Im Wahlpflichtgegenstand ScienceBlog beschäftigen sich die teilnehmenden Schüler*innen mit kniffligen Fragestellungen aus der Welt der Naturwissenschaften. Die letzten Wochen haben sie dazu genutzt, dem Funktionsprinzip des Wasserstoffautos auf die Spur zu kommen. Hierfür haben sie mit dem schuleigenen Wasserstoffauto-Modell experimentiert und folgenden Beitrag verfasst, der auf der ScienceBlog Webpage veröffentlicht wurde:
Habt ihr schon einmal ein Auto gesehen, das mit Sonnenenergie fährt und euch gefragt, wie das funktioniert? Wir haben es uns für euch näher angesehen und Fakten dazu recherchiert, die wir euch jetzt präsentieren und erklären werden.
Was braucht man für so ein Wasserstoffauto?
Am wichtigsten ist eine Brennstoffzelle. Doch was ist eigentlich eine Brennstoffzelle? Brennstoffzellen verwandeln chemische Energie in elektrische Energie und Wärme. Deshalb sind diese keine Energiespeicher, sondern Energieumwandler. Der Aufbau ist simpel. Sie besteht aus 2 Elektroden, der Anode und der Kathode, welche durch einen Elektrolyten getrennt werden. Der Elektrolyt ist nur für eine bestimmte Sorte von Ionen durchlässig. Die Elektroden hingegen können nur Elektronen leiten (siehe Bild darüber). Doch wie funktioniert sie nun? 1. Der Brennstoff, in unserem Fall der Wasserstoff, wird der Anode zugeführt. Dort wird er zu vier positiven Wasserstoffionen und 4 Elektronen geteilt. Gleichzeitig wird der Kathode Sauerstoff beigelegt. Nun werden die Wasserstoffionen, die Elektronen und die Sauerstoffatome der Kathode zugeführt, reagieren und werden zu Wasser. Dadurch das die Elektronen nicht auf direktem Weg zur Kathode kommen, werden sie dazu gezwungen einen anderen Weg zu gehen. Dadurch entsteht ein Stromkreis.
Chicago, Vancouver, London und Beijing experimentieren bereits mit Wasserstoff-betriebenen Bussen. In Deutschland sind schon Wasserstoff-Zellen in Zügen in Verwendung, jedoch noch nicht sehr weit verbreitet. Auch Automobilkonzerne wie Toyota, Honda, Hyundai und BMW haben schon Testfahrzeuge produziert und forschen daran. Südkorea, Japan und China setzen auch stark auf Wasserstoff-Brennzellen. In Japan werden im öffentlichen Verkehrssystem schon durch Wasserstoff-Brennzellen angetriebene Fahrzeuge eingesetzt.
Das Wasserstoffauto ist zwar eine sehr umweltfreundliche Idee, aber erfordert noch viel Forschung, Arbeit und Ressourcen.
Quellen:
Anon.: 10 Hydrogen Fuel Cell Applications You Might Not Know. https://wha-international.com/10-hydrogen-fuel-cell-applications-you-might-not-know/ (Zugriff: 04.04.2022)
Walker, Kris: Clean Tech 101. What are Hydrogen Fuel Cells Used For?. https://www.azocleantech.com/article.aspx?ArticleID=333 (Zugriff: 04.04.2022)
Anon.: PGM-Based Fuel Cells: Applications for Industry. https://newagemetals.com/pgm-based-fuel-cells-applications-for-industry/ (Zugriff: 04.04.2022)
Anon.: Aufbau, Typen und Funktion. Was ist eine Brennstoffzelle. https://www.siqens.de/blog/was-ist-eine-brennstoffzelle/ (Zugriff: 04.04.2022)
von Pia, Eva, Jana, Paul und Sarah
Fotocredit: © by the ScienceBlog Team
