Brændselscellen
- batteriet, der skal fodres -

Almindelig batterier smider vi væk, når de er "færdige" - opladelige batterier virker igen, når vi har "ladet dem op". Brændselsceller virker i årevis, når de bare bliver fodret med hydrogen og oxygen - og de har mange fordele!

Hvad er en brændselscelle | Hvad brændselscellen ikke er | Hvad kan brændselsceller bruges til | Hvor får vi brændstof (H2) fra | Hvordan kan H2 udvindes af naturgas | Brændselsceller og miljøetHvordan fungerer brændselscellen | Problemer - udfordringer - muligheder | På Risø forskes i brændselsceller | Dantherm tager bc-udfordringen op | Brændselscellens historiebc-modelbil |

Hvad er en brændselscelle (bc)

En bc er et batteri, der leverer en spænding på omkring 1volt. Billedet til højre viser et simpelt input/output-diagram for bc'en.

Hvis du antænder en blanding af H2 og O2, vil det brænde eksplosionsagtigt. Slutproduktet bliver vand, og der udvikles varmeenergi.

I brændselscellen styrer vi reaktionen mellem H2 og O2 ,så den ikke er eksplosiv, og således at der foruden varme også udvikles el-energi.

Input: Brændstoffet, som er hydrogen, og oxygen.
Output: Vand - og den udviklede energi er ca.50% el-energi og 50% varme-energi.

Hvad brændselscellen ikke er

Bc'en regnes ikke for en egentlig energi-kilde!
Ganske ligesom vi ikke regner en brændeovn for at være en rigtig energikilde, men blot et sted, hvor energien "slippes løs", så vi kan glæde os over den.
Et kildent spørgsmål: Hvad er en energikilde? Diskutér det og hav i tankerne, at energi kan have mange former.

Energikilden, vi udnytter i en bc, er brændstoffet hydrogen, og i brændeovnen er det træ. I begge tilfælde er det kemisk energi - energi, der dannes eller frigøres ved en kemisk proces.

Eksempler på andre "rigtige" energikilder: 

bulletSolen
bulletTraditionelle brændstoffer: Kul, olie, gas, alkohol mv.
bullet"Atombrændsel"

Hvad kan brændselsceller bruges til

Lille skala
De kan bruges steder, hvor der nu bruges traditionelle batterier. I småtingsafdelingen kan de bruges til bærbare computere og mobiltelefoner.

Stor skala
De kan udgøre et kæmpe kraftværk. BC'er kan nemlig sættes sammen i store " stakke  ", så de kan levere den effekt og spænding vi ønsker - og endda være lige så effektive (have samme virkningsgrad ), som en enkelt celle.
Almindelige batterier, der tilsvarende sættes sammen,  vil få nedsat virkningsgraden betydeligt.

Søg på internettet:

Prøv at søge på internettet med søgeordene:

brændselsceller mobiltelefon
eller
brændselsceller computer

På engelsk hedder brændselsceller fuel cells og kraftværk hedder power plant. Søg på de to ting.


Let at regulere
Ved at regulere tilstrømningen af H2 og O2 , kan vi selv bestemme, hvor meget vores bc-kraftværk skal yde, og om den måske helt skal slukkes. Det hele kan foregå fra minut til minut - modsat det traditionelle kraftværk, som helst skal køre ret konstant - og det tager et helt døgn og koster dyrt at starte op, når det har været slukket! 

 

Studstrupværket - et traditionelt kraftværk.

Hus-kraftværk
Hvert enkelt hus kan have sit eget bc-kraftværk, for om kraftværket er lille eller stort er underordnet - bc'er virker lige godt.

Køretøjer
El-biler kan bruge bc'er som strømforsyning - og andre køretøjer, tohjulede som mangehjulede.

