Mit einer aus der Chemie bereits lange bekannten Reaktion von Si mit Wasser zu Wasserstoff und SiO2 kann der für den Betrieb von Brennstoffzellen erforderliche Wasserstoff kostengünstig und emissionsfrei erzeugt werden. Die Neuheit des Verfahrens besteht in der Verwendung von verdünnter Natronlauge, die im ersten Schritt zu Natriumsilikat reagiert, das im zweiten Schritt bei einer Temperatur über 200 Grad C zu Lauge unter Abspaltung von SiO2 regeneriert wird. Für das zum Patent angemeldete Verfahren wurde das Konzept eines Reformers entwickelt das für den Einsatz in Kraftfahrzeugen geeignet ist. Das Verfahren erzeugt nur soviel H2 wie für den aktuellen Brennstoffzellenbetrieb notwendig ist. Weitere Vorteile sind: Nach der Startphase ist keine Hilfsenergie notwendig; durch den hohen Systemdruck kann ein Druckspeicher als Puffer ohne zusätzlichen Verdichter eingesetzt werden; der überschüssige hohe Druck des Wasserstoffs kann in einer Expansionsmaschine auf den Betriebsdruck der Brennstoffzelle gesenkt werden, so daß die Expansionsenergie für die Luftverdichtung für die Brennstoffzelle genutzt werden kann. Vergleicht man den Energieinhalt von Kraftstoffen und Energiespeichern in MJ/kg, dann ergibt sich folgende Reihenfolge: Benzin/Diesel 42, Flüssig-H2-Tank 22, Silizium 15, Methanol 15, H2-Druckbehälter 10, Metallhydridspeicher 2, Na/S-Batterie 0,4. Der Preis für Silizium umgerechnet auf den Energieinhalt eines Liters Benzin beträgt gegenwärtig etwa 2 US-Dollar. Der Preis und die Emissionen bei der Si-Herstellung können durch verbesserte und neue Verfahren gesenkt werden. Ein technisches Konzept für ein Fahrzeug mit Si-Kraftstoff umfaßt den H2-Generator, einen H2-Druckspeicher, die Brennstoffzelle und den Elektromotor. In Nischenmärkten wie Flurförderfahrzeuge in Hallen kann Si als Kraftstoff sofort verwendet werden. In der nahen Zukunft könnte der Antrieb für die in Kalifornien ab 2003 geforderten ZEV-Fahrzeuge (Zero Emission Vehicle) eingesetzt werden.


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    Title :

    Wasserstoffspeicherung in Silizium - Alternative als Kraftstoff für Brennstoffzellen


    Contributors:
    Herbst, D. (author)

    Published in:

    Publication date :

    2000


    Size :

    6 Seiten, 6 Bilder, 2 Tabellen, 11 Quellen



    Type of media :

    Article (Journal)


    Type of material :

    Print


    Language :

    German




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