Hochtemperaturbrennstoffzellen werden besser
Wissenschaftler aus Maryland haben die sogenannten SOFCs optimiert, so dass sie so effizient sind wie große Gaskraftwerke.
Wissenschaftler aus Maryland haben die Hochtemperaturbrennstoffzellen der Bauart SOFC soweit optimiert, dass sie ähnlich effizient arbeiten wie große Gaskraftwerke, berichtet Technology Review in seiner Online-Ausgabe. Besonders an der Keramikmembran der Solid Oxide Fuel Cells hat Eric Wachsman, Direktor des Energy Research Center der University of Maryland, gearbeitet.
Diese Membranen in den Brennstoffzellen trennen die Elektronen von den Protonen und erzeugen so einen Stromfluss. In Wachsmans Variante basieren sie auf Cerium-, Bismut- und Nickel-Oxid sowie dem Mineral Perowskit. Die Stoffe sind elektrisch sehr viel leitfähiger als die Membranen konventioneller SOFC – und damit entsprechend effizienter. Wachsmans SOFC arbeiten zudem bei nur 650 statt 900 Grad, was den Energieverlust insgesamt reduziert.
Zur Herstellung werden die pulverförmigen Ausgangsstoffe mit Lösungsmitteln versetzt und auf eine Plastikfolie aufgebracht. Fünf Lagen kommen aufeinander, jeweils getrennt durch eine Elektrolytschicht aus Cerium-Oxid. Ein Ofen verbackt den Stapel dann über mehrere Stunden bei 1500 Grad zu einer Keramikplatte. Je drei solcher Platten kommen zwischen zwei Metallbleche, die den erzeugten Strom abführen. 32 solcher "Stacks" kommen schließlich in das Gehäuse. Sie können einzeln ersetzt werden, wenn sie ausfallen.
Anders als die weiter verbreiteten Niedertemperaturzellen laufen SOFC nicht nur mit Wasserstoff, sondern auch mit Erdgas, Diesel oder Benzin, sind also in Sachen Befeuerung recht flexibel. Zunächst will Wachman 25-Kilowatt-Aggregate in die Produktion gehen lassen. Das wäre genug, um ein kleines Einkaufszentrum zu versorgen. Das Start-up Redox Power Systems baut dafür gerade eine eigene Fabrik im US-Bundesstaat Florida auf und hofft, die Geräte bereits 2014 auf den Markt zu bringen.
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