Brennstoffzelle

Vor- und Nachteile einer Brennstoffzelle

Im Vordergrund stehen die ökologischen Vorteile der Brennstoffzelle , aber natürlich auch weitere Vorteile für den Anwender. Das Brennstoffzellensystem arbeitet nahezu geräuschlos und macht kostspielige Schallschutzmaßnahmen überflüssig. Zudem hat die Brennstoffzelle einen sehr hohen Sicherheitsstandard, weshalb keine Explosionen auftreten können. Aus ökologischer Sicht sind die verwendeten Materialien unkritisch und können nach Ende des Lebenszyklus problemlos wiederverwendet werden. Während des Betriebs der Anlage fallen praktisch keine Abfälle und andere Rückstände an.
Der Nachteil ist eindeutig der hohe Preis. Der Grund dafür ist, dass es sich noch nicht um ein Seriensystem handelt, sondern um einen Feldtest, in dem Erfahrungen für die Weiterbildung gesammelt werden. Die Serienproduktion ist dann ab 2004 geplant.

Geschichte der Brennstoffzelle
Obwohl Sir William Grove allgemein als Erfinder der Brennstoffzelle gilt, berichtete der Brite Sir Humphrey Davy bereits 1802 von einer Zelle, in der Wasserstoff und Säure miteinander reagierten. Mit einer Reihe solcher Zellen gelang es ihm, den Beweis zu erbringen, dass sie Strom erzeugen. Der walisische Anwalt und Physiker Sir William Robert Grove (Sir William Robert Grove, PC, QC, FRS FRSE war ein walisischer Richter und Physiker) (1811-1896) führte 1839 Versuche mit der Elektroly

se durch und wollte beweisen, dass diese Reaktion rückgängig gemacht werden konnte. Seine Überlegungen führten zur weltweit ersten Brennstoffzelle: zwei Platinelektroden in Schwefelsäure (Schwefelsäure ist eine hochkorrosive starke Mineralsäure mit der Summenformel H2SO4 und einem Molekulargewicht von 98,079 g/mol) als Elektrolyt, jeweils umgeben von Wasserstoff und Säure. Wegen der niedrigen Spannung schaltete er mehrere dieser Zellen in Serie, aber Groves sogenannte Gaskette kam nicht in die Nähe von Elektrodynamos oder den später erfundenen Verbrennungsmotoren. Zunächst wurde seine Erfindung wegen der schlechten Stabilität der Materialien nicht ernst genommen. Der eigentliche Name Brennstoffzelle wurde erstmals von Mond und Langer verwendet, die 1889 eine ähnliche Konstruktion bauten. Der Deutsche Wilhelm Ostwald (Friedrich Wilhelm Ostwald war deutscher Chemiker) errechnete 1894 für eine Brennstoffzelle bei Raumtemperatur einen theoretischen Wirkungsgrad (der Anteil der Energie im Brennstoff, der in elektrische Energie umgewandelt wird) und hatte auch Vorschläge, wie die Zellen weiter verbessert werden könnten. In den nächsten 25 Jahren beeinflussten seine Theorien die Konstruktionskonzepte für Brennstoffzellen, die jedoch an ihrer technischen Umsetzung scheiterten, da noch nicht alle Prozesse in den Zellen verstanden wurden. Erst nach dem Zweiten Weltkrieg (Zweiter Weltkrieg , auch Zweiter Weltkrieg genannt, war ein weltweiter Krieg, der von 1939 bis 1945 dauerte, obwohl die damit verbundenen Konflikte früher begannen) machte die Entwicklung wieder größere Fortschritte. 