Das Schmelzkarbonatbrennstoffzelle (engl. Molten Carbonate Fuel Cell , MCFC ) is a Hochtemperatur- Brennstoffzelle , die bei Einer Betriebstemperatur between 580 und 675 ° C ° C Arbeitet. Wenn Electrolyte used of this Eine Zellentyp Alkalicarbonat-Mischschmelze aus Lithium und Kaliumcarbonat .
Prinzip
Wenn Brenngas Wird auf der Seite der Anode eines gemisch aus Wasserstoff und Kohlenmonoxid Benutzt, bindet einen interne Reformierung Aus einem methanhaltigen Energieträger, die fossile Erdgas oder Biogas Hergestellt Wird. Wenn Reaktionsprodukte entstehen auf der Anoden -Seite Wasser und Kohlendioxid. Kathodenseitig Wird Sauerstoff und Kohlendioxid zugesetzt, letzteres Wird aus dem Anodenabgas zurückgeführt. Der Sauerstoff verbindet sich mit einem Elektronauther mit dem CO 2 zu einem Carbonation, Wandern der Elektrolyten.
Dass Materialien zum Bau of this Zellentyps Sind vergleichsweise günstig, da sie in Einem Temperaturbereich Arbeitet, bei DM Eine akzeptable Reaktionsgeschwindigkeit ohne teure Edelmetall – Katalysatoren Wird und preiswertere erreicht Nickel Elektroden used waren can. Andererseits Betriebstemperatur ist sterben noch nicht so hoch, sodass auf aufwendige Hochtemperatur Arbeit Toffee verzichtet Kann waren. Schwierig ist der Typ für alle Straßen des Schleizees durch die niedrigen Temperaturen und Abkühlungen des Systems. Auch die Toxickeit und Entzündlichkeit des wasserstoffreichen und COaus der Praktikanten Reformiert hohe, aber beschreibende Anforderungen an die Sicherheit. Diese MCFC soll in Zukunft in Räumlichkeiten und auch größeren Kraftwerken einsetzen.
Reaktionsgleichungen
| Gleichung | |
|---|---|
| Reformierung | {\ displaystyle \ mathmrm {CH_ {4} + H_ {2} O \ longrightarrow CO + 3H_ {2}}} {\ displaystyle \ mathrm {CO + H_ {2} O \ longrightarrow CO_ {2} + H_ {2}}} Dampfreformierung mit Shiftreaktion |
| Anode | {\ displaystyle \ mathrm {H_ {2} + {CO_ {3}} ^ {2 -} \ longrightarrow H_ {2} O + CO_ {2} +2 \ e ^ {-}}} Oxidations / Elektronenabgabe |
| Kathode | {\ displaystyle \ mathrm {{\ frac {1} {2}} O_ {2} + CO_ {2} +2 \ e ^ {-} \ longrightarrow {CO_ {3}} ^ {2-}}} Reduktion / Elektronenaufnahme |
| Gesamtreaktion | {\ Anzeigeart \ mathrm {2 \ O_ H_ {2} + {2} + {2} 2CO_ (K) \ Lunge rechts Pfeil 2 \ H_ {O} 2 + {2} 2CO_ (A)}} Redoxreaktion / Zell-Reaktion |
