Im Einsatz von PEMFC (Brennstoffzellen mit Protonenaustauschmembran) in Kraftfahrzeugen wird weltweit erforscht und in zahlreichen Prototypen demonstriert. Insbesondere auf dem Gebiet der Erzeugung eines wasserstoffreichen Brenngases im Kraftfahrzeug besteht ein erheblicher Entwicklungsbedarf. Auf der Basis eines Vergleichs verschiedener Energieträger und Verfahren der Wasserstoffgewinnung wird das System der Menthanol-Dampfreformierung mit Bezug auf die wesentlichen Kriterien Leistungsdichte und Gasqualität verfahrenstechnisch optimiert. Dadurch wird die spezifische Wasserstoffproduktion auf 10 Nm 3 Methanolumsatzgrad und 280 deg C Wandtemperatur des Reformers gesteigert. Der beim Einsatz einer PEMFC mit reinem Platin als Katalysator einzuhaltende CO-Gehalt des Brenngases von 10 ppm wird dabei jedoch um 3 Größenordnungen überschritten, so daß eine separate Gasreinigung erforderlich ist. Hierzu werden verschiedene chemische und physikalische Verfahren theoretisch und experimentell untersucht und diskutiert. Mittels porenfreier Metallmembranen ist eine Wasserstoffabtrennung aus dem Reformergas mit einer Reinheit > 99,9999 Vol.-% unter Einfüllung der durch den Betrieb im Kraftfahrzeug vorgegebenen technischen Kriterien möglich. Die durchgeführten Untersuchungen werden durch mathematische Modellierungen des optimierten Methanolreformers und der Gastrennung durch Membranen ergänzt.
Verfahrenstechnische Optimierung der Brenngaserzeugung für Brennstoffzellen in Kraftfahrzeugen
Berichte des Forschungszentrums Jülich ; 3127 ; 1-143
1995
143 Seiten, Bilder, Tabellen, 156 Quellen
Theses
German
Dissertation , Kraftfahrzeug , Verbrennungsmotor , Brennstoffzelle , Gaserzeuger , Brenngas , Wasserstoff , Methanol , Systemvergleich , Leistungsdichte , Reformer , Wandtemperatur , Katalysator (Verfahrenstechnik) , Platin , Gasreiniger , Membran , mathematisches Modell , Gastrennen , Wasserstoffgewinnung
Markteinschätzung von Brennstoffzellen-Kraftfahrzeugen
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