Eine Brennstoffzelle selber basteln?
Hallo ihr Lieben,
im Chemie-Unterricht muss ich einen Vortrag über Brennstoffzellen halten. Deswegen dachte ich, dass es interessant wäre, wenn ich kleine Brennstoffzelle aus einfachen Equipments selbst baue und damit zeige wie es quasi funktioniert. Ich habe im Internet nachgeguckt und diesen Link gefunden: Deine eigene Brennstoffzelle basteln: 10 Schritte (mit Bildern) – wikiHow
Natürlich soll ich aber während ich die Brennstoffzelle baue erklären was ich alles mache und warum all das geschieht. Leider verstehe ich aber den chemischen Hintergrund der Anleitungen vom Link nicht. Deswegen meine Fragen:
- Wie werden Sauerstoff und Wasserstoff hier voneinander getrennt? Man hat ja nur die Platin-Spulen in dem Wasserglas reingetan.
- Dient dieses Holzstäbchen zur Weiterleitung der Elektronen? Die Elektronen von dem aufgespalteten Wasserstoff sollen ja zur Sauerstoffseite wandern und sich an dem O2 anbinden sozusagen.
- Wie funktioniert das auch, wenn es nicht mehr eine Trennwand bzw. eine Membran vorhanden ist? Ich habe mehrere Videos über Brennstoffzellen geguckt und da haben sie immer von einer halbdurchlässigen Membran geredet die nur die Protonen durchlässt.
- Wozu benötigt man die 9-Volt-Batterie? Was macht die Batterie "chemisch gesehen" genau?
- Es wird am Ende auch gesagt, dass man damit eine kleine Taschenlampenglühbirne leuchten lassen. Aber dann wird das Licht matt wurde gesagt. Warum das? Und heißt das es leuchtet dann nicht mehr? Und wenn es nicht mehr leuchtet, warum ist das so? Warum leuchtet die Glühbirne nicht einfach normal weiter?
Das war's :)))
Danke im Voraus :)))))
Ich habe gerade in meinem Buch gelesen, aber da steht: "Hier wird die Reaktionsenergie der Knallgasreaktion zur Umwandlung in elektrische Energie genutzt.".
Aber im Internet habe ich was anderes gelesen: "Man kann sich das so vorstellen: Der Brennstoff und das Oxidationsmittel enthalten chemische Energie, die in den Bindungen zwischen ihren Atomen gespeichert ist. Wenn diese Bindungen aufgebrochen werden, wird die gespeicherte Energie freigesetzt. In einer Brennstoffzelle wird diese freigesetzte Energie direkt in elektrische Energie umgewandelt, indem Elektronen durch einen äußeren Stromkreis fließen. Auf diese Weise wird die chemische Energie des Brennstoffs und des Oxidationsmittels in elektrische Energie umgewandelt."
Was ist davon jetzt richtig bzw was tatsächlich in Brennstoffzellen passiert?
Danke im Voraus
In welcher Klasse bist Du? Du solltest lieber noch mal in Deinem ChemieBuch lesen und dann das WikiHow! Das ist nur eine MiniDemo von ein paar Sekunden!
Ich bin in der 12. Klasse (also mein letztes Schuljahr)
2 Antworten
Nach schnellem Überfliegen des Artikels: Das ist keine Brennstoffzelle, sondern eine Elektrolysezelle, die Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff spaltet (oder das zumindest tun soll).
Wie gesagt, ich hab den Artikel nur überflogen. Und auf den ersten Blick sah das nach stinknormaler Elektrolyse aus.
aber ist eine Brennstoffzelle nicht in etwa in Elektrolyse? Ich habe ein zdf Video geguckt und da haben sie gesagt, dass der Vorgang in Brennstoffzellen einer umgekehrten Elektrolyse entspricht. Stimmt das?
Das ist im Prinzip richtig. Nur praktisch (also als eine Maschine) ist das umdrehen dieser Reaktion nicht ganz so einfach.
tut mir leid wenn ich so viel nachfrage, aber auf jeder webseite steht gefühlt eine andere Erklärung und ich muss dieses Konzept verstanden haben damit ich den Vortrag machen und gut erklären kann. https://www.youtube.com/watch?v=qNqkoCSTJ7k Hier in diesem Video ca. ab der 8. Minute bis zur 9. Minute sagen sie dass es eine umgekehrte Elektrolyse ist, und dass das in Maschinen so abgeht, dass das was bei der Elektrolyse entsteht (also Wasserstoff und Sauerstoff) in der neuen Elektrolyse sozusagen wieder eingeführt wird und daraus die Energie kommt. Ist das so richtig?
