Wie funktioniert eine Polymer-Elektrolyt-Membran-Brennstoffzelle?
Die Brennstoffzelle ist ein elektrochemischer Energieumwandler. Sie erzeugt direkt aus chemischer Energie elektrische Energie und kommt dabei ganz ohne Turbine und Generator aus. Es gibt verschiedene Typen von Brennstoffzellen. Im Prinzip bestehen jedoch alle Brennstoffzellen aus zwei Elektroden - einer Anode und einer Kathode - die durch einen Elektrolyt voneinander getrennt sind. An die Elektroden werden Brennstoffe herangeführt.
Der Katalysator an den Elektroden wandelt die Moleküle der Brennstoffe in Ionen um. Die Oxidation an der Anode lässt dabei freie Elektronen entstehen, die Reduktion des Brennstoffes auf Seiten der Kathode benötigt gleichzeitig freie Elektronen. Damit elektrochemische Prozesse in der Brennstoffzelle ablaufen können, werden die entstehenden freien Elektronen über einen externen Stromkreis von der Anode zur Kathode geleitet. Die entstehende Reaktionswärme kann über einen Wärmetauscher zur Heizung eines Hauses oder zur Erwärmung von Wasser genutzt werden.
In der Animation erfahren Sie im Detail, wie eine Polymer-Elektrolyt-Membran-Brennstoffzelle funktioniert.
