Herstellung von Wasserstoff - IEE: Über · PDF fileAusführungsbeispiel:...

Dr-Ing Bernhard Neumann

Regenerative EnergiequellenWS 2007-2008

Eigenschaften von WasserstoffAbb 148

Kapitel 6

Herstellung von Wasserstoff




Primaumlrenergiequellen Rohstoffe u Produktionsverfahren FossilerFossiler HauptproduktionswegHauptproduktionsweg

Que

lle U

llman

n 19

89

Sonnenenergie Sonnenstrahlung

Fossile Brennstoffe

Geologische Energie

Kernenergie

Wind

Wasserkraft

Temperaturgrad OzeaneOrganische AbfaumlllePhotosynthese in Pflanzen

Kohle

Erdgas Erdoumll

Geothermik

Spaltungsreaktor

Bruumlterreaktor

Fusionsreaktor

Fotolyse

Solarzellen

Kollektoren

Windturbine

Wasserturbine

Pumpsysteme

Verbrennung

Bakt Prozesse

Verbrennung

PyrolyseVergasung

Dampferzeug

Verbrennung

Reaktorwaumlrme

Radiolyse

Reaktorwaumlrme

Strom-generator

Waumlrme-erzeugung

Elektrolyse

Thermochemische Wasserspaltung

Chemische Prozesse

Wasserstoff




Wasserdampfreformierung und partielle Oxidationchemischer Rohstoffe zur Herstellung von SynthesegasWasserstoff

bull SynthesegasWasserstoff durch Kohlenvergasung

Kohlenvergasung im Festbettreaktor

WINKLER-Vergasung HTW-Verfahren

Kohlenvergasung im Wirbelbettreaktor

KOPPERS-TOTZEK- PRENFLO- TEXACO-Vergasung

Kohlenvergasung im Flugstaubreaktor

LURGI-Druckvergasung

bull SynthesegasWasserstoff durch Erdgas- bzw Erdoumllspaltung

Steamreforming (S[M]R) Kohlenwasserstoffvergasung

Erdgas- und Naphtha-Dampfspaltung

Neuere Entwicklungen

Partielle Oxidation (POX)

Schweroumllvergasung

bull Vorbemerkungenbull KohlenvergasungBiomassevergasungbull Steamreformingbull Partielle Oxidationbull Plasmareformingbull Kvaerner-Verfahrenbull Vergleich der Verfahren




Die wichtigsten Vergasungsreaktionen 4bull Vorbemerkungenbull KohlenvergasungBiomassevergasungbull Steamreformingbull Partielle Oxidationbull Plasmareformingbull Kvaerner-Verfahrenbull Vergleich der Verfahren

∆

CH4 + 2 H2O CO2 + 4 H2 ∆ H = + 16513 kJKat

(7) Katalytische Methan-Steamreformierung

bull die Ruumlckreaktion heiszligt Methansierung

bull Kombination aus




Bestandteile im Erdgasbull Vorbemerkungenbull KohlenvergasungBiomassevergasungbull Steamreformingbull Partielle Oxidationbull Plasmareformingbull Kvaerner-Verfahrenbull Vergleich der Verfahren




Eigenschaften und Zusammensetzung von (aufbereitetem) Erdgasals Rohstoff fuumlr katalytische Gaserzeugungsverfahren

Que

lle U

llman

nlsquos

Enc

yclo

pedi

a of

Indu

stria

l Che

mis

try(2

002)





Reduktionsbedingungen fuumlr Nickeloxid (Katalysator)

Quelle Ullmannlsquos Encyclopedia of Industrial Chemistry (2002)


Nach Anfahren der Anlage wird das Nickeloxid durch das entstehende H2 das beim Kontakt des Einsatzgases mit Dampf frei wird reduziert und dadurch seine Funktion als Katalysator aktiviert