Wie gesagt: Lies lieber eine Doppelseite in Deinem ChemieBuch! YouTubeVideos haben eher das Niveau von der Sendung mit der Maus!
Okay Danke. Könnten Sie vielleicht auf meine "Ergänzung" antworten, weil da habe ich zu dem was im Buch steht eine Frage gestellt. Danke schonmal :))
Seh das wie Spikeman. Lies in deinem Buch nach. Das ist genau dafür von professionellen Menschen geschrieben, um das Leuten verständlich zu machen, youtube videos nicht. Letztere enthalten sogar manchmal gravierende Fehler, die man als Laie so nicht direkt erkennt.
Dazu kann ich was sagen: Der Text aus dem Internet ist missverständlich formuliert. Könnte man zwar aufdröseln (da die Kernaussage bei beiden dieselbe ist), aber das würde in sehr viel Text ausarten. Unterstreicht aber meinen Punkt vom Kommentar eben.
Zunächst mal beantwortet der Wikihow Artikel ja schonmal einige Fragen.
Zu 1.: Man hat zusätzlich auch eine Spannungsquelle, mit deren Energie der eigentliche Prozess der Elektrolyse bzw. der Aufspaltung des Wassers angestoßen wird. Das Platin ist, wie im Artikel beschrieben, nur ein Katalysator, der diesen Vorgang vereinfacht gesagt beschleunigt oder überhaupt erst möglich macht.
Zu 2.: Holz leitet nicht. Aus exakt diesem Grund wird es hier auch genommen, wäre es leitfähig, würdest du lediglich die Batterie kurzschließen.
Zu 3.: Der Aufbau einer Brennstoffzelle besteht immer aus einer Anode, einer Kathode und dazwischen einem Elektrolyt. Die Membran, die dir korrekterweise in vielen Darstellungen aufgefallen ist, IST der Elektrolyt in diesem Fall. Im Wikihow-Beispiel übernimmt die Funktion der Membran das Wasser im Glas, welches als Elektrolyt funktioniert.
Zu 4.: Auch das wird erwähnt im Artikel: Die Brennstoffzelle kombiniert Wasserstoff und Sauerstoff und kann dadurch eine elektrische Spannung erzeugen. Da aber zu Beginn natürlich nur Wasser im Glas ist, muss der Wasserstoff udn der Sauerstoff erst einmal erzeugt und damit das Wasser aufgespalten werden. Dafür musst du Energie reinstecken, die von der Batterie kommt.
Zu 5.: Die hier gezeigte Brennstoffzelle kann durch ihren primitiven Aufbau, bei dem der Wasserstoff direkt an der Elektrode gespeichert wird, nur sehr wenig Energie speichern. Schon die kleine stromsparende LED wird nur wenige Sekunden leuchten, eine wesentlich ineffizientere Glühbirne leuchtet entsprechend noch viel weniger.
Also ich habe das jetzt so verstanden: Man schließt die Batterie an damit es quasi zu einer Wasser-Elektrolyse kommt und dabei werden vom Wassermolekül Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten. Nun wird durch den Katalysator (Platin) das Wasserstoff in H+ und e- aufgespalten. Das H+ geht zu dem O2 und verbindet sich mit ihm um ein Wassermolekül zu bilden. Und das "e-" soll ja eigentlich Strom erzeugen und die Lampe zum leuchten bringen, aber was ich nicht verstehe wohin wandern das Elektron?
danke im voraus
Naja, ...an der Oberfläche und sogar in der PlatinSchicht wird sich etwas Wasserstoff und etwas Sauerstoff binden. Am Ende wird die Batterie abgekoppelt und trotzdem kann noch kurz ein kleiner Stromfluss nachgewiesen und auch genutzt werden! Insofern ist der Aufbau ein rudimentärer WasserstoffAkku, den man 'auch' in Teilen als Brennstoffzelle nutzt!
Mit einer modernen Brennstoffzelle hat die natl. nyx zu tun! Keine Membran und keine extra WasserstoffZuführung! Wenn es NUR darum gehen soll, wirft der Aufbau mehr Fragen auf, als sich an ihr erläutern lassen! Die Unterschiede sind einfach riesig!