Um den Mobilitätssektor klimaneutral zu gestalten, benötigt es das Konzept einer Brennstoffzelle mit hoher Leitfähigkeit. Forschern ist dabei nun offenbar ein Durchbruch gelungen.
Die vollständige Elektrifizierung des Straßenverkehrs ist und bleibt eine wichtige Aufgabe, wenn die Einhaltung der Klimaziele geht. Damit wir diese erreichen, benötigt es jedoch mehr innovative und kostengünstige Alternativen zum klassischen Verbrennungsmotor.
Neben der Nutzung von Batteriezellen als Energiequelle scheint auch Wasserstoff als Treibstoff eine zukunftsträchtige Alternative zu sein. Doch dabei gilt es noch einige Herausforderungen zu überwinden.
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Einem Forschungsteam der Nagoya Universität in Japan gelang nun offenbar ein Durchbruch. Denn die Wissenschaftlicher entwickelten eine Brennstoffzelle mit enormer Leitfähigkeit.
Neue Brennstoffzelle verspricht noch bessere Leitfähigkeit
Bei umweltfreundlichen Brennstoffzellen spielt die sogenannte Polymerelektrolytmembran (PEM) eine wichtige Rolle. Dabei reagieren Wasserstoff und Sauerstoff miteinander, sodass elektrische Energie entsteht. Bekannte PEMs stammen häufig noch aus den 60er-Jahren und funktionieren am zuverlässigsten bei Temperaturen zwischen 60 und 90 Grad Celsius.
Bei diesem Prozess setzten Schwefelsäuregruppen Protonen frei, die einfach ausgedrückt durch die Membran wandern und so Elektrizität erzeugen. Je höher die Dichte der Schwefelsäuregruppen, desto mehr Protonen kann die Mischung freisetzen. Hier setzten auch die Forscher an und entwickelten nun eine neuen Lösungsanstz.
Neues PEM bis zu sechsmal leitfähiger als bisherige Lösungen
Im Resultat entstand eine PEM, die bei 80 Grad Celsius eine etwa sechsmal höhere Leitfähigkeit aufwies als bislang bekannte Lösungen aus Nafion oder Selemion. Neben deutlich effizienteren Fahrzeugen mit Brennstoffzellen könnten so auch sicherere und langlebigere Modelle entstehen.
Das könnte langfristig zu einem klimaneutralen Verkehrssektor beitragen. Wann der Ansatz erstmalig in einem Wasserstofffahrzeug zum Einsatz kommen soll, ist aber noch unklar. Trotzdem scheint die Forschung und Entwicklung zu keinem Zeitpunkt stillzustehen.
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