H2-Gewinnung durch Steamreforming

Sekundaumlrreformer

CH4 + O2 CO + H2O + H2

Entschwefelung

1 zB RSH + H2 ges KW + H2Suarr

2 ZnO + H2S ZnSdarr + H2O

Co-Mo

390degC

Erdgas

15 ndash 4 MPa

Primaumlrreformer

CnHm + H2O n CO + H2uarr

zB CH4 + H2O CO + 3 H2uarr

Wassergasreaktion (Shiftreaktion)CO + H2O CO2 + H2

750 - 900degC⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛+

2mn

Ni

850 - 1000degCNi

fuumlr NH3-Synthese Luft

H2

97 ndash 99

HT-Konvertierung

CO + H2O CO2 + H2

Fe3O4 + Cr2O3

320-380degC

TT-Konvertierung

CO + H2O CO2 + H2

CuO ZnO

200 - 240degC

CO2-Waumlsche

CO2 + K2CO3 + H2O 2 KHCO3

H2

gt 995

DWA

Unt

erfe

ueru

ng




Kurzbeschreibung des Steamreforming-Verfahrens

Die Dampfreformierung ist das am weitesten verbreitete Verfahren zur Erzeugung von H2-reichem Synthesegas aus leichten Kohlenwasserstoffen (Erdgas Fluumlssiggas oder Naphtha) und Wasserdampf Prozesswaumlrme und Rauchgaswaumlrme werden zur Dampferzeugung genutztDem entschwefelten Kohlenwasserstoff wird uumlberhitzter Prozessdampf im erforderlichen DampfKohlen-stoff-Verhaumlltnis zugemischt Das aufgeheizte KohlenwasserstoffDampf-Gasgemisch stroumlmt von oben nach unten durch die in vertikalen Reihen angeordneten mit Ni-Katalysator gefuumlllten und von auszligen befeuerten Reformerrohre Dabei bildet sich Wasserstoff und Kohlenstoffmonoxid (Synthesegas) entsprechend der Reaktionen (1) - (3)

(1) CnHm + n H2O lt=gt n CO + ((n+m)2) H2 KW-Vergasung(2) CH4 + H2O lt=gt CO + 3 H2 Methan-Vergasung(3) CO + H2O lt=gt CO2 + H2 Shift-Reaktion

Um den Methangehalt zu minimieren die H2-Ausbeute zu maximieren und die Ablagerung von Ruszlig auf dem Katalysator zu vermeiden wird im praktischen Betrieb mit einem houmlheren DampfKohlenstoff-Verhaumllt-nis gearbeitetDa die Waumlrmebilanz fuumlr die Reaktionen (1) - (3) endotherm ist muss Waumlrme durch externe Feuerung zugefuumlhrt werden Die Brenner sind an der Decke des Feuerraumes zwischen den Rohrreihen angeordnet und feuern vertikal nach unten Als Brenngas wird Heizgas sowie das Restgas aus der Druckwechsel-adsorptionsanlage (PSA Tailgas) verwendetDas Rauchgas wird unter Erzeugung von Exportdampf in einer Konvektionszone abgekuumlhlt




Wasserstofferzeugung durch Steamreformierung mit PSA bull Vorbemerkungenbull KohlenvergasungBiomassevergasungbull Steamreformingbull Partielle Oxidationbull Plasmareformingbull Kvaerner-Verfahrenbull Vergleich der Verfahren

Que

lle U

llman

n (1

983)

Lin

de




Steamreformer Bauart UHDE

Sammler Foto Linde


Primaumlr- und Sekundaumlrreformer

Reformer Innenansicht

Foto

Uhd

e




Ausfuumlhrungsbeispiel Steamreformer (LINDE Engineering)

Unternehmen LINDE EngineeringOrt DeutschlandVerfahren Dampfreformer CO-Konvertierung PSAEinsatz ErdgasKapazitaumlt H2 35000 m3

iNhReinheit 9999 mol-Lieferumfang Schluumlsselfertige AnlageInbetriebnahme 2002

Dampfreformer-Ofen





Ausfuumlhrungsbeispiel Wasserstoffproduktionsanlage Leuna

Foto

s L

inde


Wasserstoffproduktionsanlage Leuna (Teilansicht)

LINDE 1995

Kapazitaumlt 35 000 m3h

PSA-Anlage

Dampfreformer-Ofen




Ausfuumlhrungsbeispiel Hydrogen production plant SINCOR CA in Jose Venezuela Kapazitaumlt 2 x 97700 m3h

Quelle Uhde





Ausfuumlhrungsbeispiel Steamreformer Brunsbuumlttel (LINDE)bull Vorbemerkungenbull KohlenvergasungBiomassevergasungbull Steamreformingbull Partielle Oxidationbull Plasmareformingbull Kvaerner-Verfahrenbull Vergleich der Verfahren




Varianten zur Wasserstofferzeugung durch Steamreforming

CO2

Erdgas Leichtbenzin

Entschwefelung

Steamreforming

HT-Konvertierung

Druckwechseladsorption TT-Konvertierung

CO2 - Absorption

Methanisierung

H2O

H2 CO (H2O CO2)

COH2

H2 CO2(CO)

