Brennstoffzelle für Roller im Jahr 2007?

[Christophe]

Es ist verwirrend, es sieht so aus, als wäre es aus mehreren Quellen kopiert/eingefügt worden, die Quelle ist genau unbekannt (per Post erhalten), aber es fasst die Situation der PACs recht gut zusammen ...

Der Brennstoffzellenmarkt zittert mehr denn je. Ab dem nächsten Jahr dürften Elektroroller mit dieser Technologie auf dem Markt florieren, wie sie bereits von Yamaha, Honda oder Intelligent Energy vermarktet werden. Bei mobilen Elektronikprodukten wie Laptops, Mobiltelefonen oder Multimedia-Playern bereiten die asiatischen Elektronikriesen den Boom für 2007 vor. Hier sind die Erwartungen enorm. Der Markt hat ein enormes Volumen.

Im Automobilsektor könnte der koreanische Hyundai für eine Überraschung sorgen, indem er 2010 in China Autos mit Brennstoffzelle auf den Markt bringt. Bei stationären Anwendungen ist der Markt bereits Realität, wie der USV-Marktführer APC zeigt, der jetzt ein kommerzielles Angebot für die Notstromversorgung von Rechenzentren anbietet.

Wenn die Zeit der fossilen Brennstoffe wirklich gezählt ist – noch ein halbes Jahrhundert? - Wasserstoff, der Brennstoff der Brennstoffzelle, hat einen Königsweg vor sich und lässt den schönen alten Traum einer kontinuierlichen, „sauberen“ und nachhaltigen Energiequelle wahr werden. Dieses Gas ist im Universum reichlich vorhanden, „verbrennt“, ohne die Umwelt zu verschmutzen oder CO2 auszustoßen, und produziert einfach sowohl im industriellen Maßstab (petrochemische Prozesse) als auch im lokalen, sogar „handwerklichen“ Maßstab. Es weist sicherlich einige Mängel auf, angefangen bei seiner Entflammbarkeit, die regulatorischen Beschränkungen unterliegt, und seiner Flüchtigkeit, die die Lagerung erschwert.

Der erste Vorteil von Wasserstoff ist, dass er sauber ist. Seine Rekombination mit Luftsauerstoff erzeugt zwar keine lokalen Schadstoffe (Partikel, CO, NOx) und auch kein CO2. Allerdings muss diese Aussage relativiert werden. Der üblicherweise zu seiner Herstellung verwendete Prozess, die Kohlenwasserstoffreformierung, erzeugt tatsächlich CO2. Genau wie der Methanolsektor, der in der Angriffsphase des Marktes für tragbare Anwendungen bevorzugt wird. Und der bisher industriell hergestellte Wasserstoff ist nicht völlig rein. So schätzt Gaz de France, dass aus Gas hergestellter Wasserstoff 4 mg NOx pro kWh erzeugt. fünfmal weniger, genau wie die effizientesten thermischen Verfahren.

Der Nutzen von Wasserstoff für die Umwelt ist jedoch immens, denn im Gegensatz zu Kraftstoffen, die überall dort, wo sie verbrannt werden, die Umwelt verschmutzen, verursacht der Wasserstoffsektor Emissionen nur am Ort seiner Herstellung. Daher wird es in Zukunft viel einfacher sein, CO2 in den wenigen Fabriken, die Wasserstoff produzieren, abzufangen und zu binden.

Allerdings sind es nicht ausschließlich Überlegungen rund um die Erdölknappheit, die die Begeisterung für die Wasserstoff-Brennstoffzelle befeuern. Im Transportwesen beispielsweise bietet das Motor-Akku-Paar außergewöhnliche Effizienz und Geräuschfreiheit. Im Bereich der tragbaren Gegenstände gleicht die Batterie den Rückgang der Akkumulatoren aus und verdoppelt oder verdreifacht die Autonomie dieser Geräte sofort. Dank der sofortigen Wiederaufladung profitiert der Benutzer von einem unterbrechungsfreien Betrieb, solange er über Tankpatronen verfügt. Sie müssen nicht warten, bis Sie eine Steckdose haben, um Ihr tragbares Gerät wieder zu verwenden, oder stundenlang warten, um den Akku aufzuladen.

Bei Notstromversorgungen ist die Problematik noch anders. Wo ein Dieselgenerator regelmäßig gewartet werden muss und die Batterien mühsam erneuert werden müssen, bietet die Brennstoffzelle perfekte Zuverlässigkeit bei geringem Wartungsaufwand. Die Manager von APC, Befürworter dieser Technologie zur Notstromversorgung in Computerräumen, bekräftigen, dass die kWh mit einer Batterie sparsamer sind als mit einem Generator. Und in jedem Fall sind die anfänglichen Mehrkosten bei der ersten technischen Panne völlig verschwunden! Vor allem im Computerraum einer Bank oder bei einem Internetdienstanbieter.

