Wie man eine Wasserstoff Batterie mit eigenen Händen herstellt - Unendliche Energie
Summary
TLDRDieses Video skizziert die Grundlagen von wasserstoffbetriebenen Batterien und zeigt, wie man eine einfache wasserstoffsauerstoffbrennstoffzelle selbst bauen kann. Es erläutert den Vorteil von Wasserstoff als erneuerbare Energiequelle und wie er aus Wasser gewonnen werden kann. Der Fokus liegt auf der Herstellung einer Platin-elektrode, der Verwendung von speziellen Materialien wie Nafion-Folie und der Stromerzeugung durch chemische Reaktion. Es vergleicht die Effizienz von selbstgefertigten mit industriellen Zellen und zeigt die Anwendungen von Wasserstoff in Drohnen und Fahrzeugen, unterstrichend die zukünftigen Möglichkeiten und Herausforderungen dieser Technologie.
Takeaways
- 🔋 Die Batterie der Drohne ist schnell leer, obwohl sie gerade aufgeladen wurde, was auf ineffiziente Energiespeicherung hindeutet.
- 🚀 Der Sprecher diskutiert die Möglichkeit, Wasserstoffbatterien zu verwenden, um die Flugzeit von Drohnen auf mindestens 2 Stunden zu verlängern.
- ♻️ Wasserstoff ist eine erneuerbare Energiequelle, die aus Wasser mithilfe von Solarstrom gewonnen werden kann und bei der Reaktion mit Sauerstoff eine große Menge an Energie freisetzt.
- 🔧 Der Vorteil von Wasserstoff ist, dass er in ähnlicher Weise wie Benzin zur Energiegewinnung genutzt werden kann, allerdings ohne die Nachteile von fossilen Brennstoffen.
- 🔥 Es wird erklärt, dass Wasserstoff ein brennbares Gas ist und dass seine Verbrennung in einer Brennstoffzelle eine effiziente Art ist, Energie zu erzeugen.
- 🔬 Der britische Wissenschaftler William Robert Grove entdeckte das Prinzip der Brennstoffzellen im 19. Jahrhundert, welches auf der Oxidation von Wasserstoff und Sauerstoff beruht.
- 🛠️ Der Sprecher führt durch den Prozess der Herstellung einer einfachen Wasserstoff-Sauerstoff-Brennstoffzelle, einschließlich der Platinierung von Elektroden und der Verwendung von Nafion-Folien als Elektrolyt.
- 💡 Die selbstgebauten Brennstoffzellen erzeugen zwar Strom, allerdings nur mit einer geringen Effizienz und Stromstärke.
- 🚗 Es wird auf die Anwendung von Wasserstoffzellen in Fahrzeugen hingewiesen, die mit einer Wasserstofftanksfüllung bis zu 600 km fahren können.
- 💰 Die Kosten für die Herstellung von Wasserstofffahrzeugen sind aufgrund der teuren Platinkatalysatoren in Brennstoffzellen derzeit hoch, aber es wird auf eine zukünftige Reduzierung der Kosten durch Optimierung und Massenproduktion hingewiesen.
- 🌱 Die Entwicklung von Wasserstofftechnologien ist noch in frühen Stadien, aber es wird eine zukünftige Verbesserung der Effizienz und des Preisniveaus erwartet.
Q & A
Was ist das Hauptproblem mit herkömmlichen Drohnenbatterien?
-Das Hauptproblem ist, dass sie nur etwa 20 Minuten Flugzeit bieten, während es wünschenswert wäre, mindestens 2 Stunden Flugzeit zu haben.
Was sind die Vorteile von Wasserstoff als Energiequelle?
-Wasserstoff ist eine erneuerbare Energiequelle, die aus Wasser mit Hilfe von Sonnenstrom gewonnen werden kann und bei der Reaktion mit Sauerstoff eine große Menge an Energie freisetzt.
Wie funktioniert eine Wasserstoffsauerstoffbrennstoffzelle?
