Wie der Name schon sagt, nutzt eine Wasserstoff-Brennstoffzelle Wasserstoffenergie, um einen elektrochemischen Prozess anzutreiben. Dabei werden Wasserstoff und Sauerstoff kombiniert, um Wasser und elektrische Energie zu erzeugen. Es handelt sich um eine reine Energieform, deren einzige Produkte und Nebenprodukte Wärme, Wasser und Strom sind.
Brennstoffzellen ermöglichen vielfältige Anwendungen, sei es im Transportwesen oder in der Notstromversorgung. Im Gegensatz zu herkömmlichen verbrennungsbasierten Technologien ist der Wasserstoff Stromversorgungssystem ist effizienter und emissionsfrei. Außerdem ist es im Betrieb leise, da es weniger bewegliche Teile enthält als Verbrennungstechnologien.
Inhaltsverzeichnis
Wie funktioniert eine Wasserstoff-Brennstoffzelle?
Die Zukunft der Wasserstoffenergie
5 Gründe, in Wasserstoff-Brennstoffzellen zu investieren
Zusammenfassung
Wie funktioniert eine Wasserstoff-Brennstoffzelle?
Die Wasserstoff-Brennstoffzellen werden entwickelt, um die Wasserstoffenergie zur Stromerzeugung zu nutzen. Die Ionisierungsenergie von Wasserstoff gilt als niedrig, da nur eine minimale Energiemenge erforderlich ist, um ein Bindungselektron vom Wasserstoffatom zu entfernen. Jede Brennstoffzelle hat zwei Elektroden – eine positive Kathode und eine negative Anode. Die Stromerzeugung erfolgt an diesen Elektroden, wenn ein Elektrolyt elektrisch betriebene Partikel zwischen ihnen und dem Katalysator transportiert, um die Reaktion zu beschleunigen.
Ein Katalysator an der Anode spaltet die Wasserstoffmoleküle in Protonen und Elektronen. Jeder nimmt einen anderen Weg zur Kathode. Die Elektronen durchlaufen einen externen Stromkreis und erzeugen einen elektrischen Fluss, während die Protonen durch den Elektrolyten zur Kathode wandern. Die Protonen verbinden sich mit Elektronen und Sauerstoff und erzeugen Wärme und Wasser.
Die Zukunft der Wasserstoffenergie
Sauberer Wasserstoff erfreut sich derzeit großer wirtschaftlicher und politischer Dynamik. Die Zahl der Projekte weltweit nimmt rasant zu und zwingt die Länder dazu, ihre Technologien auszubauen. Es ist auch wichtig, die Kosten zu senken, damit Wasserstoff flächendeckend eingesetzt wird.
Laut SehforschungsberichteLaut Schätzungen wird der weltweite Markt für Wasserstoff-Brennstoffzellen bis 68.06 voraussichtlich rund 2030 Milliarden US-Dollar erreichen. Es wird prognostiziert, dass er von 69.5 bis 2022 mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 2030 % wachsen wird.
Hersteller arbeiten an der Energieerzeugung aus Wasserstoff, da der Klimawandel weltweit immer mehr Aufmerksamkeit erregt. Auch die steigende Nachfrage aus der Automobil-, Telekommunikations- und Wohnungswirtschaft ist ein wesentlicher Treiber. Dies hat zu einer zunehmenden häuslichen und kommerziellen Anwendung von Wasserstoffenergie geführt und die Unternehmen des Energiesektors dazu ermutigt, mehr in diesem Bereich zu investieren.
5 Gründe, in Wasserstoff-Brennstoffzellen zu investieren
Null-Emissions-Power
Wasserstoff erzeugt keine oder weniger Emissionen als Verbrennungsenergie. Eine Wasserstoff-Brennstoffzelle stößt Wasser aus und hat das Potenzial, kritische klimatische Herausforderungen zu meistern, da keine Kohlenstoffemissionen entstehen.
Da eine Wasserstoff-Brennstoffzelle keine schädlichen Emissionen erzeugt, entfallen die Kosten für den Umgang mit giftigen Materialien wie Dieselkraftstoff und Batterieflüssigkeiten. Außerdem enthält das System keine Luftschadstoffe, die Smog erzeugen oder gesundheitliche Probleme für die Wasserstoffarbeiter verursachen Triebwerk. Diese Vorteile haben dazu geführt, dass Wasserstoff-Brennstoffzellen in viele gut geplante Nachhaltigkeitsprogramme von Unternehmen einbezogen wurden.