Ebenso löst die Wärmepumpe auf elegante Weise das Problem der Energieversorgung isolierter Regionen ohne Stromanschluss. Dies gilt insbesondere für Länder oder Regionen, die reich an erneuerbaren Energien sind, wie Kanada mit Wasserkraft, Island mit Geothermie, Kalifornien mit Solarenergie oder Skandinavien mit Windkraft. Mit dem Vorteil, eine 100 % saubere Energieversorgung direkt an der Quelle anzubieten. Die Synergie von Brennstoffzellen mit erneuerbaren Energien kann in einigen Fällen Energieautonomie gewährleisten, wie das Beispiel der Insel Utsira in Norwegen zeigt. Hier wird die Bevölkerung durch Windkraftanlagen mit Strom versorgt. Bei starkem Wind wird der Überschuss zur Wasserstoffproduktion mittels Elektrolyse genutzt. Dieser Kraftstoff wird bei Spitzenverbrauch oder bei schwachem Wind verwendet. Die Kombination aus Wärmepumpe und Windkraft gewährleistet somit die Energieautonomie der Insel.

Nordeuropa ist tatsächlich in die „Wasserstoff-Ära“ eingetreten. Dies wird durch das kurzfristige Projekt einer 580 Kilometer langen Wasserstoffautobahn zwischen Oslo und Stavanger in Norwegen, die Lawine sauberer Verkehrsprojekte in Schweden oder sogar die Vielzahl von KWK-Anlagenprojekten (bis zu 500 kWe) in Dänemark und anderen bewiesen Finnland.

Auch Nordamerika steht ganz vorne, angefangen bei Kanada, der Wiege der beiden international führenden Unternehmen Ballard und Hydrogenics, bis hin zu Kalifornien, dem Eldorado der emissionsfreien Fahrzeuge. So erhebt die Provinz British Columbia nichts Geringeres, als bis zum Jahr 2020 der Hauptmarkt für Wasserstoff zu werden. Und General Motors, ein großer Förderer der Batterie jenseits des Atlantiks, hat in einer Studie den Bau von 10 Wasserstofffahrzeugen mit 1 Milliarden Euro beziffert Stationen in den Vereinigten Staaten! Allein in Kalifornien werden bis 700 voraussichtlich 2010 bis 150 Tankstellen an den Hauptstraßen des Staates liegen.

Island ist bisher das ehrgeizigste Land. Seit 1999 setzt dieses kleine Land mit weniger als 300 Einwohnern auf Wasserstoff, um bis zum Jahr 000 seine Energieautonomie zu gewährleisten. Das Land ist reich an hydraulischen und geothermischen Energien, die heute kaum noch genutzt werden, und möchte diese in Wasserstoff umwandeln, den er in seinem Land durch Öl ersetzen würde Flotte von Bussen, Fischerbooten und Autos. Der Aktionsplan, der 2050 vom Konsortium „Island New Energy“, zu dem insbesondere Daimler-Chrysler, Norsk Hydro und Shell gehören, vorgestellt wurde, sieht sechs Stufen vor, wobei die letzte den Export von Wasserstoff in flüssiger Form bei -2001 °C nach Europa betrifft.

Die wirtschaftlichen Risiken sind beträchtlich. Kanadischen Schätzungen zufolge könnte die Brennstoffzelle im Jahr 154 eine Industrie mit einem Wert von 2020 Milliarden US-Dollar hervorbringen. Das Ergebnis ist die Schaffung von 15 Arbeitsplätzen pro Milliarde Umsatz und die Entstehung neuer Champions wie Canadian Ballard oder das deutsche Start-up Smart Fuel Zelle. Japan, Kanada, die Vereinigten Staaten und Deutschland scheinen am besten positioniert zu sein. China geht mit einem F&E-Programm von 000 Millionen Dollar pro Jahr ins Rennen.

Die japanischen Elektronikriesen, die sich unter der Schirmherrschaft von Miti in einem Forschungs- und Entwicklungsprogramm von 250 Millionen Dollar pro Jahr zusammengeschlossen haben, stellen die Brennstoffzelle in den Mittelpunkt ihrer Strategie zur Rückeroberung des Marktes. Unter dem Druck der Koreaner und Chinesen auf dem Markt für tragbare Batterien sind sie entschlossen, dank dieses technologischen Durchbruchs wieder die Führung zu übernehmen. Dies erklärt die Beschleunigung der Entwicklung des Methanolsektors für tragbare Anwendungen.

