Frage von Dancingchair, 17

9.900.000 kJ mithilfe von einer AFC (alkalische Brennstoffzelle) produziere?

Ich möchte gerne herausfinden, wieviel H2 und wieviel O2 ich benötige, wenn ich soviel Energie herstellen möchte durch eine AFC Brennstoffzelle.. Aber ich finde nirgendwo Daten, wieviel Energie ich für z.B. die Reaktion von 2 mol H2 und 1 mol O2 zu 2mol H2O bekommen kann. Den Wirkungsgrad der Brennstoffzelle usw habe ich für nachfolgende Berechnungen.

Hat jemand diese Daten?

Freundliche Grüsse & Danke Dancing

Antwort
von PeterJohann, 12

Einfach nach Reaktionsenergie bzw. Reaktionsenthalpie googeln:

2 H2(g) + O2(g) → 2 H2O(fl)    ∆H° = -572,5 kJ/mol (bezogen auf diese Reaktionsgleichung i.e. Basis 1 mol O2)

Oder nach der Standardbildungsenthalpie von H20 (flüssig) => ∆H° = -286 kJ/mol (bezogen auf 1 mol H2O).  

Alle Angaben beziehen sich auf 25°C

Deshalb muss man noch die Temperatur der Brennstoffzelle berücksichtigen = Energieverlust zum Aufheizen des gebildeten flüssigen Wassers bei 25°C bis zur Betriebstemperatur ( einfach die spezifische Wärme von Wasser 4.2kJ/kgK)

Kommentar von Iamiam ,

ausserdem den Innenwiderstand beim Aufladen und entladen (je nach Stromstärken und Belastungsdauer hohe "Überspannungen an den Elektrodenoberflächen", Diffusionspotentiale, die die Spannung absenken bzw  den Ent-/Ladestrom begrenzen, auch Temperaturabhängig, usw. Sowas kann nur in Betriebskennlinien und auch da nur ungefähr (Impuls-Entladung zB) dargestellt werden.

Ein Beispiel im Nichr-Speicherbereich: bei der Chloralkali-Elektrolyse wird/wurde eine Kathode aus flüssigem, bewegten Quecksilber verwendet, an der Wasserstoff eine hohe Überspannung ausbildet, so dass das Na überhaupt eine Chance hat, abgeschieden zu werden und sofort ins Quecksilber zu diffundieren (Na-Amalgam). Normalerweise würde sich ja auch im Alkalischen nur Wasserstoff abscheiden, so wie beim Laden Deiner Zelle. 

Antwort
von Iamiam, 4

Mein alter Hollemann-Wiberg sagt (möglicherweise haben sich seither Standards geändert):

H2 + 1/2 O2 => H2O + 68,32 kcal, also *~4,18 => ~270 kJ

siehe abetr meinen Kommentar in einer anderen AW

Kommentar von Iamiam ,

hab mich verrechnet: => 285,6, das stimmt überein mit 286 in der AW von P.J.

 (war im Kopfrechnen auch schon mal besser...)

Keine passende Antwort gefunden?

Fragen Sie die Community

Weitere Fragen mit Antworten