1949 stellte F.T. Bacon eine Wasserstoffsäure-Hochdruckzelle her. Während des Kalten Krieges (Der Kalte Krieg war nach dem Zweiten Weltkrieg ein geopolitischer Spannungszustand zwischen den Mächten im Ostblock und den Mächten im Westblock) die Brennstoffzelle wurde in der Raumfahrttechnik eingesetzt, z.B. in den Missionen Gemini und Apollo. Der Gewichtsvorteil gegenüber herkömmlichen Batterien und dem erzeugten Trinkwasser waren die Vorteile, während die Kostenseite eher vernachlässigt wurde. Brennstoffzellen sind auch für die Energieversorgung der Space Shuttles der NASA verantwortlich (das Space Shuttle war ein teilweise wiederverwendbares, von den USA betriebenes Raumfahrzeugsystem mit niedriger Erdumlaufbahn) (seit 1981), die Raumstation MIR (Mir (beleuchtet) und die Internationale Raumstation (die Internationale Raumstation ist eine Raumstation oder ein bewohnbarer künstlicher Satellit auf niedriger Erdumlaufbahn) ISS. Der kanadische Erfinder Geoffrey Ballard (Geoffrey Ballard, CM, OBC war ein kanadischer Geophysiker und Geschäftsmann) war der erste, der die sogenannte Ballardzelle zur Marktreife brachte. Heute gilt seine Firma Ballard Power als führend in der Entwicklung von Brennstoffzellen und arbeitet mit verschiedenen Automobilherstellern zusammen. Das erste Brennstoffzellenfahrzeug (Ein Brennstoffzellenfahrzeug oder Brennstoffzellen-Elektrofahrzeug ist ein Elektrofahrzeug, das anstelle einer Batterie oder in Kombination mit einer Batterie oder einem Superkondensator eine Brennstoffzelle zum Antrieb seines Bord-Elektromotors verwendet) ist übrigens nicht, wie Daimler-Chrysler (Daimler AG ist ein deutscher multinationaler Automobilkonzern) behauptet, der Prototyp NECAR 1 auf Mercedes-Basis von 1994; es gab bereits mehrere Prototypen, der erste war ein Allis Chalmer-Traktor von 1959.
Dabei handelt es sich um die Umkehrung der Elektrolyse (in der Chemie und Produktion ist die Elektrolyse eine Technik, die mit Gleichstrom eine ansonsten nicht spontane chemische Reaktion antreibt), bei der Stoffe mit Hilfe von Elektrizität in ihre Bestandteile zerlegt werden. Die Besonderheit der Brennstoffzelle ist die direkte Umwandlung von chemisch gespeicherter Energie in nutzbare elektrische Energie. Da es keinen Umweg über Wärmeenergie gibt, wird der Reaktionsprozess auch als”kalte Verbrennung” bezeichnet. Die Zelle enthält zwei poröse Elektroden, die durch einen Elektrolyten räumlich voneinander getrennt sind.
Es gibt zwei verschiedene Elektroden, die positive Anode und die negative Kathode, auf die Katalysatormaterialien aufgebracht werden, um die Reaktion zu optimieren. Die Elektrolyte sind je nach Brennstoffzellentyp unterschiedlich, aber alle trennen die Reaktionsgase voneinander und lassen nur Ionen durch. Dadurch erfolgt der Elektronenaustausch über die externe Schaltung. Da eine einzelne Brennstoffzelle nicht genügend Spannung liefert, werden mehrere in Reihe geschaltet. Dabei entsteht immer Gleichstrom (Gleichstrom ist ein Strom von elektrischen Ladungsträgern, der immer in die gleiche Richtung fließt). Die folgende Abbildung zeigt die Reaktionen einer Brennstoffzelle am Beispiel der oxidkeramischen Brennstoffzelle. An der Anode wird das ständig zugeführte Brenngas (H2) oxidiert, es wird zu H+-Ionen und verliert Elektronen. Diese laufen über einen externen Stromkreis zur Kathodenseite. Dort wird die eingehende Oxidation (Redox ist eine chemische Reaktion, bei der die Oxidationszustände der Atome verändert werden) Gas (O2) durch Absorption der Elektronen und Reaktion auf O2- reduziert. Diese gehen dann durch die Elektrode (Eine Elektrode ist ein elektrischer Leiter, der dazu dient, mit einem nichtmetallischen Teil eines Kreises (z.B.) in Kontakt zu treten zur Anodenseite, wo sie sich mit den H+-Ionen zu Wasser (H2O) verbinden. Es gibt aber auch Elektrolyte, die H+-durchlässig sind, so dass sich das Wasser auf der Kathodenseite bildet.