Søg på internettet:

Find artikler om mini bc-kraftværker
(søg fx på mini kraftværk hus brændselsceller)

Find artikler om bc-biler

Hvor får vi brændstof (H2) fra

Hydrogen (brint) er der uanede mængder af i vand, og efter en tur i en brændselscelle indgår det i vand igen.
Vi kan altså udvinde H2 af vand, enten ved at sende strøm igennem det eller ved at varme det op til meget høj temperatur. I begge tilfælde tvinger vi den reversible proces til venstre.

I vort luftige land kunne vi fx lade vindmøller klare elektrolysen - og vi ville opnå en næsten fuldstændig miljø-neutral løsning!

 

Diskutér begrebet miljø-neutral.

 

Forsøg: Spalt vand i H2 og O2 ("vandsønderdeling") - bemærk, at det er nøjagtig den modsatte proces af den, der foregår i bc'en!   

Vi udvikler energi, når processen går til højre og må bruge samme energimængde, når den går til venstre. Processen kan gå begge veje og kaldes reversibel.

Diskutér problematikken: Der skal bruges lige så meget energi for at lave hydrogen af vand, som der kommer energi ud, når processen går den modsatte vej.

H2 forekommer også mange andre steder i naturen - ikke mindst i organiske forbindelser som olier, fedt, kulhydrater (sukkerstoffer) og i kulbrinter som gas, benzin og dieselolie.

Mange af de bc-løsninger man satser på i disse år er baseret på at hente H2 ud af sådanne stoffer.

Diskutér problemer med miljø og forurening, når H2 udvindes af organiske forbindelser

Naturgas (metan eller CH4) kan være et godt stof at hente H2 fra i Danmark og i andre olieproducerende lande.

I øvrigt kan den udvindes af alle organiske forbindelser, men i nogle tilfælde kan det været bøvlet og ret dyrt at få et rent H2-produkt ud - og det sætter bc'er stor pris på, hvis de skal holde længe.

Hvordan kan H2 udvindes af naturgas

Det kaldes reforming, når man udvinder hydrogen af naturgas, og det foregår i en gasprocessor

Naturgassen skal først afsvovles, det vil sige renses for aromatiske svovlforbindelser, der er tilsat som sporingsgas (lugt-stoffer).

Selve reformingen er to-trins:

Damp-reforming
CH4 + H2O <-> CO + 3 H2 (ved ca. 1000 grader)

Vandgasskifte
CO + H2O <-> CO2 + H2 (ved 425 grader)

Slutprodukterne bliver altså kuldioxid, CO2, og hydrogen, H2.  
Når naturgas brænder, bliver slutprodukterne CO2 og H2O.

Andre kulbrinter kan reformes ligesom CH4.

 

Lille gasprocessor 

Brændselsceller og miljøet

Brændselsceller, der "fodres" med rent hydrogen forurener ikke: Deres "affald" består af helt rent vand.
Problemerne opstår, når man producerer hydrogenet. Hvis vi lader vindmøller spalte vand til H2 og O2 er det også forureningsfrit.

 

Vælger vi at hente hydrogenet fra metan (CH4), bliver affaldsstoffet fra bc'en rent CO2, og det forurener ikke. Får vi metanet fra biogasanlæg skaber det heller ikke andre miljøproblemer, men bruger vi naturgas fra oliefelterne, er vi i færd med at bruge fossilt brændstof, og så bliver der ubalance i CO2-regnskabet med eventuel drivhuseffekt til følge.

Beskriv forureningen og dens følgeproblemer i en by i dag og i fremtidens bc-energi-by (inddrag boliger, virksomheder, transportmidler).

Diskutér påstanden: 
CO2 forurener ikke!

 

Oplæg til diskussion

Diskutér

bulletbc-kræftværkets fortrin i samspil med vindenergi.
bullethvilke forureningsproblemer der er forbundet med traditionelle batterier contra bc'er.
bulletforureningsproblemer fra bc-biler og benzin-biler
bulletforureningsproblemer i forbindelse med kulkraftværker contra bc-kraftværker
 

 

Måske venter der stadig overraskelser på miljøområdet:

 

Diskutér påstanden, som faktisk er blevet fremsat: 
De store vanddampmængder fra en global forsyning med bc-energi vil skabe ubalance i skydækket og dermed give klimaproblemer?

