Das Wasserauto

Eine Wasserstoff- oder Brennstoffzelle besteht aus einer Anode, die aus einem Material mit einem niedrigen Korrosionsgrad gefertigt ist (z. B. aus Aluminium, Kupfer oder rostfreiem Stahl). Dieses ist im Inneren der Elektrode mit Platin abgedeckt, die wie ein Katalysator wirkt. Die Elektronen haben die Form eines zu einer Harmonika gebogenen Blechstücks oder die eines Gitters mit einem feinen Netz, z. B. 0,5 × 0,5 mm. Zwischen den Elektroden befindet sich eine PEM-Membran - ein Polymer, das wie ein Protonensieb (also für Wasserstoffionen) wirkt und eine Dicke von 0,12 bis 0,25 mm hat. Das Platin auf der Anode trennt Wasserstoffatome in Protonen und Elektronen nach folgender Reaktionsgleichung:

Die Protonen dringen durch die Membran (diese lässt nur Protonen durch) zur Katode und die Elektronen wandern zur Anode und weiter zum Empfänger der elektrischen Energie. Danach kehren sie zur Katode zurück und es kommt zu folgender Reaktion:

Der Luftsauerstoff verbindet sich von selbst mit den Protonen und Elektronen und es entstehen zwei Einheiten Wasser.

Auf der Katode befindet sich auch eine Schicht aus Platin (Katalysator). Wasser ist ein Nebenprodukt der Arbeit der Zelle.

Auf dem nebenstehenden Bild sieht man eine einfache Brennstoffzelle PEMFC (Proton Exchange Membrane Fuel Cell) mit einer Protonenaustauschmembran.

Die Klemmen oben dienen der Stromabnahme. Alles ist dicht verschlossen in einer Plexiglasschachtel.

Die Ausbeute einer solchen Brennstoffzelle beträgt etwa 0,5 bis 2 W/cm², die Spannung zwischen 0,5 und 1 V und der Strom bis zu 2 A/cm².

Wenn wir die traditionellen Methoden der elektrischen Energieerzeugung aus Kohle durch Brennstoffzellen ersetzen, sollten wir in der Lage sein, die CO2-Emission um 40 - 60% und die Emission von Stickstoffoxiden um 50 - 90% zu senken.