Brennstoffzellen werden nach ihrem Aufbau (z.B. Flachzellen- oder Röhrenkonzept), vor allem aber nach dem verwendeten Elektrolyten unterschieden. Die einzelnen Typen werden in der Regel mit den englischen Abkürzungen bezeichnet: AFC = alkalische Fül-Zelle (alkalische Brennstoffzelle) PEFC = Protonenaustauschmembran (Eine Protonenaustauschmembran oder Polymerelektrolytmembran ist eine semipermeable Membran, die im Allgemeinen aus Ionomeren besteht und dazu bestimmt ist, Protonen zu leiten, während sie als elektronischer Isolator und Reaktantenbarriere wirkt, e.g) fül-Zelle (Membran-Brennstoffzelle) PAFC = Phosphorsäure-Fül-Zelle (Phosphorsäure-Brennstoffzelle) MCFC = Schmelzkarbonat-Fül-Zelle (Schmelzkarbonat-Brennstoffzelle) SOFC = Festoxid-Fül-Zelle (Oxidkeramik-Brennstoffzelle) Weiterhin wird zwischen Nieder-, Mittel- und Hochtemperatur-Brennstoffzellen unterschieden. Die Direkt-Methanol-Brennstoffzelle (DMFC) ist eine spezielle Form von PEFC, die sich besonders als Fahrzeugantrieb eignet und daher auch erklärt werden sollte.
AFC Die alkalische Brennstoffzelle (AFC) ist eine Niedertemperatur-Brennstoffzelle mit theoretischen Betriebstemperaturen von 20-90°C, aber meist 60-80°C. Als Elektrolyt wird eine wässrige Kaliumhydroxidlösung (KOH; 3-50 Gew.-%) durch die Zelle gepumpt. AFC erreicht die höchsten Wirkungsgrade (60-70%), da die Reduktion der Säure in alkalischen Elektrolyten schneller erfolgt als in sauren Elektrolyten. Die Kalilauge (Kaliumhydroxid ist eine anorganische Verbindung mit der Formel KOH und wird allgemein als Kalilauge bezeichnet) Lösung reagiert jedoch empfindlich auf CO2-haltige Luft, so dass reine Säure und reiner Wasserstoff als Oxidationsmittel und Brenngas verwendet werden müssen. Andernfalls würde sich der Elektrolyt zersetzen ( 2 KOH + CO2 – K2CO3 + H2O) und das entstehende Kaliumcarbonat (Kaliumcarbonat ist ein weißes, in Wasser lösliches Salz, das eine stark alkalische Lösung bildet) würde die Poren der Gasdiffusionselektroden verstopfen. Die beiden Teilreaktionen der AFC sind: Als Katalysatoren werden Nickel an der Anode und Silber an der Kathode verwendet. Zur Stromableitung wird reines Nickel (Nickel ist ein chemisches Element mit dem Symbol Ni und der Ordnungszahl 28) verwendet, der Zellenrahmen besteht aus einfachem Kunststoff. Die alkalische Brennstoffzelle (Die alkalische Brennstoffzelle, nach ihrem britischen Erfinder Francis Thomas Bacon auch Bacon-Brennstoffzelle genannt, ist eine der am weitesten entwickelten Brennstoffzellentechnologien) wurde in den 1950er und 1960er Jahren zur technischen Reife entwickelt und beispielsweise eingesetzt, in der NASA (The National Aeronautics and Space Administration ist eine unabhängige Behörde der Exekutive der US-Bundesregierung, die für das zivile Raumfahrtprogramm sowie die Luft- und Raumfahrtforschung zuständig ist) ‘s Apollo-Raumfahrtprogramm (Das Apollo-Programm, auch bekannt als Projekt Apollo, war das dritte amerikanische Raumfahrtprogramm der National Aeronautics and Space Administration, das von 1969 bis 1972 die ersten Menschen auf dem Mond landete). Die AFC wird seit über 20 Jahren zur Stromerzeugung an Bord der Space Shuttles eingesetzt. Die größten Nachteile sind die oben genannte CO2-Empfindlichkeit und die geringe Lebensdauer von nur einem Jahr, so dass die Forschung am AFC fast vollständig eingestellt wurde.
Die bisherigen Erkenntnisse können jedoch auch für andere Brennstoffzellentypen, wie z.B. die Membran-Brennstoffzelle, genutzt werden.
