in Zukunft ungefähr ein Wirkungsgrad der Brennstoffzelle bis zu 75% und höher erreicht wird. Beim PKW-Verbrennungsmotor beträgt der Wirkungsgrad ungefähr bis zu 40%, viel zu niedrig für die heutige Zeit –es spricht eindeutig für die Brennstoffzelle. Wirkungsgrad der Brennstoffzelle

11 PEMFC Eine besondere Brennstoffzelle ist die reversible Brennstoffzelle, auch PEMFC genannt. Sie funktioniert nicht nur in eine Richtung, dass heißt, das die Protonen und die Elektronen von beiden Seiten durch die Membran wandern können. Dies ist der wesentliche Unterschied zu allen anderen Brennstoffzellen. Bei ihnen können die Protonen und die Elektronen nur von einer Seite aus durch die Membran wandern. PEMFC Eine besondere Brennstoffzelle ist die reversible Brennstoffzelle, auch PEMFC genannt. Sie funktioniert nicht nur in eine Richtung, dass heißt, das die Protonen und die Elektronen von beiden Seiten durch die Membran wandern können. Dies ist der wesentliche Unterschied zu allen anderen Brennstoffzellen. Bei ihnen können die Protonen und die Elektronen nur von einer Seite aus durch die Membran wandern.

12 Zukunftsansichten??? Kann oder wird uns die Brennstoffzelle helfen?
Zur Zeit ist die Erfindung noch in ihren Kinderschuhen. Das Ziel der Wissenschaftler ist es, uns mit dieser Sache das Leben zu erleichtern. Nur leider ist es noch nicht so weit! Die bisherigen Entwicklungen bestehen nur im Militär (U-Boote), im KFZ, Im Haushalt und in Kraftwerken. Das Problem ist jedoch, dass bei uns in Deutschland nicht die große Sonnenintensität hat. Dadurch besteht der Versuch ein Solarzellenkraftwerk in der Sahara aufzubauen. Das Problem bei diesem Projekt ist trotzdem die Finanzierung! Alles in allem ist aber eins sicher, dass die Brennstoffzellentechnologie kommt. Zukunftsansichten??? Kann oder wird uns die Brennstoffzelle helfen? Zur Zeit ist die Erfindung noch in ihren Kinderschuhen. Das Ziel der Wissenschaftler ist es, uns mit dieser Sache das Leben zu erleichtern. Nur leider ist es noch nicht so weit! Die bisherigen Entwicklungen bestehen nur im Militär (U-Boote), im KFZ, Im Haushalt und in Kraftwerken. Das Problem ist jedoch, dass bei uns in Deutschland nicht die große Sonnenintensität hat. Dadurch besteht der Versuch ein Solarzellenkraftwerk in der Sahara aufzubauen. Das Problem bei diesem Projekt ist trotzdem die Finanzierung! Alles in allem ist aber eins sicher, dass die Brennstoffzellentechnologie kommt.

13 Das offizielle Teilnehmerzertifikat
SOKRATES COMENIUS Eine Gruppe von Schülern/Auszubildenden der Schule STAATLICHE BERUFSSCHULE MAIN SPESSART nimmt im Schuljahr 2002/2003 am SOKRATES-Programm der EU teil und führt in internationaler Zusammenarbeit gemeinsam mit ihrer ausländischen Partnerschule ESCOLA PROFESSIONAL DE CORTEGACA, Portugal ein COMENIUS 1 Fremdsprachenprojekt durch mit dem Titel „Grundlagen der Brennstoffzellentechnik“. Ziel dieses Bildungsprogramms ist es, die Fremdsprachenkenntnisse von Jugendlichen durch gemeinsame Arbeit an einem konkreten Thema zu fördern. Es wird gebeten, die Projektarbeit der genannten Gruppe nach Möglichkeit zu unterstützen.

14 Wir über uns KM 11 a: Aldogan Miktat, Ford & Nissan Brückler, Karlstadt Außenhofer Dominik, BMW Köhler, Karlstadt Englert David, Mercedes Grampp, Lohr Peiffer Matthias, Ford Pferr, Lohr Schmitt Pascal, Mercedes Parthes, Marktheidenfeld KM 11 b: Bufe Daniel, Mercedes Parthes, Erlenbach Geigenberger Jens, Opel Willer, Marktheidenfeld Jopp Stefan, Ford Stahl, Marktheidenfeld Krämer Steffen, BMW Fuchs, Lohr Magnano Christian, Mitsubishi Möhler und Huth, Lohr Reitz Florian, Opel Müller, Arnstein Simsek Fatih, Volvo Agdas, Karlstadt KM 12 a: Klein Sebastian, Opel Müller, Arnstein

15 E n d e Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit,
wir hoffen, dass Ihnen unsere Präsentation gefallen hat und wir Ihnen genügend Imformationen über die Brennstoffzelle und ihre Verwendungszwecke geben konnten E n d e Schlußwort