-In einer Wasserstoffsauerstoffbrennstoffzelle oxidiert Wasserstoff an einer Platin-katalytischen Elektrode und gibt Elektronen ab, die durch eine Membran (NAFION) zum Sauerstoff geleitet werden, wo sie oxidiert werden und Wasser als Nebenprodukt bilden.
Was ist der Unterschied zwischen einem Sterlingmotor und einem externen Verbrennungsmotor?
-Ein Sterlingmotor ist ein externer Verbrennungsmotor, der Wärmeenergie in Strom umwandelt, aber er kann auch mit Wasserstoff betrieben werden, was die Effizienz erhöht, muss aber für den Betrieb mit Wasserstoff spezielle Modifikationen haben.
Was ist die Wirkungsweise von Brennstoffzellen?
-Brennstoffzellen wandeln chemische Energie in elektrische Energie um, indem sie Wasserstoff und Sauerstoff oxidieren, ohne dass es zu einem Flammentod kommt. Dies geschieht auf Platin-katalytischen Elektroden.
Welche Rolle spielt Platin in der Herstellung von Brennstoffzellen?
-Platin dient als Katalysator in Brennstoffzellen, um die Geschwindigkeit der Reaktionen zu erhöhen und sie unter milderen Bedingungen als üblich zu gestatten.
Wie wird eine Platin-elektrode hergestellt?
-Eine Platin-elektrode wird durch das Platinieren eines Nickelschaums hergestellt, indem er in eine Lösung von Hexachlorplatinsäure taucht, um eine gleichmäßige Platinschicht auf der Oberfläche zu erzeugen.
Was ist die Funktion der NAFION-Folie in einer Brennstoffzelle?
-Die NAFION-Folie dient als Protonenemitter in Brennstoffzellen, erlaubt also die Durchlässigkeit von Wasserstoffionen zwischen den Elektroden.
Wie hoch ist die durchschnittliche Spannung, die eine selbstgebaute Wasserstoffbatterie erzeugt?
-Eine selbstgebauter Prototyp einer Wasserstoffbatterie erzeugt im Durchschnitt 0,7 Volt, während die theoretisch mögliche Spannung 1,3 Volt beträgt.
Was sind die möglichen Verbesserungen für die Effizienz einer Wasserstoffbatterie?
-Die Effizienz einer Wasserstoffbatterie kann durch die Verwendung einer konzentrierteren Wasserstoffquelle, wie z.B. Natrium borohydrid, oder durch den Einsatz von verbesserten industriellen Brennstoffzellen und Elektrolyseure gesteigert werden.
Wie kann man Wasserstoff direkt herstellen?
-Wasserstoff kann durch Elektrolyse von Wasser hergestellt werden, bei dem Strom durch ein System geleitet wird, das Wasserstoff und Sauerstoff mittels einer NAFION-Folie aufspaltet.
Wie wichtig ist die Reichweite für Drohnen oder Elektrofahrzeuge?
-Für Drohnen und Elektrofahrzeuge ist die Reichweite oft wichtiger als der Wirkungsgrad, da sie längere Betriebszeiten ohne Aufladung oder Tanken ermöglichen.
Was sind die Herausforderungen bei der Verwendung von Wasserstoffzellen in Autos?
-Die Herausforderungen umfassen hauptsächlich die hohen Kosten für die Herstellung von Wasserstoffzellen, insbesondere die Kosten für Platinkatalysatoren, sowie die Entwicklung von Technologien zur effizienteren Produktion von Wasserstoff.
Outlines
🔋 Wasserstoffbatterien und Brennstoffzellen
Dieses Absatz beschäftigt sich mit der Idee von Wasserstoffbatterien und der Möglichkeit, sie selbst zu bauen. Es wird erklärt, dass Wasserstoff ein brennbares Gas ist, das viel Energie bei der Reaktion mit Sauerstoff freisetzen kann. Die Vorteile von Wasserstoff als erneuerbare Energiequelle werden hervorgehoben, einschließlich der Möglichkeit, es aus Wasser mit Sonnenenergie zu gewinnen. Der Absatz erklärt auch, wie ein wasserstoffbetriebener Generator funktioniert und wie er Wärme in Strom umwandeln kann, wenngleich mit einer niedrigen Effizienz. Schließlich wird das Konzept der Brennstoffzellen vorgestellt, die von William Robert Grove entdeckt wurden und die eine effizientere Art darstellen, Energie aus Wasserstoff zu gewinnen.
