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PhosphorsäurebrennstoffzelleDie Phosphorsäurebrennstoffzelle (engl. Phosphoric Acid Fuel Cell, PAFC) ist eine Mitteltemperatur-Brennstoffzelle. Weiteres empfehlenswertes FachwissenPrinzipDie PAFC unterscheidet sich von anderen Brennstoffzellen dadurch, dass sie mit Phosphorsäure als Elektrolyt arbeitet. Die hochkonzentrierte Phosphorsäure (90 –100 %) ist in einer PTFE-Faserstruktur fixiert. Wie alle Brennstoffzellen produziert sie Strom durch die Oxidation eines Brenngases. Als Brenngas dient Wasserstoff. Als Oxidationsmittel kann Luft oder reiner Sauerstoff eingesetzt werden. Es müssen keine Reingase verwendet werden. Spuren von Kohlendioxid in den Gasen stellen bei der PAFC im Gegensatz zur AFC kein Problem dar. Die phosphorsaure Brennstoffzelle arbeitet in einem Temperaturbereich von 135 – 200 °C. Aufgrund der Temperatur und des Einsatzes von Phosphorsäure gelten hohe Anforderungen an die Qualität und die Widerstandskraft der Bauteile. In der Regel werden Kohlenstoff und Graphitteile für die Elektroden benutzt. Der Vorteil dieses Typs ist, dass er verhältnismäßig unempfindlich gegen Verunreinigung des Brenngases ist. Reaktionsgleichungen
Der innere Ladungstransport erfolgt wie bei der PEMFC mittels Oxonium-Ionen. Auf der Anodenseite benötigt die Reaktion Wasser und produziert welches auf der Kathodenseite. Um den Wasserbedarf auf der Anodenseite zu decken ist ein aufwändiges Wassermanagement erforderlich. Realisiert wird dies u.a. durch Rückdiffusion durch die Membran. Überschüssiges Wasser wird als Wasserdampf durch einen Luftüberschuss auf der Kathodenseite ausgetragen. Vor- und Nachteile gegenüber anderen BrennstoffzellenVorteile einer PAFC sind:
Nachteile sind:
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Dieser Artikel basiert auf dem Artikel Phosphorsäurebrennstoffzelle aus der freien Enzyklopädie Wikipedia und steht unter der GNU-Lizenz für freie Dokumentation. In der Wikipedia ist eine Liste der Autoren verfügbar. |