Hvordan fungerer brændselscellen

Grundprincippet i alle brændselsceller er, at vi putter hydrogen (H2) og oxygen (O2) ind, og ud kommer energi i form af el og varme samt rent vand.
Den normale kemiske reaktion

2H2 + O2 -> 2H2

giver blot varme som biprodukt, mens brændselscellen også giver elektricitet.

Oxygenet kommer som regel direkte fra atmosfærisk luft - vi behøver altså ikke tænke på flasker med O2 .

 

Billedet herunder viser, at det er kontaktplader og endeplader, der fylder - ikke den centrale brændselscelle (membraner og elektrolyt).

Fosforsyre-bc PAFC
  1. I et kammer er der to porøse elektroder (a: anode, k: katode) og mellem dem en elektrolyt, her fosforsyre - i andre typer bruges andre elektrolytter.
  2. Hydrogen trænger ind i den porøse elektrode, a, og ioniseres og bliver til 2H+ + 2e-
  3. Elektronerne vandrer over til den modsatte elektrode i et udvendigt kredsløb (her vist som en modstand).
  4. H+-ionerne bevæger sig gennem elektrolytten over til den modsatte elektrode, k. Her reagerer H+-ionerne med elektroner og O2 og danner H2O.
  5. Så længe man bliver ved med at tilføre oxygen og brændstof i form af hydrogen, producerer cellen elektricitet.

Billedet er gengivet med tilladelse af IRD Fuel Cells A/S - teksterne er oversat af IA

Problemer - udfordringer - muligheder

Der er rigeligt med energi til os alle på kloden og til vores mere og mere energikrævende udfoldelser. Der er til gengæld knyttet  problemer til forbruget - men lad os betragte dem som udfordringer i stedet for og i fællesskab prøve at løse dem, for de kan løses!

Find ud af, hvor meget energi Solen leverer på én kvadratmeter i Danmark pr. år. (Søg på: "solindstråling pr. m2")

Beregn den samlede energi, solen leverer i løbet af et år på 

  1. en byggegrund på 800 m2
  2. en mark på én hektar
  3. hele Danmark
  4. hele jordkloden

Beregn en danskers energiforbrug pr. år.
(Søg på: "energiforbrug pr. dansker" eller "energiforbrug pr.indbygger").

Sammenhold resultaterne af indstrålingsenergien og med en danskernes energiforbrug.

Alle beregningerne skal naturligvis bare være grove tilnærmelser.

Energi-udfordringer

Den helt store udfordring i forbindelse med  energiforsyning er lagring af energi. Naturen selv opbygger energilagre: 

Solenergi lagres i naturen

bulletDen indlejres i planter og dyr som kemisk energi, og den energi kan vi så frigøre ved at afbrænde fossile brændstoffer eller biobrændsel. Det er en koncentreret energi og meget praktisk at udnytte for os.
bulletDen optages af atmosfæren, det øvre jordlag og ikke mindst i havenes vandmasser. Den energi er afgørende for vejr og klima. Vi udnytter en lille bitte del af den energi i vandkraftanlæg, i vindmøller og i varmepumpesystemer. Det er "blød energi" med meget lille energitæthed, og dermed er den noget bøvlet at bruge. 

 

Hvordan lagrer vi energi i samfundet og i forbindelse med vores dagligdag?

Kan vi lagre el-energi?

Hvordan kan vi lagre varme-energi?

Kan vi lagre kemisk energi, som naturens egen lagring i biosfæren - eller kemisk på anden vis?

(Søg på "energilagring")

 

Den anden store udfordring er distribution af energi: Hvordan kan vi få den hen, hvor vi skal bruge den - eller med os når vi rejser? Umiddelbart er det indlysende, at materialer med stor energitæthed - eller "koncentreret energi" - er nemmeste at "fragte rundt", både i køretøjer og i ledningssystemer. Men det er ikke nok: energien skal også "være på en praktisk form". For eksempel har hydrogen stor energitæthed, men er ikke helt let at distribuere.