Äußerst zuverlässig
Umweltexperten sind sich einig, dass Wasserstoff-Brennstoffzellen eine saubere, leise und zuverlässige Energiequelle sind. Die Zellen müssen nicht wie Batterien regelmäßig aufgeladen werden, sondern produzieren weiterhin Strom, solange die Brennstoffquelle aktiviert bleibt. Da Brennstoffzellen durch chemische Umwandlung von Wasserstoff in Energie Strom erzeugen, können sie höhere Wirkungsgrade erzielen als herkömmliche Energieerzeugungsmethoden wie Dampfturbinen.
Die Wasserstoffenergietechnologie hat sich unter rauen Bedingungen wie kalten Temperaturen, Hurrikanen und Winterstürmen als zuverlässig erwiesen. Im Gegensatz zu Wasserkraft und Biokraftstoffen ist für die Wasserstofferzeugung keine große Landfläche erforderlich. Die NASA arbeitet daran, Wasserstoff als Ressource zu nutzen, wobei als Nebenprodukt Wasser entsteht, das als Trinkwasser für Astronauten verwendet werden soll.
Verbesserte Effizienz
Nach Angaben des US Department of EnergyWasserstoff-Brennstoffzellen sind etwa 40–60 % energieeffizient. Dieser Bereich steht im Gegensatz zum typischen Verbrennungsmotor eines Autos, der einen Wirkungsgrad von etwa 25 % hat.
Wasserstoff-Brennstoffzellen sind im Allgemeinen effizienter als andere Energiequellen, einschließlich vieler Ökostromlösungen. Diese Effizienz ermöglicht die Produktion von mehr Energie pro Kraftstoffeinheit. Darüber hinaus konzentrieren sich Brennstoffzellenhersteller auf innovative Strategien zur Erzeugung von Wasserstoffenergie. Zu ihren Bemühungen gehört die Entwicklung von Ionenaustauschmembranelektrolyten mit verbesserter Leistung bei geringeren Kosten, Modellen zum Verständnis des Systemdesigns und der Betriebsbedingungen sowie die Schaffung von Stapeln mit hoher Effizienz bei Nennleistung.
Niedrige Betriebskosten
Wasserstoffenergie spart mehr Geld als Energiesysteme auf Verbrennungsbasis. Es ist nicht erforderlich, die Batterien auszutauschen oder aufzuladen, wodurch Folgekosten wie Arbeits-, Platz- und Zeitaufwand reduziert werden.
Andererseits erfordern Energiequellen wie Treibstoff, Öl und Erdgas riesige Kraftwerke zur Produktion. Auch die Betriebskosten für den Betrieb dieser Anlagen sind höher, da sie Arbeitskräfte benötigen, die aktiv vor Ort arbeiten.
Eine Wasserstoff-Brennstoffzelle erfordert eine einfache Wartung und weniger Besuche vor Ort und spart etwa 84 % der Betriebskosten im Vergleich zu Verbrennungsgeneratoren für stationären Strom. Sie sind äußerst zuverlässig und funktionieren optimal, sodass sich die Belegschaft auf die ihnen zugewiesenen Aufgaben konzentrieren kann.
Skalierbar
Die Skalierbarkeit ist einer der größten Vorteile der Verwendung von Wasserstoff-Brennstoffzellen. Das bedeutet, dass eine einzelne Brennstoffzelle mit anderen zu einem Stapel zusammengefügt werden könnte. Diese Stapel bilden zusammen ein umfassenderes System zur Umwandlung von Wasserstoff in Energie.
Die Zellen könnten so konstruiert werden, dass sie unterschiedlichste Anforderungen erfüllen. Sie können für tragbare Geräte, Transportmittel oder stationäre Kraftwerke verwendet werden. Diese Art von Vielseitigkeit von a erneuerbare Energiequelle ist ziemlich selten, was die Wasserstoffenergie unter anderen ziemlich einzigartig macht.
Zusammenfassung
Mit fortschreitender Technologie werden Wasserstoff-Brennstoffzellen ihre Funktionen weiterentwickeln und weiterhin Energie für eine Vielzahl mobiler und stationärer Anwendungen bereitstellen. Sie verringern tendenziell die weltweite Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen und tragen zur Demokratisierung der weltweiten Energieversorgung bei. Die zunehmende Nutzung der Wasserstoffenergie wird vielen Ländern zugute kommen, die noch immer auf die Versorgung mit fossilen Brennstoffen angewiesen sind.
Da immer mehr Menschen Wasserstoff als Energiequelle akzeptieren, möchten die Verbraucher eine breite Palette von Wasserstoff-Brennstoffzellen zur Verfügung haben. Erkunden Alibaba.com um verschiedene Wasserstoff-Brennstoffzellen zu beschaffen und sicherzustellen, dass sie den aktuellen Marktanforderungen entsprechen.