🛠 Selber eine Wasserstoffbrennstoffzelle bauen
In diesem Absatz wird gezeigt, wie man eine einfache Wasserstoffbrennstoffzelle selbst baut. Zunächst wird beschrieben, wie man eine platinierte Elektrode herstellt, die für die Oxidation von Wasserstoff notwendig ist. Es wird erklärt, dass Platin ein guter Katalysator ist, der die Geschwindigkeit von Reaktionen erhöht. Anschließend wird der Prozess der Herstellung der Elektroden und des Elektrolyten behandelt, wobei spezielle Materialien wie Titanelektroden und eine nafion-Folie verwendet werden. Der Absatz endet mit der Montage der Zelle und dem Test mit Wasserstoff und Sauerstoff, um die Stromerzeugung zu demonstrieren.
🚀 Verbesserte Wasserstoffzellen und ihre Anwendung
Dieser Absatz konzentriert sich auf Verbesserungen von Wasserstoffzellen und deren Anwendungen. Es wird erwähnt, dass moderne Wasserstoffzellen aus mehreren Schichten bestehen, um die Effizienz zu erhöhen. Der Absatz diskutiert auch die Verwendung von Natrium borohydrid als eine stabilere und konzentrierte Quelle für Wasserstoff. Es wird gezeigt, wie diese Substanz in Wasser aufgelöst und in einer Zelle verwendet werden kann, um eine höhere Stromerzeugung zu erzielen. Der Absatz schließt mit der Anwendung von Wasserstoffzellen in Drohnen und Elektrofahrzeugen und der Aussicht auf zukünftige Verbesserungen durch industrielle Optimierung und Massenproduktion.
🌟 Zukunft der Wasserstoffzellen und ihres Einsatzes
Der letzte Absatz diskutiert die Zukunft der Wasserstoffzellen und wie sie die Mobilität und Energienutzung transformieren könnten. Es wird betont, dass die Kosten für die Herstellung von Wasserstoffzellen aufgrund der teuren Platinkatalysatoren hoch sind, aber dass diese mit der Zeit sinken könnten, wenn die Technologie weiter entwickelt und in Massenproduktion geht. Der Absatz endet mit der Aussicht, dass Wasserstoffzellen in der Zukunft eine wichtige Rolle bei der Erreichung einer umweltfreundlicheren und nachhaltigeren Energiequelle spielen werden.
Mindmap
Keywords
💡Wasserstoff
💡Brennstoffzelle
💡Wasserstoffbatterie
💡Platin
💡Nafion
💡Elektrolyse
💡Wirkungsgrad
💡Kondensation
💡Sauerstoff
💡Natriumborhydrid
💡Elektrofahrzeuge
Highlights
Die Batterieleistung ist unzureichend, da sie nach kurzer Zeit leer ist, obwohl sie gerade aufgeladen wurde.
Es wird eine Drohne vorgestellt, die länger als 20 Minuten fliegen könnte, wenn sie mit Wasserstoff betrieben wird.
Wasserstoff als Brennstoff für Batterien wird diskutiert, da es eine erneuerbare Energiequelle ist, die aus Wasser gewonnen werden kann.
Wasserstoff kann in externen Verbrennungsmotoren verwendet werden, um die Effizienz zu erhöhen, benötigt jedoch spezielle Modifikationen.
Brennstoffzellen, entdeckt von William Robert Grove, sind eine effiziente Art, Energie aus Wasserstoff zu gewinnen.
Eine Anleitung zur Selbstherstellung einer wasserstoffsauerstoffbrennstoffzelle wird gegeben.
Die Verwendung von Platin als Katalysator, um die Geschwindigkeit von Reaktionen zu erhöhen, wird erklärt.