Das PEFC zeichnet sich durch ein hervorragendes Kaltstartverhalten aus, jedoch sind aufgrund der niedrigen Temperaturen und der stark sauren Membran teure Platinkatalysatoren notwendig. Das gasdichte Proton (Ein Proton ist ein subatomares Teilchen, Symbol oder mit einer positiven elektrischen Ladung von +1e Elementarladung und einer etwas geringeren Masse als die eines Neutrons) -leitende Kunststoffmembran dient als Elektrolyt, Katalysatorträger und Separator für die gasförmigen Reaktanten. Die folgenden Teilreaktionen finden im PEFC statt: Anode H2 – 2 H+ + 2 e-Kathode 2 H+ +0,5 O2 + 2 e- – H2O Sowohl Säure als auch Luft können an der Kathode verwendet werden, Wasserstoff oder kohlendioxidhaltiges Reformat (katalytisches Reformieren ist ein chemisches Verfahren zur Umwandlung von aus Rohöl destillierten Erdölraffinerie-Naphthas in hochoktanige flüssige Produkte, sogenannte Reformate, die hochwertige Mischvorräte für hochoktaniges Benzin sind) Gas, das aus Erdgas gewonnen wird, dient als Brenngas. Aufgrund des Platinkatalysators muss der Kohlenmonoxidgehalt jedoch durch aufwendige Kraftstoffaufbereitung auf 20 ppm (parts per million, entspricht 0,002%) reduziert werden. Dies erfordert nicht nur den Reformer, sondern auch eine CO-Konvertierung und eine Gasreinigungsstufe. Der Wirkungsgrad der eigentlichen Zelle liegt mit 50-68% fast auf dem Niveau der AFC; im Erdgasbetrieb (mit Reformer etc.) hat das Gesamtsystem noch einen Wirkungsgrad von 43-50%. Die Membran-Brennstoffzelle wurde parallel zur AFC in den 1950er Jahren entwickelt und nach ersten Erfolgen im Raumfahrtprogramm Gemini (Projekt Gemini war das zweite Raumfahrtprogramm der NASA) (1962-1966) wegen ihrer relativ geringen Zuverlässigkeit und Langzeitstabilität eher vernachlässigt. Fortschritte, insbesondere in der Membrantechnik, brachten in den 90er Jahren einen Entwicklungsschub, so dass ab etwa 2004/2005 Membran-Brennstoffzellenantriebe in Fahrzeugen auf den Markt kommen werden.
Kleine Anlagen im Bereich von 1-5 kWel und Blockheizkraftwerke mit 200-300 kWel werden derzeit für die stationäre Energieversorgung entwickelt. Das PEFC kann auch als Batterieersatz für kleine mobile Geräte oder in Computern eingesetzt werden.
Die Besonderheit ist, dass das Methanol ohne Zwischenschritt direkt an der Anode über einen Reformer oxidiert werden kann. Der elektrische Wirkungsgrad einer solchen Zelle ist mit 20-30% deutlich geringer als der eines PEFC, was hauptsächlich auf den anderen Kraftstoff (Methanol statt Wasserstoff) zurückzuführen ist.
Die Katalysatormaterialien sind in der Regel Platin und/oder Ruthenium (Ruthenium ist ein chemisches Element mit dem Symbol Ru und der Ordnungszahl 44). Die elektrochemischen Teilreaktionen an den Elektroden sind: Anode CH3OH + H2O – CO2 + 6 H+ + 6 e-Kathode 1,5 O2 + 6 H+ + 6 e- – 3 H2O Werden beide Reaktionen zu einer Gesamtreaktion kombiniert, erhält man folgendes ch3oh + 1.5
O2 (Sauerstoff ist ein chemisches Element mit dem Symbol O und der Ordnungszahl 8) – CO2 + 2 H2O (Wasser ist eine transparente und nahezu farblose chemische Substanz, die der Hauptbestandteil der Ströme, Seen und Ozeane der Erde und der Flüssigkeiten der meisten lebenden Organismen ist, Wasser (Dampf) und Kohlendioxid (Kohlendioxid ist ein farbloses und geruchloses Gas, das für das Leben auf der Erde lebenswichtig ist), das die Umwelt schädigt und den Treibhauseffekt erhöht (Der Treibhauseffekt ist der Prozess , durch den die Strahlung aus der Atmosphäre eines Planeten die Erdoberfläche auf eine Temperatur erwärmt, die über dem liegt, was sie ohne seine Atmosphäre wäre). Allerdings entsteht ein Drittel weniger CO2 als bei vergleichbaren Verbrennungsmotoren (siehe Anodengleichung). Schlimmer ist die Tatsache, dass die Katalysatoren von Kohlenmonoxid angegriffen werden, das in kleinen Mengen als Zwischenprodukt an der Anode produziert wird. Weiterhin ist zu kritisieren, dass der Anodenkatalysator die Reaktion nicht stark genug beschleunigt. Ein weiteres Problem ist die Türdiffusion von Methanol zur Kathode, also zum falschen Elektrolyten. Eine Membran, die dieses Problem beseitigt, würde der DMFC eine enorme Leistungssteigerung bringen. Die Entwicklungserfolge der letzten Jahre lassen jedoch hoffen, dass die Direkt-Methanol-Brennstoffzelle (Direct-Methanol-Brennstoffzellen oder DMFCs sind eine Unterkategorie von Protonenaustausch-Brennstoffzellen, in denen Methanol als Kraftstoff verwendet wird) bald als Fahrzeugantrieb auf den Markt kommen wird.
