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Tutorial MenueElektrolyseur und Brennstoffzelle im UnterrichtLerneinheit 7 von 7

Versuch zur Leistung der Direkt-Methanol-Brennstoffzelle

Die Direkt-Methanol-Brennstoffzelle

Eigenschaften und Aufbau

Die Direkt-Methanol-Brennstoffzelle (englisch Direct Methanol Fuel Cell, DMFC) ist ein Spezialfall der PEM-Brennstoffzelle. Beide sind ähnlich aufgebaut, unterscheiden sich aber im Katalysatormaterial: Bei einer DMFC wird neben Platin auch Ruthenium verwendet. Ein weiterer Unterschied ist der Brennstoff: Die DMFC wird mit Methanol betrieben. Sie arbeitet im Temperaturbereich von Zimmertemperatur bis 200°C und erzielt Wirkungsgrade zwischen 20 bis 30%.

Reaktion

2CH3OH+ 2H2O 2CO2+ 12H++ 12e Anodenreaktion 3O2+ 12H++ 12e 6H2O Kathodenreaktion 2CH3OH+ 3O2 2CO2+ 4H2O Gesamtreaktion

Vor- und Nachteile

Vorteil:

  • einfache Handhabung des flüssigen Methanols im Gegensatz zu gasförmigen Brennstoffen

Nachteile:

  • Methanol ist giftig und korrosiv
  • geringer elektrischer Wirkungsgrad

Anwendungen

Stromversorgung für Elektroantriebe, tragbare Stromversorgung und Batterieersatz z.B. für Camping oder Laptops und Kameras

Abb.1
Jenny 600S ist eine DM-Brennstoffzelle, die für militärische Zwecke eingesetzt wird
Mit freundlicher Genehmigung von SFC Energy
Abb.2
Mit der Jenny 600S können fernab vom Stromnetz elektrische Geräte betrieben werden.
Mit freundlicher Genehmigung von SFC Energy
Abb.1
Jenny 600S ist eine DM-Brennstoffzelle, die für militärische Zwecke eingesetzt wird
Abb.2
Mit der Jenny 600S können fernab vom Stromnetz elektrische Geräte betrieben werden.

DM-Brennstoffzellen werden bereits in verschiedenen Bereichen eingesetzt. SFC Energy stellt unter anderem die tragbare Brennstoffzelle Jenny 600S für militärische Zwecke zur Verfügung. Sie liefert Ausgangsgleichspannungen von 10 bis 30V und leistet ohne Anlaufzeit konstant 25W. Sie misst 252 x 171 x 74mm und wiegt 1,7kg.

Unterschiedliche Methanol-Patronen werden für Jenny angeboten. Für niedrige Temperaturbereiche von 32°C bis 35°C erhält man Patronen mit einer Energiedichte von 400 W h pro 350mL. Will man die Brennstoffzelle bei höheren Temperaturen benutzen, muss man zu weniger leistungsfähigen Patronen greifen.

Ein weiteres Beispiel für eine Direkt-Methanol-Brennstoffzelle, die bereits auf dem Markt ist, finden Sie in der Lerneinheit Brennstoffzellen - Funktionsweise und Anwendungen.

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