Die Herstellung einer platinierten Elektrode aus Nickelschaum wird beschrieben, um Kosten zu sparen.
Die Verwendung von Hexachlorplattsäure zur Platinablagerung auf der Elektrode wird erläutert.
Die Bedeutung der NAFION-Folie in der Brennstoffzelle für den Transport von Wasserstoffionen wird erklärt.
Die Montage der selbstgebauten Brennstoffzelle mit zwei Spritzen, Ventilen und platinierten Elektroden wird gezeigt.
Der erste Test der Brennstoffzelle mit Wasserstoff aus einem Ballon und Luft zeigt eine Spannungserhöhung.
Die Funktionsweise der Brennstoffzelle wird erläutert, einschließlich der Rolle von Anode und Kathode.
Die Verwendung von Natriumbohydirid als konzentrierter Wasserstoffquelle zur Verbesserung der Brennstoffzelleffizienz wird besprochen.
Ein industrielles Brennstoffzell-Muster wird erhalten, das eine höhere Effizienz als die selbstgebauten Prototypen aufweist.
Ein Elektrolyseur wird verwendet, um Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff zu spalten, um die Brennstoffzelle zu versorgen.
Die Leistungsfähigkeit der industriellen Brennstoffzelle wird demonstriert, indem sie einen kleinen Motor antriebt.
Die potenziellen Anwendungen von Wasserstoff in Drohnen und Elektrofahrzeugen für erhöhte Reichweite werden diskutiert.
Die Zukunft der Wasserstoffproduktion und die Entwicklung von Elektrolysetechnologien zur Senkung der Kosten werden betrachtet.
Die Herausforderungen der aktuellen Wasserstoffzellen, insbesondere die Kosten für Platinkatalysatoren, werden thematisiert.
Die Hoffnung auf zukünftige Verbesserungen und die Verbreitung von umweltfreundlichen Autos mit Wasserstoffantrieb wird ausgesprochen.
Transcripts
die Batterie ist fast
leer die Batterie ist wieder leer das
ist komisch ich habe ihn gerade erst
aufgeladen es wäre cool wenn diese
Drohne nicht nur 20 Minuten fliegen
könnte sondern mindestens 2 Stunden
meinst du das ist möglich lass es uns
herausfinden heute erzähle ich dir von
wasserstoffbetriebenen Batterien und
davon wie du eine einfache
wasserstoffsauerstoffbrennstoffzelle
selbst bauen kannst ich glaube ihr wisst
alle dass Wasserstoff ein extrem
brennbares Gas ist das bei der Reaktion
mit Sauerstoff sehr viel Energie erzeugt
in den letzten Jahren haben sich immer
mehr Forscher mit Wasserstoff als
tragbare und energieintensive Substanz
beschäftigt die ähnlich wie Benzin zur
Energiegewinnung genutzt werden kann der
Vorteil von Wasserstoff ist dass es sich
um eine erneuerbare Energiequelle
handelt die z.B aus Wasser mit Hilfe von
Strom aus Sonnenkollektoren gewonnen
werden kann Benzin hat diese Eigenschaft
noch nicht z.B ein wasserstoffbrenner
kann problemlos einen sterlingmotor oder
einen externen Verbrennungsmotor
Betreiben der über diesen kleinen
Generator Wärmeenergie in Strom
umwandelt er kann sogar eine kleine LED
betreiben die den Raum schwach
beleuchtet trotzdem ist der Wirkungsgrad
dieser Anlage extrem niedrig etwa 10% da
der größte Teil der Wärme durch Reibung
und andere Faktoren verloren
geht theoretisch kann Wasserstoff auch
zum Betreiben eines Verbrennungsmotors
verwendet werden um die Effizienz zu
erhöhen aber der Motor wird in dieser
Betriebsart nicht lange halten da
Benzinmotoren einige spezielle
Modifikationen benötigen um sicher mit
Wasserstoff betrieben werden zu können
für einen stabilen und sicheren Betrieb
müssen die Motoren verstärkte Blöcke und
