Die Brennstoffzelle

Um mit der Brennstoffzelle Energie zu erzeugen braucht man Wasserstoff und Sauerstoff. Dazu muss man zuerst mit Elektrolyse Wasser in Wasser- und Sauerstoff zerlegen. Die reversible PEM-Brennstoffzelle kann man sowohl als Brennstoffzelle, als auch als Elektrolysezelle verwenden. Bevor man die Brennstoffzelle in Betrieb nimmt, muss man zuerst die Schläuche anschließen und die Luft aus der Zelle nehmen, dann kann man mit destilliertem Wasser die Elektrolyse beginnen. Wir haben die Zeit gestoppt, die die Elektrolysezelle zum Trennen von Wasserstoff und Sauerstoff benötigt:

Wenn die 2 Gastanks mit Gas gefüllt sind, muss man nur noch die Solarzelle, die für die Elektrolyse verwendet wurde, abmontieren und den Motor anstecken und schon fährt das Auto nur mit der Energie aus Wasserstoff und Sauerstoff. Die Brennstoffzelle wandelt die getrennten Elemente Wasserstoff und Sauerstoff wieder in Wasser um und gibt die dabei entstehende Energie ab. Wir haben den Durchmesser des Wendekreises gemessen und dann den Umfang berechnet: d=0,7m u~2,199m.

Das Auto bewegt sich mit 24ml Wasserstoff und 12ml Sauerstoff 10min lang. Ein Nachteil der Brennstoffzelle ist, dass man viel Energie benötigt um Wasserstoff und Sauerstoff zu trennen.

Beim Solar-Wasserstoff-Hybridauto ist der Motor und die Solarzelle gleichzeitig mit der Brennstoffzelle verbunden. Es fährt mit Sonnenenergie, wenn genügend Licht vorhanden ist und betreibt gleichzeitig Elektrolyse. Wenn zu wenig Licht da ist, verwendet die Brennstoffzelle den Wasserstoff und den Sauerstoff, den sie vorher erzeugt hat.

Brennstoffzelle: Leistungen von 5 – 100 000 kw bei einem Wirkungsgrad von 40 – 60%.

Benzinmotoren: Leistungen von 2 - 500 kw bei einem Wirkungsgrad von 20%.

Dieselmotoren: Leistungen von 10 – 10 000 kw bei einem Wirkungsgrad von 30%.

Turbinen: Leistungen von 800 – 10 000 kw bei einem Wirkungsgrad von 30%.

Aufbau der Brennstoffzelle

Skizze des Brennstoffzellenautos: