Brennstoffzellen
摘要
Brennstoffzellen, insbesondere mit grünem Wasserstoff (Abschn. 11.6) als Brennstoff, sind mit der Vision der Wasserstoffwirtschaft für eine klimaneutrale Gesellschaft in den Fokus der Mobilität und Energieversorgung gerückt. Dabei ist diese Vision nicht neu und Wasserstoff als zukünftiger Energieträger wurde bereits 1874 von Jules Verne (1828–1905) in seinem Buch Die geheimnisvolle Insel beschrieben. Im 19. Jahrhundert, schon vor dem Einsatz der Verbrennungskraftmaschinen und der Erfindung des elektrischen Generators, wurden die Grundlagen der Brennstoffzellentechnologie entdeckt und beschrieben. Sir Humphry Davy (1778–1829) experimentierte um 1802 mit galvanischen Elementen und spürte nach dem Experiment einen elektrischen Schlag, ohne diesen Effekt einordnen zu können. Die ersten reproduzierbaren Versuche führte in Basel der deutschstämmige Forscher Christian Friedrich Schönbein (1799–1868) und fast zeitgleich in London Sir William Robert Grove (1811–1896) durch, denen 1838/39 die gezielte Umkehr der H2∕O2-Elektrolyse gelang [1, 2]. Die Grove’sche Gasbatterie ist in Abb. 11.1, dargestellt. Diese besteht aus in Reihe geschalteten Brennstoffzellen, in denen Wasserstoff und Sauerstoff in schwefelsaurer Lösung an Platinelektronen zu Wasser umgesetzt werden und dabei ein elektrischer Strom erzeugt wird.