Find eksempler på, hvordan vi i dag får energien ud, hvor vi skal bruge den (tænk både på el-energi, varme-energi og energiråstoffer).

(Søg på: "distribution af energi")

 

Den tredje store udfordring er miljø-skader som følge af stort energiforbrug. Disse skader kan opdeles i to typer:
  1. Forurening, hvor atmosfære, vand eller jord får tilført giftige eller miljøfarlige stoffer.
  2. Klimatiske forstyrrelser - det kan være globalt, lokalt eller måske i mikro-målestok, mikroklima. 
    Et eksempel er den forøgede drivhuseffekt, som jo især skyldes det ugiftige, livsnødvendige CO2
    Et andet eksempel er temperatur-stigninger i hav- og fjordområder ved udledning af kølevand fra store kraftværker.

 

Find og beskriv eksempler på forurening i forbindelse med energiforbrug og udvinding af energiråstoffer.
Den fjerde store udfordring er at få energien fordelt rimeligt og retfærdigt både i de enkelte lande og globalt. Stort energiforbrug er ækvivalent med rigdom - i fattige lande er energiforbruget pr. indbygger meget lille. Men også i rige lande kan energiforbruget være meget ulige fordelt i befolkningen. Hvad er det, der skal til at ændre skævdelingen af energiforbruget i verden?

Find tabeller over energiforbrug pr. indbygger i en række i-lande og u-lande

Brændselsceller og energi-udfordringerne

Lad os lige slå fast: Brændselscellen er ikke en energikilde - den skal selv forsynes med brændstof. Den er et bud på en måde at styre eller forvalte energiforsyningen i små som store enheder fra mobiltelefoner til hele samfund.

Første udfordring: Er det let at lagre brændstoffet til bc'erne? 
Det bedste brændstof, hydrogen, er ikke let at lagre. Ved normale temperaturer kan det ikke - ligesom fx kulbrinterne - presses sammen og blive til væske. Og som luftart fylder det meget, så især i køretøjer vil skrumletunge flasker gøre hydrogen-bilen lidet tillokkende.

Der arbejdes på højtryk - også i Danmark - for at finde smarte måder at gemme hydrogen på, og blandt de mere lovende er Kemisk binding af hydrogen som metalhydrider (fx MgH) på metaloverflader 

Store lagre af hydrogen kan laves dybt ned i undergrunden i store "lommer" i lighed med de gaslagre, vi allerede har i mange lande - også i Danmark.

Anden udfordring: Er det nemt at distribuere og transportere bc-brændstof?
Hydrogen kan distribueres i rør, gasledninger, tilsvarende det nuværende naturgasnet - måske kunne dette net på et tidspunkt simpelthen bruges til hydrogen i stedet for til naturgas!
Udfordringen er altså bygning/udbygning af et gasnet, så vi kan tanke hydrogen til bilerne eller få det lagt ind i husene til vores lille bc-kraftværk dér.

Tredje udfordring: Hvordan virker bc'er i miljøsammenhæng?
Hydrogen, oxygen og "affaldsstoffet" vand forurener ikke og skader sandsynligvis ikke miljøet.

Normal forbrænding af H2 sker under dannelse af H2O, men er temperaturerne meget høje, kan luftens kvælstof "blande sig i processen", og der danne NOx-er (forskellige kvælstof-oxider), som er giftige og miljøskadelige.
Disse høje temperaturer arbejder man dog normalt ikke med i bc'er

Fjerde udfordring: Kan bc'er bidrage til formindske kløften mellem rig og fattig?
Dette spørgsmål er i højeste grad politisk, og et par saglige aspekter i den politiske debat kunne være

bullethydrogen er vidt udbredt over det meste af kloden som bestanddel af vand og organiske stoffer - ingen lande kan "lukke for hydrogen-hanen" for at skade andre....
bulletdet kræver energi at udvinde hydrogen - har alle nationer og befolkningsgrupper adgang til den nødvendige energi? Sol-, vind- og bølgeenergi kun være en del af løsningen....
bulletbc-teknologi er avanceret - vil det udelukke nogle lande?