leicht veränderte Parameter haben
deswegen die effizienteste Art Energie
aus Wasserstoff zu gewinnen sind daher
sogenannte
Brennstoffzellen deren Prinzip Mitte des
19 Jahrhunderts vom britischen
Wissenschaftler William Robert Grove
entdeckt wurde er schloss zwei
platinplatten an einen Stromkreis an und
setzte die eine dem Sauerstoff und die
andere dem Wasserstoff aus das
Amperemeter zeigt eine Veränderung der
Stromstärke an was bedeutete dass der
Wasserstoff und Sauerstoff auf der
platinplatten oxidierten ohne zu
verbrennen aber unter Freisetzung von
Energie Form von Elektrizität später
wurden diese Brennstoffzellen verbessert
und in den 40er Jahren des 20
Jahrhunderts stellten Vorscheine
funktionsfähige wasserstoffbatterie mit
einer Kapazität von 5 kwatt her jetzt
zeige ich dir wie du einen
funktionierenden Prototyp dieser Art von
wasserstoffbrennstoffzelle selbst bauen
kannst zuerst müssen wir eine
platinierte Elektrode herstellen an der
der Wasserstoff oxidiert wird und so
Strom
erzeugt falls du es noch nicht weißt das
metallplatin ist ein hervorragender
Katalysator der die Geschwindigkeit
einiger Reaktionen erhöht und sie unter
milderen Bedingungen als üblich ablaufen
lässt wenn du z.B einen Strom von Propan
durch einen erhitzten platindrat bläst
oxidiert es an der Oberfläche des drates
bei einer viel niedrigeren Temperatur
als bei einer normalen Verbrennung da
reines Platin für die Herstellung von
Elektroden zu teuer ist reicht eine
dünne Schicht davon auf der Oberfläche
eines anderen Metalls für meine
Erfahrung aus als blases für die
Platinelektrode habe ich diesen
nickelschaum verwendet
da das Platin dieses Metalls gleichmäßig
überzieht und schließlich nicht
abblättert außerdem wird durch die
poröse Struktur des Schaums die
Oberfläche maximiert was die Effizienz
des entstehenden Katalysators erhöhen
sollte vor dem platinieren ist es
wichtig die nickeloberfläche zu
entfetten und vorzubereiten zu diesem
Zweck habe ich die nickelschaumstücke
zunächst in einen Ultraschallreiniger
mit ein paar Tropfen Flüssigseife
getaucht
nach 10 Minuten Reinigung habe ich die
Streifen in eine 50przentige
Alkohollösung gelegt um die Seifenreste
und alle anderen Verunreinigungen
auszuwaschen die Kavitationsblasen die
bei der Ultraschallbehandlung entstehen
lassen dem Schmutz keine Chance in den
Poren des nickelschaums zu bleiben nach
dem Trocknen haben wir diese zwei
sauberen rohinge
erhalten um die nickelelektrode mit
Platin zu beschichten brauche ich eine
ziemlich te Substanz hexachlor
platinsäure von der 1 g etwa 90 € kostet
da diese Substanz schnell Feuchtigkeit
aus der Luft aufnimmt und sich auflöst
wird sie in versiegelten Ampullen
gelagert für mein Experiment brauche ich
eine sehr schwache Lösung dieser
Substanz nur 7 millmol pro Liter deshalb
löse ich zuerst dieses Kügelchen
hexachlorplatinsäure in 15 ml Wasser auf
glücklicherweise löst sich diese
Substanz unbegrenzen auf dann schütte
ich 9 g der erhaltenen Lösung in ein
anderes Becherglas und erhöhe das
Gesamtvolumen auf 200
ml jetzt tauche ich eine ziemlich teure
und stabile titanelektrode die mit
Iridium und rotiniumoxidden beschichtet
ist in die leicht gelbe Lösung diese
Elektroden werden als Anoden beim
vergolden oder rudinieren verwendet um
die Reaktion zu verbessern und zu
verhindern dass die Lösung durch die
Anode verunreinigt wird die in einer
aggressiven Umgebung Feld zum
