Was ist eine Brennstoffzelle?
Eine Brennstoffzelle wandelt Wasserstoff, den Brennstoff, unter Verwendung von Luft und anderen Katalysatoren in Elektrizität um. Die Brennstoffzelle nutzt chemische Energie, die in Wasserstoffgas eingeschlossen ist, und wandelt sie in kinetische Energie um, die wir als Elektrizität kennen, ohne fossile Brennstoffe, Verbrennung oder umweltschädliche Emissionen. Als bemerkenswert effiziente, unglaublich saubere Quelle für erneuerbare Energien können Brennstoffzellen sowohl Batterien als auch Motoren ersetzen, um Fahrzeuge, Laptops und Stromnetze für Privathaushalte zu betreiben.
Die Technologie der Brennstoffzellen wurde gut erforscht und entwickelt, obwohl sie aus wirtschaftlichen und politischen Gründen nicht weit verbreitet ist. Eine solche saubere Energiequelle als Teil einer weit verbreiteten Wasserstoffwirtschaft garantiert eine geringere Abhängigkeit von den schwindenden Vorräten fossiler Brennstoffe, erzeugt weniger Treibhausgase, die zum globalen Klimawandel beitragen, und explodiert oder funktioniert nicht so häufig wie motorgetriebener Strom.
Eine Brennstoffzelle nimmt chemisch Wasserstoff und Luft auf, erzeugt Strom und erzeugt Nebenprodukte aus Wasser und Wärme. Die äußeren Schichten einer Brennstoffzelle sind die Anodenplatte mit einer positiven Ladung und die Kathodenplatte mit einer negativen Ladung. Zusammen mit der zentralen Elektrolytplatte handelt es sich um katalytische Umgebungen, die bestimmte elektrochemische Funktionen fördern.
Die Anode trennt Wasserstoff in Protonen und Elektronen. Die Elektronen fließen entlang eines Pfades und erzeugen elektrischen Strom für einen Stromkreis, während sich Protonen durch den Elektrolyten zur Kathode bewegen. Die Kathode kombiniert Sauerstoff mit Protonen und sammelt einige der Elektronen im Kreislauf, um sie zu Wasser zu rekombinieren. Die Kathode ermöglicht die Verwendung von Wasser und zusätzlicher Wärme als zusätzliche Energiequelle.
Eine unabhängige Wasserstoffversorgung wie von einem Tank an einer Station muss nicht die einzige Brennstoffquelle in einer Brennstoffzelle sein. Tatsächlich kann man auf verrottendem organischem Material wie Vegetation laufen, weil das auch Wasserstoff abgibt. Oder Wasserstoff kann durch Elektrolyse, durch Sonnen- oder Windkraft vom Sauerstoff aus dem Wasser abgetrennt werden. Wenn Wasser als Wasserstoffquelle verwendet wird, ist die Brennstoffzelle praktisch unsterblich, da sie den Kreislauf von Wasser zu Wasserstoff zu Wasser fortsetzt.
Darüber hinaus ist eine Brennstoffzelle flexibel, da sie klein und tragbar oder größer und dauerhaft sein kann. Die Kosten für die Umstellung auf ein brennstoffzellenbetriebenes Stromnetz mögen anfangs hoch sein, doch mit der Zeit werden die Kosten für Wartung, Reparatur und Kraftstoff im Vergleich zu herkömmlichen Stromerzeugern erheblich gesenkt. Wenn man mit der entstehenden Wärme beispielsweise im Winter ein Haus wärmen kann, wird die Brennstoffzelle noch wirtschaftlicher.