 

 

Andre aspekter

Når vi så i øvrigt skal forsøge at vurdere brændselscellers fremtid i energiforsyningen, spiller en række ting ind:

bulletOmkostningerne - bc'er må kunne konkurrere med andre typer af el-/varme-producerende enheder. Indtil de kan det, vil de kun blive brugt til specielle formål og ikke blive virkeligt udbredt.
bulletHoldbarhed og driftsikkerhed - bc'er må stadig udvikles for at kunne konkurrere på holdbarhed og driftsikkerhed. De skal op på mindst 40.000 driftstimer i temperaturer mellem -35°C og 40°C.      
bulletSystemets størrelse - fc'er kan laves i alle størrelser, men skal vi have stor effekt - som fx til drift af en bil - så fylder et samlet anlæg med reformer og bc'er stadigvæk for meget.
bulletSamfundet infrastruktur - vores samfund er indrettet til traditionel energi-produktion med masser af tankstationer til flydende brændstof og med naturgasledninger. 
Skal bc'er virkelig komme til deres ret, må vi have en udbygget hydrogen-infrastruktur. Vi må have etableret brintsamfundet. Og det er ikke noget, vi kan gøre fra dag til dag. 

 

 

Vi er i bc'ernes barndom, og det varer endnu en del år, før deres energiproduktion bliver en betydelig del af vores daglige forbrug - men de mange kræfter, der bruges på forskning og udvikling af bc'er antyder, det nok skal komme!

 

Første udfordring: På internettet er der masser af uddybende stof om lagring af hydrogen. Søg fx på brint og lagring for at dykke længere ned i problematikken.

 

 

 

 

 

 

Anden udfordring: I stedet for et omfattende gasnet til distribution af hydrogen, kunne man forestille sig, at hydrogenet kunne fremstilles lokalt, altså meget tæt på brugerne. Hvordan? Diskuter perspektiverne i denne tankegang. Stikord: Vindmøller, solceller, biogas.

 

 

Tredje udfordring: Diskutér en kombination af  vindmøller, solceller og bc'er ud fra et miljømæssigt synspunkt.

 

 

 

 


Fjerde udfordring: Tag den politiske diskussion, der hører til denne udfordring! 
Diskutér tilsvarende problemstilling i vort nuværende samfund, der overvejende er baseret på kul, olie og uran.

Nok en problemstilling: Hvordan ville forsyningssikkerheden være i et samfund baseret på bc-energiforsyning?

 

Kort sagt

Bc'er gør det muligt at udnytte overskydende vindenergi og solenergi til hydrogen-produktion.

Bc'er støjer og vibrerer ikke - i modsætning til gas- eller dieselmotorer. Derfor kan de fx bruges i almindelige parcelhuse.

Bc'er, der anbringes nær brugsstedet, giver næsten intet distributionstab, eller nettab, som vi også kalder det. El-energien skal jo ikke transporteres ret langt (tænk på hvor den el, du bruger, kommer fra).

Bc'er har større el-virkningsgrad end små kraftværker.

Bc'er er hurtig at starte op og lukke ned og nemme at regulere effekten på ("skrue op og ned for hydrogen-hanen").


Den traditionelle energiforsyning (olie, gas, kul) er ret nem at styre, fordi... 

...brændslet er af stor energitæthed - der er bundet meget energi pr. kg. materiale

...brændslet er let at opbevare i tanke eller, for kuls vedkommende, blot i dynger.

...brændslet er let at flytte med skib eller i køretøjer over land eller i rørledninger

Noget lignende gælder for kernekraft og uranbrændslet. Her er dog knyttet en del bekymringer i retning af uheld ved transport og i forbindelse med opbevaringen af affald - og også i forbindelse med uheld på kraftværker.