platinieren tauche ich den gereinigten
nickelschaum in die Lösung und schalte
mein regelbares Netzteil ein 2 Volt und
50 mampere reichen aus um eine
gleichmäßige platinschicht auf dem
Nickel zu erzeugen während dieses
Prozesses setzt sich das Platin aus der
Lösung allmählich auf der Oberfläche des
nickelchaums ab und bildet aufgrund
seiner leicht porösen Struktur eine
dünne graue Schicht das platinieren
einer Elektrode dauerte 20 Minuten
danach tauchte ich sie in destilliertes
was Wasser um die elektrolytreste
auszuwaschen nach einer Weile erhielt
ich diese zwei platinierten Elektroden
von ziemlich hoher Qualität für die
wasserstoffbatterie deren dunklen
Bereiche mit reinem Platin bedeckt sind
der nächste Schritt ist die Herstellung
eines Gehäuses für die selbstgebaute
Wasserstoffzelle dass ich aus zwei
Spritzen anfertigen werde um die
Effizienz zu erhöhen habe ich sie mit
zwei Ventilen ausgestattet die den Fluss
von Wasserstoff und Sauerstoff durch die
Anlage erleichtern
jetzt befestige ich in jeder der
Spritzen platinierte Elektroden mit
epoxidz und schaffe so die Oberfläche
auf der chemischen Reaktionen
stattfinden und Strom erzeugt
wird der wichtigste Bestandteil meiner
wasserstoffbatterie ist diese scheinbar
unbedeutende Folie namens
nafion sie wird als Sandwich aus drei
Folien verkauft und besteht aus zwei
schützenden Außenschichten und einer
eher weichen Folie mit einer sehr
ungewöhn chemischen Struktur werfen wir
einen Blick auf seine Formel aus
chemischer Sicht ähnelt sie dem
bekannten Teflon das als Beschichtung
für Bratpfannen verwendet wird
allerdings sind dann das teflongerüst
mehrere sulfongruppen angehängt die dem
Film die Fähigkeit verleihen Protonen
nämlich Wasserstoffionen durchzulassen
du wirst bald herausfinden wie wichtig
diese Eigenschaft in dieser Anwendung
ist die naionfolie die von der
schützenden Plastikfolie getrennt ist
sollte zwischen zwei fest fixierten
Spritzen gelegt
[Musik]
werden es dauert etwa 30 Minuten bis das
epoxidatz ausgeärtet ist danach ist
meine selbstgebaute Wasserstoffzelle
bereit für weitere Experimente für den
ersten Test habe ich einen Ballon mit
Wasserstoff gefüllt der durch die
Reaktion von Aluminium mit Alkali ent
steht danach mit einer speziellen
Lötlampe blase ich nun Wasserstoff in
den unteren Teil meines Aufbaus Waser
stof ist leichter als Luft und steigt
zum platinkatalysator
auf die obere Spritze ist mit Luft
gefüllt die 20% Sauerstoff enthält und
ich glaube dass das für mein Experiment
ausreichen würde nach einiger Zeit der
wasserstoffzufuhr kannst du beobachten
wie die Spannung auf dem Multimeter
ansteigt was bedeutet dass mein Aufbau
funktioniert schließlich erreicht die
Spannung 0,7 Volt und bleibt bei diesem
Wert mehr oder weniger stabil wenn ich
Luft durch den oberen Teil der
zelleblase steigt die Spannung leicht an
allerdings nicht für lange Zeit was
passiert ja also und wie funktioniert
diese
Wasserstoffzelle vereinfacht ausgedrückt
findet die Stromerzeugung in meiner
Zelle an der Grenze zwischen zwei
platinierten Elektroden statt unten
erreicht der Wasserstoff die Oberfläche
der unteren mit platinbeschichteten
Elektrode und gibt sein Elektron ab das
durch den Draht zur oberen Elektrode
wandert das wasserstoffkationion oder
Proton das bei diesem Prozess entsteht
durchdringt die navionschicht und
gelangt zur oberen
Elektrode dort wird es durch den
Sauerstoff aus der Luft oxidiert und