Dies ist sicherlich das Haupteinsatzgebiet der DMFC, da sie ohne Reformer schneller auf Betriebstemperatur kommt, insgesamt recht einfach ist und Methanol (Methanol, unter anderem auch Methylalkohol genannt, ist eine Chemikalie mit der Formel CH3OH) einfacher zu handhaben als reiner Wasserstoff. Die Phosphorsäure-Brennstoffzelle verwendet konzentrierte, nahezu wasserfreie Phosphorsäure (H3PO4) als Elektrolyt. Da diese nicht mit CO2 reagiert, können Kohlenwasserstoffe auch als Brenngas und Luft auf der Kathodenseite eingesetzt werden. In diesem Fall muss jedoch auch eine Entschwefelungsstufe vorgeschaltet werden, ein Wärmetauscher (ein Wärmetauscher ist ein Gerät zur Wärmeübertragung zwischen einem festen Gegenstand und einer Flüssigkeit oder zwischen zwei oder mehr Flüssigkeiten) wird zur Wärmerückgewinnung und ein Reformer zur CO-Reinigung benötigt. Allerdings ist die Toleranz gegenüber Kohlenmonoxid (Kohlenmonoxid ist ein farbloses, geruchloses und geschmackloses Gas, das etwas weniger dicht ist als Luft) größer als beim PEFC. Auf die Elektroden, ein Gewebe aus Kunststofffasern, werden Platin- oder Goldkatalysatoren aufgebracht. Die Phosphorsäure (Phosphorsäure) ist eine Mineralsäure mit der chemischen Formel H3PO4) sie selbst wird nicht durch die Zelle gepumpt, sondern in einem porösen Kunststoffvlies absorbiert, das die beiden Elektroden verbindet. Die Reaktionen sind identisch mit denen des PEFC: Anode H2 – 2 H+ + 2 e-Kathode 2 H+ +0,5 O2 + 2 e- – H2O Das US-Unternehmen ONSI hat bereits 200 PAFC-Blockheizkraftwerke (Kraft-Wärme-Kopplung oder Kraft-Wärme-Kopplung ist die gleichzeitige Erzeugung von Strom und Nutzwärme) verkauft und installiert Anlagen mit Leistungen von 200 bzw. 220 kWel. Die Phosphorsäure-Brennstoffzelle (Phosphorsäure-Brennstoffzellen sind eine Art Brennstoffzelle, die flüssige Phosphorsäure als Elektrolyt verwendet) ist die fortschrittlichste von allen, auch wenn noch an der Wirtschaftlichkeit gearbeitet werden muss.
Diese ist in einer keramischen Matrix aus LiAlO2 fixiert. Die Betriebstemperatur der Schmelzkarbonat-Brennstoffzelle beträgt ca. 650°C. Das Spektrum der Brennstoffe ist noch größer als das der Mitteltemperatur-Brennstoffzelle: Neben reinem Wasserstoff (Wasserstoff ist ein chemisches Element mit dem chemischen Symbol H und der Ordnungszahl 1) können auch reformierte Kohlegase verwendet werden. Aufgrund der Temperatur ist der Wirkungsgrad von 60-65% höher als beim PAFC (The Philippine Army-General Trias International Football Club ist ein philippinischer Fußballverein) und es werden keine teuren Platinkatalysatoren benötigt. Im Erdgasbetrieb beträgt der Wirkungsgrad des Gesamtsystems 55-60% in Kombination mit einer Dampfturbine (Eine Dampfturbine ist ein Gerät, das dem Druckdampf Wärmeenergie entzieht und diese für mechanische Arbeiten an einer rotierenden Abtriebswelle nutzt) 60-65%. Die Elektroden bestehen aus Nickel, das beim Betrieb der Zelle zu Nickeloxid wird. An der Kathode werden Ni-Ionen freigesetzt (Eine Kathode ist die Elektrode, von der ein konventioneller Strom ein polarisiertes elektrisches Gerät verlässt), die sich im Elektrolyten auflösen und im Bereich der Anode zu metallischem Nickel reduziert werden (Eine Anode ist eine Elektrode, durch die konventioneller Strom in ein polarisiertes elektrisches Gerät fließt). Ein weiteres Problem ist die stark korrosive Karbonatschmelze, die viele Materialien angreift. Die MCFC ist hauptsächlich für die stationäre Stromerzeugung entwickelt worden.