På Risø forskes i brændselsceller

Forskningscenter Risø forsker de i bc'er af den keramiske type, der kræver høj arbejdstemperatur (omkring 1000°C). Vi har besøgt Risøs bc-laboratorier, og billedserien herunder giver en fornemmelse af indsatsen for at finde frem til de helt rigtige keramiske materialer til både elektrolyt og elektroder.

 

En stak færdige brændselsceller.

Denne store valse-maskine skal pulverisere det keramiske materiale,
bc'erne skal laves af.

De keramiske materialer undersøges...

...og blandes

 

Her ruller flasker med forskellige slags keramisk pulver rundt for at få
 blandet dem grundigt før støbning og brænding.

Der eksperimenteres med brænding under forskellige forhold i de små
cylindriske ovne,....

...og måleudstyr og computere opsamler data.

 

Resultaterne af prøvebrændingerne undersøges og analyseres - blandt
andet i mikroskop.

I denne ovn (de hvide halv-cylinderlåger med de snoede varmelegemer) 
testes en brændselscelle (husk på, at denne type arbejder ved ca.1000°C)

Testopstillingen er vist på en tegning på væggen ved siden af testovnen.

Dantherm tager bc-udfordringen op

Dantherm i Skive i Midtjylland har omkring 500 ansatte, og de har i snart 50 år lavet anlæg til luftbehandling (varme-, ventilations-, affugtnings- og airconditionanlæg). 
I Dantherm kan de se perspektiverne i brændselsceller - derfor er de i front på det område.
Det kræver konstant produktudvikling at klare sig i konkurrencen - der er mange steder i verden, hvor standard-produkter kan laves langt billigere end i Danmark.
Derfor satser Dantherm hårdt på udviklingsafdelingen. 
Én af de ting, der er meget aktuelle her, er projekter omkring brændselsceller.

 

 

Udviklingsafdelingen

Her står alting åbent, så man kan se "indmaden" i apparater og anlæg, der er på vej fra ide-stadiet til produktion. Vi har fået lov til at fotografere nogle af de ting, de eksperimenterer med. Dantherm har stor åbenhed om deres egen produktudvikling, men må bede mig om ikke at fotografere de produkter, andre virksomheder bidrager med i udviklingsarbejdet - dem er de nemlig kontraktlig forpligtet til at "holde tæt til kroppen".
UPS-anlæg

En 1 kW UPS med brændselsceller, elektronisk styring og brændstof (hydrogen-flaske), der automatisk kobler til, når nettet går ned - det er Dantherms nyudviklede UPS-anlæg (UPS er en forkortelse for ”Uninterruptable Power Supply”

Et af Dantherms produkter er skabe til ventilation og køling af sendeustyr til mobiltelefon-master.
Masterne er normalt forsynet med strøm fra det almindelige el-net, men svigter nettet, skal et backup-system (UPS-anlæg) straks overtage forsyningen, så vi intet mærker, hvis vi bruger vores mobiltelefon.
Her sætter Dantherm ind med en bc-løsning.

Dantherms servicechef, Lars, demonstrer et UPS-anlæg:
Ikke så meget som et blink så vi på computeren, da Lars trak stikket til den ud af stikdåsen! UPS-anlægget, der er forsynet med et bc-enhed, overtog øjeblikkelig strømforsyningen til computeren!

UPS... strømmen "går" - UPS-anlægget tager over!

Gasprocessor

Dantherm ønsker at udvikle deres egen "brintgenerator", gasprocessoren.
Forsøgsanlægget på billedet skal "splitte CH4-molekyler ad" og hente hydrogen ud af dem. Det er ikke helt enkelt - blandt andet fordi naturgas er tilsat ildelugtende sporingsgas, der skal renses fra for ikke at ødelægge bc'erne. Der er mange led i udviklingsprocessen, før man får lavet en prototype:
Anlægget skal være kompakt, og alligevel skal man kunne komme til at lave service på det. Det hele skal udtænkes og laves, så det er nemt at producere på samlebandet. Alle funktioner skal optimeres, så det er bedre en konkurrenternes anlæg. Og det skal også helst være billigere, ellers kan Dantherm lige så godt købe færdig anlæg og bruge i deres egne produkter.