In Europa intensiviert sich die Entwicklung im Transportwesen mit dem Start des HyChain-Projekts im Rahmen des 7. PCRD. Dieses von Air Liquide koordinierte Projekt erweitert Tests an Kleinbussen, Nutzfahrzeugen, Rollstühlen, Rollern und Fahrrädern. Und anstatt wie in den bisherigen Experimenten auf Wasserstofftankstellen zu setzen, wird ein neuer Verbundtank getestet, der nach dem Vorbild von Kartuschen für Laptops funktioniert.

Denn trotz seiner großen Versprechen hat Wasserstoff im gasförmigen Zustand den großen Nachteil, dass er nicht „kompakt“ ist: Ein Liter Benzin hat die gleiche Energieleistung wie. 1 Liter Wasserstoff bei Umgebungsdruck! Aus diesem Grund erfordert die Verwendung dieses Gases den Transport und die Lagerung unter hohem Druck. Bei 500 bar entspricht beispielsweise ein Liter Benzin drei Liter Wasserstoff. Dies ist die allgemein akzeptierte Lösung im Automobil und für stationäre Anwendungen. Um die Volumenreduzierung weiter voranzutreiben, muss das Gas in flüssiger Form bei -700 °C angeliefert werden. Ist die Kälteerzeugung restriktiv, werden Lagerung und Transport hingegen aufgrund des niedrigen Drucks in den Reservoirs vereinfacht. Aus diesem Grund fördert BMW diese Lösung bei seinen Konzeptfahrzeugen.

Eine sehr vorteilhafte Lösung ist die Speicherung von Wasserstoff in Form metallischer oder flüssiger Hydride. Diese bei Raumtemperatur inerten Verbindungen verhalten sich wie Wasserstoffschwämme und setzen das Gas unter Einwirkung thermischer oder katalytischer Prozesse frei. Diese Speichermethode eignet sich hervorragend für den Transport, aber auch in Laptops, schon allein aus Sicherheitsgründen: Der Wasserstoff wird bei der Nutzung „freigesetzt“. So erklärt PSA, das diese Lösung an einem Feuerwehrauto testet (das Beispiel ist kein Zufall!), dass das Fahrzeug bei Verwendung einer wässrigen Lösung von Natriumborhydrid nie mehr als 2,5 Gramm Wasserstoff enthält, was einem entspricht Glas Benzin. Einziger Nachteil: die geringe Massendichte von Wasserstoff, je nach Hydridtyp 2 bis 8 %.

Das europäische StorHy-Programm (6. PCRD) enthält eine wichtige Komponente zur Speicherung in Form von Hydriden, insbesondere im Hinblick auf die Entwicklung der leichtesten Verbindungen auf Basis von Magnesium, Lithium und Aluminium. In jüngerer Zeit ist eine dänische Technologie aufgetaucht (Amminex A/S), die für Batterien mit geringem Stromverbrauch gedacht ist und das Aufladen radikal vereinfacht. Dabei handelt es sich um feste Pellets voller Ammoniak (NH3), das von Magnesiumchlorid adsorbiert wird. Die Verbindung ist stabil und setzt beim Passieren eines katalytischen Filters 10 % ihrer Masse in Wasserstoff frei.

Überall wird die Forschung intensiviert und die Technologie reift. Die Standardisierung hinsichtlich Lagerung und Transportsicherheit schreitet voran. ISO11439-konforme Wasserstofftanks werden bereits von Unternehmen wie Quantum hergestellt. Es bleibt noch, die Technologie in die Reichweite von Autos zu bringen, den Gesetzgeber davon zu überzeugen, die derzeit für Wasserstoff ungünstigen Vorschriften anzupassen und das Vertrauen der Nutzer zu gewinnen.
Thierry Mahé und Ridha Loukil

So funktioniert die Brennstoffzelle
Die Brennstoffzelle funktioniert nach dem entgegengesetzten Prinzip der Elektrolyse von Wasser, das 1839 vom britischen Elektrochemiker William Grove erfunden wurde. Das Herz besteht aus einer Anode (positive Elektrode) und einer Kathode (negative Elektrode), die durch einen Elektrolyten (ein blockierendes Material) getrennt sind der Durchgang von Elektronen). Dank des Katalysators (Platin bedeckt die aktiven Oberflächen der Elektroden) verbindet sich Wasserstoff (rein oder aus Methanol) mit Sauerstoff (in der Luft enthalten) und erzeugt gleichzeitig Wasser, Wärme und Strom. Oftmals wird das dabei entstehende Wasser auf natürliche Weise in Form von Dampf in die Luft abgegeben. Auch die Methanolbatterie produziert CO2.

