Die Direktmethanol-Brennstoffzelle (DMFC) verdankt ihre besonderen Eigenschaften der hohen Energiedichte, der einfachen Lagerung des flüssigen Brennstoffs, der niedrigen Betriebstemperatur und dem vereinfachten Systemaufbau.
Funktionsprinzip der Direktmethanol-Brennstoffzelle (DMFC):
Der Aufbau einer DMFC ähnelt stark dem einer Batterie. Sie hat zwei durch eine Membran getrennte Elektroden: Anode und Kathode. Bei der Reaktion mit Sauerstoff wandelt die Brennstoffzelle den Brennstoff (Methanol) in Energie um – daher der Name. Die einzigen Nebenprodukte dieser chemischen Reaktion sind Gleichstrom, Wärme, Wasser und Spuren von Kohlendioxid.
Wie erzeugt die Direktmethanol-Brennstoffzelle Energie?
Die elektrochemische Reaktion von Methanol und Wasser findet an der Anode statt (Methanol wird oxidiert) und bildet Kohlendioxid, Protonen und Elektronen.
Die an der Anode entstehenden Protonen wandern durch den Polymerelektrolyten zur Kathode und reagieren dort mit Sauerstoff zu Wasser.
Die an der Anode frei werdenden Elektronen tragen die freie Enthalpie der chemischen Reaktion und fließen über den externen Stromkreis, wo sie zur Stromerzeugung genutzt werden.
Wie alle Brennstoffzellen haben Direktmethanol-Brennstoffzellen keine bewegten Teile. Sie arbeiten daher nicht nur leiser als Verbrennungsmotoren oder Gasturbinen, sondern unterliegen auch minimaler mechanischer Reibung und geringem Verschleiß. Der niedrige Wartungsaufwand verringert Standzeiten und damit die langfristigen Betriebskosten.
Weitere Informationen zur Technologie der Direktmethanol-Brennstoffzelle:
https://en.wikipedia.org/wiki/Direct_methanol_fuel_cell