gewinnt ein Elektron wodurch Wasser
entsteht daher ist die untere Elektrode
negativ Anode und die obere Elektrode
positiv Kathode und ja chemisch gesehen
vom Strom nennt sich die Kathode und
Anode manchmal
anders im Laufe der Zeit wirst du
vielleicht sogar Kondensation am oberen
Teil meines Aufbaus feststellen wo sich
das hauptnebenprodukt dieser Batterie
bildet Wasser was die Spannung angeht so
erzeugt meine Zelle im Durchschnitt 0,7
Volt von der theoretisch möglichen 1,3
Volt die Stromstärke ist allerdings
enttäuschend nur 50 Mikroampere also
kann ich leider nichts mit meiner
wasserstoffbatterie
betreiben die einzige Möglichkeit die
Effizienz meiner Batterie zu erhöhen
besteht darin ein konzentriertere
wasserstoffquelle herzustellen z.B mit
einer Lösung ist eine substanznen
Natrium bohhydrd es wird oft zum
Reduzieren organischer Verbindungen
verwendet da Natrium bohhydrd leicht
Wasserstoff aus seiner Zusammensetzung
abgibt wenn du es in Wasser auflöst
kannst du beobachten wie sich nach und
nach wasserstoffblasen aus der Lösung
lösen dann Natrium bohhydrid in Wasser
instabil ist und sich schnell
zersetzt in neueren Studien haben
Wissenschaftler sogar vorgeschlagen
diese Substanz als kompakten
Wasserstoffspeicher zu verwenden
Gasflaschen durch Trockenpulver zu
ersetzen wenn ich meinen Aufbau auf den
Kopf Stelle und etwas Natrium
bohohydridlösung in den oberen Teil der
Zelle gieße erhöht sich die Spannung auf
dem
Multimeter weil ich in diesem Fall den
Wasserstoff in konzentrierter Form
direkt an die Elektrode leite auf diese
Weise ist es möglich einen hohen
Wirkungsgrad dieser Art von
wasserstoffzellen zu erreichen indem ich
die Spannung auf die höchstmöglichen
Werte erhöhe leider kann ich die
Stromstärke auch mit Natrium bohydrit
nicht erhöhen weil meine selbstgebaute
Batterie zu primitiv ist da ich mit den
in meinem Labor vorhandenen Geräten
keine effizientere Wasserstoffzelle
herstellen konnte beschloss ich unsere
chinesischen Freunde um Hilfe zu bitten
und bestellte ein fortschrittlicheres
Muster nach einer Weile erhielt ich
diese Zelle schauen wir uns Ihre innere
Struktur genauer an wenn du sie
auseinanderernimmst kannst du sehen dass
die Elektrode nur ein Metallgitter ist
ich weiß nicht ob es aus Stahl oder
Nickel ist aber ich kann keine
platinschicht darauf erkennen außerdem
ist mir aufgefallen dass die naionfolie
selbst mit einer gitschicht überzogen
ist offenbar sind die Platin
katalysatorpartikel bereits in die
Phasen eingebettet oder die Folie selbst
ist mit Platin Nanopartikeln bedeckt es
ist schwer das genau zu sagen offenbar
wird so die Effizienz dieses Geräts
erhöht immerhin ist dieses industrielle
Sandwich viel effizienter als meine
primitive
[Musik]
wasserstoffbatterie für die folgenden
Test musste ich eine weitere intakte
Zelle kaufen die nicht zerlegt worden
war um ihre Leistung Fähigkeit zu
gewährleisten wenn du Wasserstoff von
einer Seite durch diese Zelle leitest
kannst du den Anstieg von Spannung und
Stromstärke beobachten letztere erreicht
recht ordentliche Werte bis zu 60
mampere ohne Belastung als wir dieses
System an den Prüfstand anschlossen
reichte der von der Wasserstoffzelle
erzeugte Strom sogar für die Drehung
eines kleinen
Motors natürlich handelt es sich hier
nur mein demonstrationsmuster und es
kann sich nicht mit deem hohen
Wirkungsgrad rühmen aber es sieht