I udviklingsafdelingen er der først og fremmest ansat ingeniører, og Dantherm arbejder tæt sammen med Aalborg Universitet for at sikre sig kvalificeret og engageret arbejdskraft til de mange specialiserede produkter, de udvikler.

Lille gasprocessor til at eksperimentere med - udviklet på Dantherm i Skive

Brændselscellens historie

Allerede i 1839 opdagede englænderen William Grove princippet, der senere førte til brændselscellerne:

Han havde spaltet vand i hydrogen og oxygen i et elektrolyseapparat som det til højre. Da han var færdig, fjernede han batteriet og satte et følsomt måleapparat til i stedet for - hov, nu lavede elektrolyseapparatet strøm! De hydrogen- og oxygen-bobler, der sad på elektroderne fik apparatet til at virke som et batteri.

 

Han noterede sine opdagelser, men først langt senere, i 1890'erne, blev de taget op igen af kemikeren Ludwig Mond, der lavede porøse elektroder, så der kunne sidde meget mere H2 og O2 på deres overflader.


I 1895 lavede den amerikanske kemiker William W. Jacques et batteri på 100 bc'er af den lidt specielle type på billedet til højre - Kulstof (i form af kulelektroden C) udgjorde brændstoffet.
Hans "bc-stak" ydede 1,5 kW, om end kun i kort tid 

I 1933 begyndte den engelske ingeniør Francis T. Bacon at udvikle en bc-type med en elektrolyt af vandig opløsning af KOH ved 200°C og under højt tryk og med porøse nikkel-elektroder.
Først i 1959 kunne Bacon demonstrere et rigtigt anlæg.

Derefter gik udviklingen hurtigere, fordi bc'er viste sig nyttige i rumfartøjer, og frem til i dag er udviklet en række typer med hver deres fordele til forskellige formål.
(Dette korte historiske resumé kan udvides noget her - siden er på dansk:
http://www.risoe.dk/afm/sofc/fuel/history_dk.htm )

Bc-modelbil

Modelbilen til højre drives af en lille el-motor.

 

 

Motoren forsynes med el-energi af en brændselscelle. Brændselscellen er bygget sammen med hydrogen- og oxygentanke.

Sådan startes bilen op:

bulletTankene skal fyldes med destilleret vand.
bulletVi sender strøm ind i brændselscellen.
bulletVandet spaltes nu ved elektrolyse i H2 og O2, som efterhånden viser sig i tankene - naturligvis dobbelt så meget H2 som O2.
bulletNu kan bc'en sættes på bilen og motoren sluttes til - og vores bc-bil kører frisk til!

 

Til modelbilen hører også et solcelle-panel med otte solceller. Dem kan man også slutte til brændselscellen, når vandet skal spaltes til H2 og O2. På den måde får vi den ideelle miljøbil, der alene kører på solenergi, og den afgiver intet - vandet, der dannes, når bc'en driver bilen løber tilbage i de to beholdere!
Desværre lader modelbilen sig vist ikke skalere op til fuld bil-størrelse.

 

Hvis I har adgang til en bc-bilmodel:
Hvilke målinger og beregninger kunne være interessante at lave på de forskellige dele (motor, bc, solcelle)?
Lav målingerne og beregningerne.
Stikord: Spænding, effekt, serie-/parallel-forbindelser.

 

Hvilke problemer vil vi støde på, hvis vi forsøger at lave en rigtig bil efter samme princip som modelbilen?

Her kan du læse mere om bc'er:   http://www.vvsu.dk/elearning/bc01-01.htm