H2 CO2 (CO)

H2 (CO CO2)

H2 9998 Vol-(CO + CO2 lt 2ppm VV)

H2 96 - 98 Vol-(CH4 2 - 4 Vol-)(CO + CO2 lt 10 ppm )

Synthesegas

Reinwasserstoff

Wasserstoff 96-98 Vol-H2 74 Vol-N2 2465Vol-

Sekundaumlrreformer

Luft NLuft N22 O O22 Ar Ar

HH22 CO N CO N22(H(H22O COO CO22 Ar) Ar)

HH22 N N2 2 COCO22(CO(CO22 Ar) Ar)

HH22 N N2 2 COCO22 (CO Ar) (CO Ar)

HH22 N N22 (CO CO (CO CO22 Ar) Ar)

Synthesegas fuumlr Ammoniak(CH4 11 Vol-)(Ar 025 Vol-)(CO + CO2lt 10 ppm)





Primaumlrenergiequellen Rohstoffe und Produktionsverfahren WasserelektrolyseWasserelektrolyse

Que

lle U

llman

n 19

89


Fossile Brennstoffe

Geologische Energie

Kernenergie

Wind

Wasserkraft


Kohle

Erdgas Erdoumll

Geothermik

Spaltungsreaktor

Bruumlterreaktor

Fusionsreaktor

Fotolyse

Solarzellen

Kollektoren

Windturbine

Wasserturbine

Pumpsysteme

Verbrennung

Bakt Prozesse

Verbrennung

PyrolyseVergasung

Dampferzeug

Verbrennung

Reaktorwaumlrme

Radiolyse

Reaktorwaumlrme

Strom-generator

Waumlrme-erzeugung

Elektrolyse


Chemische Prozesse

Wasserstoff




Nutzbares globales Wasserkraftpotenzial

Que

lle D

LR

Vorbemerkungenbull Wasserkraftpotenzialbull Groszliganlagen zur (alkalischen) Wasserelektrolysebull Alkalichlorid-ElektrolyseGrundlagenTechnikKosten

Groszliganlagen zur Wasserelektrolyse setzen die Verfuumlgbarkeit von Wasserkraftpotenzial mit ver-gleichsweise geringen Kosten fuumlr elektrischen Strom voraus Nutzbare globale Wasserkraftpotentiale liegen haumlufig weit entfernt vom Ort des Bedarfs (rarr Transport)




Groszliganlagen zur (alkalischen) Wasserelektrolyse

Quelle WinterNitsch (1989)

Standort Land Hersteller Kapazitaumlt

m3iN H2 h

Asswan Aumlgypten Brown Boveri 33 000

Nangal Indien De Nora 30 000

Ryukan Norwegen Norsk Hydro 27 900

Ghomfjord Norwegen Norsk Hydro 27 100

Trail Kanada Trail 15 200

Cuzco Peru Lurgi 4 500

Huntsville AlabamaUSA Electrolyser Corp 535





Anode ist positiver Pol(Elektronenstrom flieszligt vom Metall weg)Kathode ist negativer Pol

(Elektronenstrom flieszligt zum Metall hin)

minusplusmn+

+minus+

+uarr+rarr e2O21H2OH

0

2

122

1

Oxidation an der AnodeReduktion an der Kathode

uarrrarrminus++ plusmn+

201

He2H2

Quelle Ledjeff (1989) modifiziert

VorbemerkungenGrundlagenbull Aufbau und Funktionsweise von Wasserelektrolysezellenbull elektrochemische Teilreaktionenbull Unipolare und bipolare Elektrodenanordnungbull Thermodynamik und Elektrokinetikbull Wirkungsgradebull Strom-Spannungs-CharakteristikTechnikKosten

Schematischer Aufbau einer (sauren) Elektrolysezelle

statt H+ genauer H3O+




HOFFMANNsche Wasserzersetzungsapparatur zur Analyse von Wasser

Que

lle I

gnat

owitz

Mit dem HOFFMANNschen Zersetzungsapparat wird Wasser (H2O) in seine Bestandteile Wasserstoff H2(g)

und Sauerstoff O2(g) zerlegt und die entstehenden Gase quantitativ analysiert Gemaumlszlig der Formel H2O entsteht an der Kathode (Minuspol) doppelt so viel Wasserstoff wie an der Anode (Pluspol) Sauerstoff

