Wasserstoff-Verbrauch

Protonenaustauschmembran (PEM)-Brennstoffzellen wandeln Wasserstoff und Sauerstoff in Wasser um und setzen dabei elektrische Energie frei. Das Herzstück einer Brennstoffzelle ist eine Polymerelektrolytmembran, die auf beiden Seiten mit Katalysatoren auf Platinbasis beschichtet ist (Catalyst Coated Membrane, CCM).

PEM-Brennstoffzellen können in verschiedenen mobilen und stationären Anwendungen eingesetzt werden, z. B. in Stromspeichern, Flurförderfahrzeugen, leichten und schweren Nutzfahrzeugen. Im Transportsektor konkurrieren Brennstoffzellen-Elektrofahrzeuge teilweise mit batterieelektrischen Fahrzeugen. Aufgrund der höheren Reichweite und der deutlich kürzeren Betankungszeiten sind Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeuge jedoch die Technologie der Wahl für Langstrecken- und Schwerlasttransporte.

Wegen des kollektiven Engagements für die Verringerung der Kohlendioxidemissionen und dem Aufbau einer klimaneutralen Gesellschaft geht man weithin von einem Wachstum von PEM-Brennstoffzellen aus. Dies wird den weltweiten Einsatz von Brennstoffzellen-Elektrofahrzeugen und eine erhebliche Senkung der Kosten für diese Fahrzeuge ermöglichen.

Heraeus bietet edelmetallbasierte Katalysatoren für die Kathoden- und Anodenseite von CCM für eine Vielzahl von Brennstoffzellenanwendungen an, darunter:

• Stationäre
• Materialtransportfahrzeuge
• Personenkraftwagen
• Schwerlasttransporte
• Züge und Busse

In einer PEM-Brennstoffzelle tragen platinbasierte Katalysatoren von Heraeus dazu bei, die beiden Elektrodenreaktionen in einem Brennstoffzellenstack zur Bildung von Wasser und zur Energiegewinnung aus H₂ und O₂ unter verschiedenen Bedingungen mit hohem Wirkungsgrad zu unterstützen.

Unser Produktportfolio umfasst PEM-Brennstoffzellenkatalysatoren mit unterschiedlichen Edelmetallbeladungen.

Um die perfekte Lösung für Ihre Anforderungen zu finden, können wir in unseren voll ausgestatteten Labors und unserem Testzentrum vor Ort Tests durchführen.

In Brennstoffzellenstacks dienen Bipolarplatten der Gastrennung zwischen den benachbarten Zellen, gleichzeitig aber auch der Kühlung und Abdichtung der Zelle nach außen. Funktionell verteilen sie die Gase und das Wasser hin und weg von der Anode und Kathode und stellen die elektrische Verbindung her. Zwischen den Bipolarplatten sind die Membran-Elektroden-Einheiten angeordnet.

Unter mehreren Materialmöglichkeiten werden metallische Bipolarplatten verwendet, um Gewicht und Volumen zu sparen, aber auch weil sie Vorteile im Startverhalten der Brennstoffzelle bieten. Allerdings benötigen Bipolarplatten eine ausgezeichnete elektrische Leitfähigkeit, die auch während der elektrochemischen Prozesse in der Brennstoffzelle nicht wesentlich abnimmt. Daher benötigen Bipolarplatten, sofern sie aus Metall bestehen, einen Korrosionsschutz, um Oxidation zu vermeiden. Oxidation würde zu Porosität führen, die die Transportfähigkeit von Gasen und Wasser beeinträchtigt.

Um das Metallsubstrat zu schützen, wird eine dünne Platinschicht durch Galvanisierung auf die Bipolarplatte aufgebracht. Dabei wird Platin DNS in einem sauren Galvanikbad verwendet, was zu einer dünnen und robusten Platinschicht führt.

Brennstoffzellen, die die chemische Energie eines Brennstoffs- und eines Oxidationsmittels direkt in Strom umwandeln, sind eine Schlüsseltechnologie der Energiewende - insbesondere als nachhaltige dezentrale Stromquelle.

Es gibt eine Vielzahl unterschiedlicher Brennstoffzellentechnologien, die sich z.B. durch ihr Funktionsprinzip, den verwendeten Elektrolyten, ihre Betriebstemperatur oder den verwendeten Brennstoff unterscheiden. So vielfältig wie die Brennstoffzellentechnologien selbst sind die Anforderungen an das unterstützende Equipment, welches die Zelle selbst erst zu einer umweltfreundlichen und zuverlässigen Energiequelle macht.

Über unsere eigenen  PEM-Brennstoffzellenkatalysatoren hinaus begegnet Heraeus Precious Metals diesen Herausforderungen mit seinen effizienten Katalysatortechnologien zur Gasaufbereitung und Emissionsminderung.

Für die Brennstoffaufbereitung liefert Heraeus katalytische Lösungen für die Reformierung, Wassergas-Shift oder Gasreinigung z.B. durch Preferential Oxidation (PROX) oder selektive Methanisierung - alles zugeschnitten auf die Bedürfnisse eines unabhängigen dezentralen Anlagenbetriebs. Weitere Details zu den Heraeus Heterogenkatalysatoren finden Sie im  Catalyst-Selector .

Unsere langjährige Erfahrung in der  Emissionskatalyse bei Heraeus Precious Metals ermöglicht es uns, effiziente und langlebige Katalysatoren für Ihre Abgasbehandlung und eine mögliche Energierückgewinnung durch katalytische Verbrennung herzustellen.

Jede Brennstoffzellentechnologie hat ihre individuellen Vorteile und Einschränkungen, die letztendlich die Anwendungen definieren, für die eine Technologie am besten geeignet ist. Heraeus Precious Metals unterstützt Sie mit unseren Bulk-Katalysatoren und maßgeschneiderten katalytischen Beschichtungen, um die Bilanz der Anlage bestmöglich an Ihre individuelle Aufgabe anzupassen.