Funktion und Anwendung der MCFC

Dieser Brennstoffzellentyp trägt seinen Namen aufgrund seines Elektrolyten: geschmolzene Karbonate. Meistens finden Alkalikabonate wie Litiumkarbonat (Li₂CO₃)und Kaliumkarbonat (K₂CO₃) Verwendung.

Während z.B. bei der PEM-FC von der Anode H⁺-Ionen zur Kathode wandern und dort mit O^2--Ionen zu Wasser reagieren, verläuft die Reaktion bei der MCFC sozusagen anders herum. Ionen wandern von der Kathode zur Anode.

Durch Zuführung von CO₂ an die Kathode reagieren die Sauerstoff-Ionen zu Carbonat-Ionen.

O^2- + CO₂ => CO₃^2-

Die negativ geladenen Karbonat-Ionen wandern nun durch den Elektrolyten zur Anode, wo sie mit jeweils zwei H⁺-Ionen zu Kohlensäure (H₂CO₃) reagieren, die gleich zu Wasser und Kohlendioxid zerfällt. Damit der Karbonat-Kreislauf erhalten bleibt, muß das entstandene Kohlendioxid in den Luftstrom, der zur Kathode führt, beigemischt werden.

Die Karbonatschmelz-Brennstoffzelle eigent sich aufgrund ihrer hohen Betriebstemperatur von 650 °C besonders für Blockheiz- und evtl. auch für Großkraftwerke, die mit Erd- bzw. Kohlegas betrieben werden. In Testanlagen hat man bisher eine Leistung von ca. 2MW erreicht.

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