Im Labor von ennoble power untersuchen wir Elektroden und Membrane insbesondere für alkalische Elektrolyse- und Brennstoffzellen.
Die klassische AFC besitzt (statt einer Membran) einen schmalen Spalt zwischen zwei Gasdiffusionselektroden, durch den Elektrolytflüssigkeit gepumpt wird. Hiermit erfolgt eine sehr gute Temperierung der Zelle und es kann Reaktionswasser zu- und abgeführt werden, die Gasräume bleiben stets trocken. Im Folgenden ist das Funktionsprinzip eines alkalischen Elektrolyseurs mit einem Elektrolytspalt dargestellt:
Wir haben eine reversible alkalische Brennstoffzelle entwickelt, erprobt und mit einem Schutzrecht versehen. Diese Zelle funktioniert mit einem rund 1,5 mm breiten Elektrolytspalt, im Elektrolyse- wie im Brennstoffzellen-Betrieb. Sie kann folglich als effizienter Energiespeicher eingesetzt werden, oder als Elektrolyseur zur Wasserstoffproduktion. Für den Aufbau sind Gasdiffusions-Elektroden der Firma Gaskatel aus Kassel eingesetzt.
Die reversible alkalische Brennstoffzelle bietet einige entscheidende Vorteile:
- Speicherwirkungsgrade von bis zu 60 Prozent
- Elektrolysewirkungsgrad von über 100 Prozent möglich (Wärme wird in Wasserstoff umgesetzt!)
- Umschalten zwischen den Betriebsarten innerhalb von Sekunden – wie bei einem gewöhnlichen Akku
- Einsatz günstiger Katalysatoren aus Nickel – kein Platin erforderlich
- Kostengünstige Herstellung aus Kunststoffen
Sie wollen in die hocheffiziente alkalische Technologie einsteigen, einen Demonstrator aufbauen, oder Ihre eigenen Elektroden untersuchen?
Dann erstellen wir Ihnen gerne ein Angebot.
Syntropie-Konzept
In einem weiterführenden Ansatz befassen wir uns mit dem Zusammenhang zwischen Energie und Information. Das Syntropie-Konzept besagt, dass hochwertige Energieformen wie Exergie (oder auch Syntropie) nicht nur mechanische Arbeit verrichten, sondern auch Information „produzieren“ kann. Dieser Zusammenhang hat eine hohe Relevanz – von der physikalische Grundlagenforschung, bis hin zu gesellschaftlichen Systemen.
Die Syntropie-Kennzahl (Syntropie-Index) gibt aufschluss darüber, wie effizient Unternehmen Energie und Information verarbeiten. Dies ist wichtig für künftige Bewertungen zur Nachhaltigkeit: Je innovativer und flexibler Unternehmen aufgestellt sind, umso besser werden sie sich auf rasch wandelnde Gegebenheiten einer künftigen Energielandschaft anpassen können. Behäbige Strukturen, die auf einen maximalen Durchsatz fossiler Energien ausgerichtet sind, werden die große Herausforderung annehmen müssen, um sich auf neue Energieträger einzustellen.
In der Grafik ist der Syntropie-Index einiger beispielhaft ausgewählter Unternehmen, aus unterschiedlichen Branchen des produzierenden Gewerbes dargestellt. Unternehmen mit einem hohen Massendurchsatz an fossilen Energien, weisen demnach einen niedrigen Syntropie-Index auf. Moderne Unternehmen hingegen, die ihre Produktion zunehmend auf hochwertigen Strom aus erneuerbaren Energien umgestellt haben, zeichnen sich durch eine hohe Kennzahl aus.
Weitere Details und eine mathematische Herleitung finden sich in:
E. Wagner, Das System Brennstoffzelle, Hanser, 2023
E. Wagner, Ökologisches Wirtschaften 3, 2018 (33)