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Hydrogel - der Schutz für Teile der Brennstoffzellen

Thema: Stromspeicher, Brennstoffzellen | 08.09.2014 | Aufrufe: 2060 | Bewertung: (2 Bewertungen)

Redoxhydrogel wirkt wie ein Schutzschirm vor Sauerstoff
Bisher konnte sich die Technik der Brennstoffzellen noch nicht so richtig durchsetzen, weil die Kosten der Herstellung extrem hoch waren. Die Ursache sind die Beschichtungen der Elektroden mit Palladium oder Platin. Beide Edelmetalle kommen nur in sehr begrenztem Umfang auf der Erde vor und werden deshalb zu stolzen Preisen an den Rohstoffbörsen rund um den Globus gehandelt.

Am 27. August 2014 wiesen die Börsenkurse diese Tagespreise aus:

  • Palladium rund 890 US-Dollar je Feinunze
  • Platin rund 1.420 US-Dollar je Feinunze
Platin ist damit sogar deutlich teurer als Gold, wo der Preis zum gleichen Zeitpunkt bei rund 1.284 US-Dollar lag. Es wäre deshalb eine sehr interessante Sache, beide Materialien in den Brennstoffzellen durch günstigere Stoffe ersetzen zu können. Und genau an dieser Stelle ist den forschenden Wissenschaftlern ein interessanter Durchbuch gelungen.

Wie Hydrogele die Brennstoffzellen günstiger machen

Hydrogele finden in der Praxis schon längere Zeit Anwendung. Den meisten Menschen sind sie vor allem durch die Anwendung in medizinischen Hilfsmitteln, wie den weichen Kontaktlinsen, bekannt. Als Hydrogel wird ein Polymer bezeichnet, in dem Wasser eingelagert ist. Nun haben Wissenschaftler aus Mülheim und Bochum herausgefunden, dass sich Platin und Palladium in den Brennstoffzellen damit ersetzen lassen. Hydrogele haben eine schützende Wirkung, die auch unter den ungünstigen Bedingungen in einer Brennstoffzelle voll zur Geltung kommen. Damit könnten mittelfristig die Katalysatoren aus Palladium und Platin der Vergangenheit angehören.

Welche Vorteile bieten die Hydrogele bei den Brennstoffzellen?

Bei der Verwendung der Hydrogele lassen sich biologische Katalysatoren in die Brennstoffzellen einbauen. Bisher war das aufgrund ihrer extremen Empfindlichkeit nicht möglich. Bei vielen Biokatalysatoren war es durch fehlende Technologien nicht möglich, sie so zu stabilisieren, dass sie in Brennstoffzellen Verwendung finden konnten.

Tests im Max-Planck-Institut haben bewiesen, dass die Hydrogele die Biokatalysatoren zumindest über einige Wochen hinweg vor dem Zerfall schützen konnten. Bis zur Serienreife dürfte es allerdings noch eine Weile dauern. Lohnenswert sind die weiteren Forschungen allemal, denn bei Erfolg lassen sich einige Vorteile nutzen:

  • Biokatalysatoren kosten nur einen Bruchteil.
  • Brennstoffzellen werden damit lukrativer.
  • Fahrzeuge mit Brennstoffzellenantrieb werden deutlich preiswerter.
  • Nachfrage nach Brennstoffzellen wird angeheizt.
  • Erhebliche Entlastungen der Umwelt.
Noch kosten Brennstoffzellenautos mehrere Hunderttausend Euro. Durch die neue und wesentlich günstigere Technik könnten sie sich langfristig zu einer echten Konkurrenz für Elektrofahrzeuge entwickeln, weil sie ein geringeres Eigengewicht haben und auch die bei den Elektroautos üblichen Begrenzungen der Reichweite hier nicht als Negativaspekt zu Buche schlagen.

Empfehlenswert:
http://aktuell.ruhr-uni-bochum.de/pm2014/pm00121.html.de

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