Das Leistungsspektrum reicht von Blockheizkraftwerken mit mehreren hundert kW bis hin zu Großkraftwerken im MW-Bereich. Dieser keramische Festelektrolyt zeichnet sich durch seine Gasundurchlässigkeit und gute O2-Ionenleitfähigkeit aus (Ionenleitung ist die Bewegung eines Ions von einem Ort zum anderen durch Defekte im Kristallgitter einer festen oder wässrigen Lösung). Der Widerstand ist sehr gering, ebenso die Elektronenleitung. Die SOFC ist eine Hochtemperatur-Brennstoffzelle mit einer Betriebstemperatur (Eine Betriebstemperatur ist die Temperatur, bei der ein elektrisches oder mechanisches Gerät arbeitet) von 800-1000°C. Um die Materialkosten zu senken, wird eine Reduzierung auf bis zu 600°C angestrebt, was jedoch zu einer schlechteren Leitfähigkeit des Elektrolyten führen würde (Ein Elektrolyt ist eine Substanz, die in einem polaren Lösungsmittel, z.B. Wasser, eine elektrisch leitende Lösung erzeugt). Ein weiteres Problem ist die unterschiedliche Ausdehnung von Keramik und Metallen bei diesen Temperaturen. Die folgenden Reaktionen finden an den Elektroden statt: Wie bei den MCFC (Molten-Carbonat-Brennstoffzellen sind Hochtemperatur-Brennstoffzellen, die bei Temperaturen von 600 °C und darüber betrieben werden), Erdgas, Biogas (Biogas bezeichnet in der Regel ein Gemisch aus verschiedenen Gasen, die durch den Abbau organischer Stoffe in Abwesenheit von Sauerstoff entstehen), Kohlegas (Kohlegas ist ein brennbarer gasförmiger Brennstoff, der aus Kohle hergestellt und dem Anwender über ein Rohrleitungssystem zugeführt wird) und natürlich H2 kann in Kombination mit O2 oder Luft verwendet werden. Der Wirkungsgrad beträgt 60-65%, im Erdgas (Erdgas ist ein natürlich vorkommendes Kohlenwasserstoff-Gasgemisch, das hauptsächlich aus Methan besteht, aber in der Regel unterschiedliche Mengen anderer höherer Alkane und manchmal einen geringen Anteil an Kohlendioxid , Stickstoff, Schwefelwasserstoff oder Helium enthält) System 55-60%. Sie kann jedoch durch Druckbetrieb oder gekoppelte Gasturbine (Eine Gasturbine, auch Verbrennungsturbine genannt, ist eine Art Verbrennungsmotor) weiter erhöht werden. Das Röhrendesign wird insbesondere bei SOFC intensiv vorangetrieben. Die Luft strömt durch gebündelte Rohre, der Brennstoff nach außen in die entgegengesetzte Richtung. Von allen vorgestellten Brennstoffzellen ist die SOFC (Eine Festoxid-Brennstoffzelle ist ein elektrochemisches Umwandlungsgerät, das direkt aus der Oxidation eines Brennstoffs Strom erzeugt) am wenigsten fortgeschritten. Die oxidkeramische Brennstoffzelle (Eine Brennstoffzelle ist ein Gerät, das die chemische Energie aus einem Brennstoff durch eine chemische Reaktion von positiv geladenen Wasserstoffionen mit Sauerstoff oder einem anderen Oxidationsmittel in Strom umwandelt) könnte vor allem in Kraftwerken eingesetzt werden, Prototypen existieren bereits für die Hausversorgung. Anlagen im MW-Bereich sollen in 10-15 Jahren gebaut werden.