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Heute ist das Auto durch die immer weiter fortschreitende Entwicklung und den Wandel der Zeit ein unersetzliches Transportmittel für uns Menschen geworden. Ein Leben ohne Auto ist heutzutage nicht mehr vorstellbar. Doch nur sehr wenige Menschen in Deutschland hatten vor 50-60 Jahren ein Auto. Heute sind in Deutschland täglich rund 48,8 Millionen Autos auf der Straße.
Aber leider stellen wir fest, dass die Eigenschaften des Autos uns nicht spurlos zurücklassen! Dies ist vor allem auf die durch den Verbrennungsmotor verursachten Schadstoffemissionen zurückzuführen.
Wir können daher nicht einfach sagen, dass das Führen eines Autos ab morgen abgeschafft oder stark reduziert werden kann. Es gibt jedoch eine Lösung. Die Antwort auf diese Frage ist das neu entwickelte Antriebssystem der sogenannten Brennstoffzelle , bei dem Wasserstoff eine entscheidende Rolle spielt. Allerdings haben viele Autofahrer immer noch Angst vor Explosionen bei Autounfällen. Das Image des sauberen Autos leidet darunter. Noch heute hat das Wort Wasserstoff einen negativen Einfluss auf den Menschen. Beispiele: Hindenburg Was sind Brennstoffzellen? Brennstoffzellen können Strom direkt aus einem Brennstoff (z.B. Wasserstoff) und einer sauren Substanz (oft ist die saure Substanz der Luft ausreichend) erzeugen. Im Vergleich zu anderen Verfahren (Benzinmotor, Wärmekraftwerk) haben Brennstoffzellen eine Reihe von Vorteilen, die
sie zur Hoffnung auf zukünftige Energiekonzepte machen: – Effizient: Brennstoffzellen erreichen eine hohe Stromeffizienz – Sauberkeit: Brennstoffzellen produzieren keine Schadstoffe – Leise: Brennstoffzellen arbeiten geräusch- und vibrationsfrei Variabel (In der Mathematik und in anderen Disziplinen mit formalen Sprachen, einschließlich mathematischer Logik und Informatik, ist eine freie Variable eine Notation, die Stellen in einem Ausdruck angibt, an denen eine Substitution stattfinden kann) : Brennstoffzellen können für viele Leistungsklassen von wenigen Milliwatt bis zu mehreren Megawatt hergestellt werden und eignen sich gut für die Kraft-Wärme-Kopplung (Kraft-Wärme-Kopplung oder Kraft-Wärme-Kopplung ist die Nutzung eines Wärmemotors oder Kraftwerks zur gleichzeitigen Erzeugung von Strom und Nutzwärme). Ein Brennstoffzellenstapel besteht aus vielen einzelnen Brennstoffzellen und ist wie ein Sandwich aufgebaut. In der Brennstoffzelle hat jede Zelle 2 gitterartige Elektroden, die durch eine Membran getrennt sind. Wasserstoff von der einen Seite kommt von der anderen. Eine Elektrolyse (In der Chemie und Fertigung ist die Elektrolyse eine Technik, die mit Hilfe eines elektrischen Gleichstroms eine ansonsten nicht spontane chemische Reaktion antreibt) trennt Wasser in seine Bestandteile è Wasserstoff und Säure. In der Brennstoffzelle geschieht genau das Gegenteil. Es findet eine chemische Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff statt, die elektrische Energie und Wärme freisetzt und chemisch reines Wasser erzeugt. Was, in der Theorie. . Der Elektrolyt (Ein Elektrolyt ist eine Substanz, die eine elektrisch leitende Lösung erzeugt, wenn sie in einem polaren Lösungsmittel, wie beispielsweise Wasser , gelöst ist) befindet sich zwischen 2 gasdurchlässigen Elektroden aus Graphit (Graphit, archaisch als Lot bezeichnet, ist eine kristalline Form von Kohlenstoff, ein Halbmetall, ein natives Elementmineral und eine der Allotrope von Kohlenstoff) Papier. Es ist ein Proton (Ein Proton ist ein subatomares Teilchen, Symbol oder, mit einer positiven elektrischen Ladung von +1e Elementarladung und einer Masse etwas geringer als die eines Neutrons) -permeable Kunststofffolie oder Polymermembran. Es ist so dick wie eine normale Plastikfolie (Plastikfolie, Frischhaltefolie, Frischhaltefolie, Frischhaltefolie, Lebensmittelfolie oder Pliofolie ist eine dünne Plastikfolie, die typischerweise zum Versiegeln von Lebensmitteln in Behältern verwendet wird, um sie über einen längeren Zeitraum frisch zu halten). Wasserstoff wird auf der einen Seite der Polymembran, der[Anode], auf der anderen Seite der[Kathoden]-Säure geleitet. Die Membran hält die beiden Gase auf Abstand und stellt sicher, dass eine kontrollierte chemische Reaktion (Eine chemische Reaktion ist ein Prozess, der zur Umwandlung eines Satzes von chemischen Substanzen in einen anderen führt) stattfindet. Eine feine Platinschicht auf der Kunststofffolie wirkt gleichzeitig als Katalysator und beschleunigt die Reaktion, bei der sich die Wasserstoffatome in ihre Bausteine aus 2 Elektronen und 2 Protonen zerlegen. Es oxidiert Wasserstoff (Wasserstoff ist ein chemisches Element mit chemischem Symbol H und Ordnungszahl 1). Und Sauerstoff (Sauerstoff ist ein chemisches Element mit Symbol O und Ordnungszahl 8) wird reduziert. Die Protonen können durch die Polymermembran auf die andere Seite der Zelle gelangen, die Elektronen aber nicht. Dadurch entsteht ein Überschuss an elektrisch negativ geladenen Teilchen an der Anode (Anode ist eine Elektrode, durch die konventioneller Strom in eine polarisierte elektrische Vorrichtung fließt) und ein Überschuss an positiven Ladungen an der Kathode. Kurz gesagt: elektrische Spannung. Wenn die beiden Pole nun außerhalb der Zelle verbunden sind, fließt Strom. Das bedeutet, dass die Elektronen über die Stromleitung zur Kathode wandern (Eine Kathode ist die Elektrode, von der ein konventioneller Strom ein polarisiertes elektrisches Gerät verlässt) wo sie mit den Protonen und der Säure wieder zu Wasser reagieren. Der Wirkungsgrad ist höher als bei einem Verbrennungsmotor mit Benzin oder Diesel. Diese Reaktion wird auch als kalte Verbrennung bezeichnet. Die Ausgangsspannung einer einzelnen Zelle ist kleiner als 1 Volt. Deshalb werden etwa 100 der etwa 2 Millimeter dünnen Brennstoffzellen zu einem Zellstapel oder einem sogenannten Stapel zusammengefasst. Die dann technisch verwendete Ausgangsspannung beträgt mehr als 200 Volt. Diese erzeugte elektrische Energie aus dem Stapel reicht aus, um den Elektromotor des Fahrzeugs anzutreiben (Ein Elektromotor ist eine elektrische Maschine, die elektrische Energie in mechanische Energie umwandelt) und liefert die wichtigen Elemente in der Brennstoffzelle (Eine Brennstoffzelle ist eine Vorrichtung, die die chemische Energie aus einem Kraftstoff durch eine chemische Reaktion von positiv geladenen Wasserstoffionen mit Sauerstoff oder einem anderen Oxidationsmittel in Strom umwandelt) System wie Kühlwasserpumpe und Kompressor.