trotzdem recht interessant aus anstatt
Wasserstoff aus dem Ballon zu verwenden
kann dieses Gas auch direkt durch
Elektrolyse von Wasser hergestellt
werden zu diesem Zweck habe ich diesen
kleinen Elektrolyseur aus China bestellt
der Aufbau dieses Geräts ähnelt der
Wasserstoffzelle aber es funktioniert
auf die entgegengesetzte Weise in diesem
Fall setzen wir Strom ein um Wasser mit
Hilfe der oben erwähnten navionfolie in
Wasserstoff und Sauerstoff aufzuspalten
die Menge des produzierten Wasserstoffs
und Sauerstoffs reicht aus um genügend
Strom zu erzeugen um den Motor Laufen zu
halten mit der Zeit kannst du eine
leichte Kondensation an dem Teil der
Zelle sehen an dem der Sauerstoff in das
Gehäuse fließt das entstehende
Kondenswasser ist das hauptnebenprodukt
dieser
Zelle trotzdem muss ich zugeben dass der
Wirkungsgrad nicht so hoch ist denn die
Energiemenge die für die
Wasserstoffproduktion benötigt wird ist
Zeh mal höher als die Menge des
erzeugten Stroms aber im allgemeinen
funktioniert es gut für Demonstrationen
für mich ist das ein nützlich Prüfstand
um die Stromerzeugung aus Wasserstoff zu
veranschaulichen industrielle Batterien
bestehen in der Regel aus mehreren
Schichten von wasserstoffzellen was die
Effizienz dieser Geräte deutlich
erhöht theoretisch ist es möglich mit
einem guten industriellen elektrrolyseur
und einer effizienten Anordnung von
Zellen den Gesamtwirkungsgrad der
Umwandlung von Strom aus der Steckdose
in Strom aus Seer Wasserstoffzelle auf
etwa 55% zu erhöhen verglichen mit dem9
%zentigen Wirkungsgrad von Litium Ionen
Batterien klingt das nicht besonders
effizient oder doch manchmal z.B bei
Drohnen ist die flugreichweite wichtiger
als der Wirkungsgrad wenn ich z.B eine
Flasche mit 300 g Wasserstoff an meinem
Quadrokopter befestigen könnte würde er
mehrs 3 Stunden fliegen können ohne
aufzutanken das gleiche gilt für
Elektrofahrzeuge alles was du brauchst
ist eine Flasche Wasserstoff und vo die
große Reichweite und das einfache
betanken sind garantiert heutzutage
stellen moderne Hersteller Autos her die
mit einer einzigen wasserstofft
Tankfüllung bis zu 600 km weit fahren
können und das zu einem vergleichbaren
Preis wie ihre benzinbetriebenen pendons
aber das ist nur heute natürlich steckt
die Produktion von Wasserstoff noch in
den Kinderschuhen und ich erwarte dass
der Preis in Zukunft durch die
Entwicklung von elektrolysetechnologien
sinken wird die die Produktion von
Wasserstoff mit Strom
erhöhen zum Vergleich diese
umweltfreundliche Energie kann übrigens
mit Windturbinen Sonnenkollektoren oder
z.B Wasserkraft Werken erzeugt werden
das einzige Problem ist der aktuelle
Preis der wasserstoffzellen die teuren
platinkatalysatoren sind der Grund dafür
dass die Kosten für die Herstellung von
wasserstoffbetriebenen Autos und drunnen
heutzutage ziemlich hoch ist meiner
Meinung nach wird der Preis jedoch wie
bei den ersten Autos die ein Vermögen
gekostet haben durch die Optimierung der
wasserstoffzellen und ihre
Massenproduktion irgendwann
sinken und in Zukunft werden viele
Menschen billige und UMW freundliche
Autos mit Wasserstoffantrieb fahren nun
ich glaube nachdem du dieses Video
gesehen hast hast du keine Fragen mehr
zur Funktionsweise dieser
wasserstoffzellen und zu den
Möglichkeiten die sie der Menschheit
eröffnen wenn wir diese Technologie
kompetent und geschickt
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