[Targol]

Um die Volumenreduzierung weiter voranzutreiben, muss das Gas in flüssiger Form bei -253 °C angeliefert werden. Ist die Kälteerzeugung restriktiv, werden Lagerung und Transport hingegen aufgrund des niedrigen Drucks in den Reservoirs vereinfacht. Aus diesem Grund fördert BMW diese Lösung bei seinen Konzeptfahrzeugen.

Und wie viel Energie verbraucht es, den Tank eines Autos auf -253 °C zu bringen? ?
Noch eine Frage: Was passiert, wenn keine Energie mehr zur Kühlung des Tanks vorhanden ist? Normalerweise muss Wasserstoff mit der damit verbundenen Volumenzunahme in seinen gasförmigen Zustand zurückkehren, es riecht nach BOOM!!!

Eine sehr vorteilhafte Lösung ist die Speicherung von Wasserstoff in Form metallischer oder flüssiger Hydride. Diese bei Raumtemperatur inerten Verbindungen verhalten sich wie Wasserstoffschwämme und setzen das Gas unter Einwirkung thermischer oder katalytischer Prozesse frei. Diese Speichermethode eignet sich hervorragend für den Transport, aber auch in Laptops, schon allein aus Sicherheitsgründen: Der Wasserstoff wird bei der Nutzung „freigesetzt“. So erklärt PSA, das diese Lösung an einem Feuerwehrauto testet (das Beispiel ist kein Zufall!), dass das Fahrzeug bei Verwendung einer wässrigen Lösung von Natriumborhydrid nie mehr als 2,5 Gramm Wasserstoff enthält, was einem entspricht Glas Benzin. Einziger Nachteil: die geringe Massendichte von Wasserstoff, je nach Hydridtyp 2 bis 8 %.

Das europäische StorHy-Programm (6. PCRD) enthält eine wichtige Komponente zur Speicherung in Form von Hydriden, insbesondere im Hinblick auf die Entwicklung der leichtesten Verbindungen auf Basis von Magnesium, Lithium und Aluminium. In jüngerer Zeit ist eine dänische Technologie aufgetaucht (Amminex A/S), die für Batterien mit geringem Stromverbrauch gedacht ist und das Aufladen radikal vereinfacht. Dabei handelt es sich um feste Pellets voller Ammoniak (NH3), das von Magnesiumchlorid adsorbiert wird. Die Verbindung ist stabil und setzt beim Passieren eines katalytischen Filters 10 % ihrer Masse in Wasserstoff frei.

Ich frage mich, was die Ablehnung dieser Art von Lösung ist. Mein Unterricht in organischer Chemie ist sicherlich noch weit weg, aber laut Lavoisier können wir bestätigen, dass wir, wenn wir eine Reaktion zwischen Ammoniak (NH3) und Magnesiumchlorid (MgCl2) provozieren, sicherlich 3 Wasserstoffatome erhalten können, aber es bleibt auch ein Stickstoffatom übrig , 2 Chlor und XNUMX Magnesium. In welcher Form verbinden sich diese „Abfälle“?

[Christophe]

Seien Sie vorsichtig! Ich habe nicht gesagt, dass die GAP DIE richtige Lösung ist (ich weiß ein wenig aus der kleinen Studie, die ich zu diesem Thema durchgeführt habe: Brennstoffzellen )

Zu dieser Technologie gibt es viel zu sagen und ehrlich gesagt denke ich wirklich, dass diese Lösung immer marginal bleiben wird (zumindest für Straßenfahrzeuge) ...

Ich habe lediglich festgestellt, dass dieser „Pressebericht“ (ich nehme an, dass es einer ist) recht vollständig war und einen Überblick über diese Technologie gab.

[Targol]

Da sind wir uns also einig.
Ich weiß nicht, wie es Ihnen geht, aber diese Art von Studien und stark beworbenen Konzeptautos lassen mich an Propaganda denken wie „Obwohl das Öl kurz vor dem Verschwinden steht, ändern Sie Ihre Fahrgewohnheiten nicht, sondern nehmen Sie weiterhin Ihr Auto, um es zu bekommen.“ Brot 400m entfernt. Wir finden Lösungen TECHNIKEN damit ihr euch weiterhin wie Planetenzerstörer benehmen könnt!!!“