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Funktion und Anwendung der PAFC

Dieser Brennstoffzellentyp trägt seinen Namen aufgrund seines Elektrolyten: konzentrierte, nahezu wasserfreie Phosphorsäure H3PO4. Sie arbeitet bei einer Betriebstemperatur von ca. 200 C und gehört damit zu den Mitteltemperatur- Brennstoffzellen.

Der Einsatz einer Säure als Elektrolyt erlaubt dei Verwendung von CO2-haltigen Gasen, da das Kohlendioxid nicht mit der Säure reagiert. Somit können auch (flüssige) Kohlenwasserstoffe als Brenngase eingesetzt werden. Die PAFC wird meist mit Wasserstoff aus reformiertem Erdgas und Luftsauerstoff betrieben.

Die Phosphorsäure wird nicht wie bei der AFC als Flüssigkeit durch die Zelle gepumpt, sondern sie wird in einem porösen Kunststoffvlies aufgesaugt und so zwischen die Elektroden gebracht. Als Elektroden dienen kunststoffgebundene Kohlematerialien, die mit katalytisch aktiven Edelmetallpartikeln (Gold, Platin) belegt sind.

Der Wirkungsgrad der PAFC ist nicht herausragend, trotzdem hat sie den vergleichsweise höchsten Entwicklungsstand erreicht.

Aus technischer und kommerzieller Sicht ist die PAFC für stationäre Anwendungen zur Strom- und Wärmeerzeugung am besten geeignet. Im Angebot befinden sich Anlagen im 200kW- sowie im MW-Bereich.

PAFC-Anlagen werden zur Zeit in nennenswerter Stückzahl produziert und installiert. Die Verfügbarkeit der Anlagen liegt nach Praxiserfahrungen um die 87%, wobei Stillstandszeiten aufgrund von Umbauten oder Instandhaltung eingerechnet sind. Diese Erfahrungen beziehen sich auf einen Zeitraum von ca. 30000 Laststunden.

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