Que

lle h

ttp

ww

wth

eoch

emu

ni-d

uisb

urg

de m

odifi

zier

t

Que

lle h

ttp

dew

ikip

edia

org

wik

iEle

ktro

lyse

H2O2




Separator

Durchlaumlssig fuumlr Ladungstraumlger (Elektrolytfluumlssigkeit Ionen)

Gewaumlhrleistung des Stromtransports

Undurchlaumlssig fuumlr Gasblasen

Verhinderung der Vermischung der erzeugten Gase und damit der Rekombination von H2- und O2-MolekuumllenDoppelfunktion

Membran (dicht ionenleitend)

Diaphragma (poroumlse Scheidewand)Separator





Elektrodenreaktionen bei der Wasserelektrolyse in Abhaumlngigkeit von der Art des Elektrolyten

Art des Elektrolyten Teilreaktion an der Kathode Minuspol Reduktion

Elektronenaufnahme

Teilreaktion an der Anode Pluspol

Oxidation Elektronenabgabe

Fester Protonenleiter H+ uarrrarrminus++ plusmn

+

20

1

He2H2 minus

plusmn++

minus++uarr+rarr e2O

21H2OH

0

2

122

1

Saumlure H3O+ OH2He2OH2 22

03

1+uarrrarr+

plusmnminus+

+ minus

plusmn+

+minus++uarr+rarr e2O

21OH2OH3

0

2312

2

1

Base HO- minus

plusmnminus

++uarrrarr+ HO2He2OH2 2

02

1 minus

plusmn+minusminus

++uarr+rarr e2O

21OHOH2

0

22121

Fester Sauerstoffleiter O2-

minusminusplusmnminus

minus++uarrrarr+

222

022

1OHe2OH minus

plusmnminusminus+uarrrarr e2O

21O

0

2

22

Bruttoreaktion uarr+uarrrarrplusmnplusmnminus+ 0

g2g202

l21

O21HOH





Alkalische Elektrolysezelle (links) u Elektrolysezelle mit festem Protonenleiter (rechts)

HO- H+

Cathode

Solid Proton Conductor(Acid)

Anode Anode

Liquid Electrolyte(Alkaline)

Cathode

HO- H+

Kathode Anode Anode

Fluumlssiger Elektrolyt(alkalisch)

Kathode

Fester Protonenleiter(sauer)





FARADAYsche Gesetze

FARADAY-Konstante 96490 Amiddotsmiddotmol-1Elementarladung 1602middot10-19 AmiddotsAVOGADROsche-Konstante 6023middot1023 mol-1ZeitAnzahl der pro Formelumsatz uumlbergehenden Elektronen (Ladungsaumlnderung Wertigkeit Elektronenzahl)elektrochemisches AumlquivalentMolmasseMasseStoffmenge

Amiddotsmiddotmol-1Amiddots [C]mol-1s

molmiddotA-1middots-1

kgmiddotkmol-1kgmol

F = e middot NAeNAtz

kMmn

Fz1ksdot

=

2 FARADAYsches GesetzDurch gleiche Elektrizitaumltsmengen Q werden stets aumlquivalente Stoffmengen aus verschiedenen Elektrolyten abgeschieden

tIkn sdotsdot=

zFMtIm

sdotsdotsdot

=

Aus beiden FARADAYschen Gesetzen folgt mit n = mM

Q = 1 F scheidet ein Aumlquivalent eines Stoffes abzB 1 mol Ag+ oder frac12 mol Cu2+

1 FARADAYsches GesetzDie abgeschiedene Stoffmenge n ist proportional der Elektrizitaumltsmenge Q = I bull t die durch den Leiter geflossen ist


M F

arad

ay




Elektrische Energie fuumlr die (elektrolytische) Wasserstofferzeugung

Elektrische Energie fuumlr die Erzeugung von 1 mol H2

Elektrische Energie UmiddotImiddot t bei U = 1 V Zellenspannung

Elektrische Energie fuumlr die Erzeugung von 1 m3 H2

Bei Normalbedingungen (0degC 1013 bar) betraumlgt das Molvolumen22414 Lmol bzw 22414 10-3 m3mol

kJ85285RHO21HOH 22)l(2 +=∆uarr+uarrrarr

Die Wasserspaltung erfordert Energie

2nM

zmF

tIsdot=

sdot=

sdot2molsA96490

mol1s1I 1 sdotsdotsdot=

sdot minus

1molsVA192980mol1

s1V1I minussdotsdotsdot=sdotsdot

3333 mkWh392mkWs8610

m10 22414sW192980 minusminus

minussdot=sdot=

sdot

sdot


Der Wert 239 kWhm3 gilt nach dieser Ableitung aus den beiden FARADAYschen Gesetzen fuumlr Gase mit n = 2 Ladungstraumlgern

Aus thermodynamischen Uumlberlegungen folgt fuumlr die thermo-neutrale Zellspannung der Wasserspaltung ein Wert von 148 V 148 middot 239 kWhm3 = 354 kWhm3

Die spezifische Energie E zur elektro-lytischen Erzeugung von Wasserstoff kann aus der Zellspannung U nach der Gleichung

E (in kWhm3iN) = 239 middot U (in V)

berechnet werden

theoretischer Wert 148 middot 239 = 354 kWhm3




Thermoneutrale Zellspannung U0tn

HELMHOLTZGIBBSSTHG 000 minus∆sdotminus∆=∆

tn00 UF2H sdotsdot=∆

V481molC964872

molkJ8285F2

HU 1

10

tn0 asympsdotsdot

sdot=

sdot∆

= minus

minus


J W Gibbs

H von Helmholtz




Reversible Zellspannungtheoret Mindestzersetzungsspannung U0rev

E = (Ra + Ri) middot IU = I middot Ra

U Klemmenspannung

Ra aumluszligerer Widerstand

Ri innerer Widerstand

EFzWG elmrev sdotsdotminus==∆

Setzt man E = Uorev so erhaumllt man fuumlr Standardbedingungen (25 degC 1013 bar) mit z = 2 (Ladungsaumlnderung) fuumlr die Wasserersetzung

∆Grev reversible molare NutzarbeitWmel elektrische Arbeit (auf 1 mol bezogen)

E EMK = Elektromotorische Kraft

z Ladungsaumlnderung

bei Wasserelektrolyse z = 2

F FARADAY-Konstante

∆G0 GIBBSlsquosche Freie Enthalpie

im Standardzustand (25 degC 01013 MPa)

∆G0298K = 2372 kJmol

Die molare Reaktionsnutzarbeit ist bei einem galvanischen Element gleich der elektrischen Arbeit bei reversibler Fuumlhrung Wmel

rev00 UF2G sdotsdot=∆ V231

molC964872molkJ2237

F2GU 1

10

rev0 asympsdotsdot

sdot=

sdot∆

= minus

minus





Betriebszustaumlnde von Wasserelektrolyseuren

25degC

148 V

Que

lle K

irk O

thm

er(1

995)

ver

aumlnde

rt

123 V

)C25bei(V231Fz

GU0

rev0 deg=sdot

∆= Reversible Zellspannung

(elektr Mindestarbeit)

)C25bei(V481Fz

HU0

tn0 deg=sdot

∆=

Thermoneutrale Spannung(Gesamtenergieaufwand)


Die Zellspannung kann theoretisch kleiner werden als 148 V aber grundsaumltzlich nicht kleiner als 123 V Eine Elektrolyse mit weniger als 148 V Zellspannung erfordert die Zufuhr von thermischer Energie

Tatsaumlchlich sind die Zellspannungen technischer Elektrolyseure houmlher als 148 V Bei 18 hellip 2 V ergeben sich folgende elektrische Wirkungsgrade

bzw8281481

= 742481

=




Temperaturabhaumlngigkeit der freien Standardenthalpie ∆Gdeg und Standardenthalpie ∆Hdeg

fuumlr die Spaltung von Wasser

rarrFr

eie

Stan

dard

enth

alpi

e∆

Gdeg u

nd

Stan

dard

enth

alpi

e∆

Hdeg

rarr log Temperatur

∆H vap H2O

∆Gdeg und damit U0rev nimmt mit steigender Temperatur stark ab Da sich ∆Hdeg (bei gleichem Aggregatzustand) nur wenig mit der Temperatur aumlndert bleibt U0tn relativ konstant Je houmlher die Temperatur bei der Wasserspaltung gewaumlhlt wird umso geringer ist die aufzuwendende elektrische Mindestarbeit (Uorev)





Kinetik der Wasserelektrolyse Abscheidungspotenzial und Uumlberspannung

Das Abscheidungspotenzial Uz (tatsaumlchliche oder reale Zellspannung) setzt sich zusammen aus

bull dem theoretischen Abscheidungspotenzial U0rev

bull den Uumlberspannungen ŋ an den beiden Elektroden undbull dem Spannungsabfall ImiddotR im Elektrolyten

RIUU KathodeAnodeorevz sdot+η+η+=


In einer realen Elektrolysezelle hat man immer Verluste

bull Spannungsabfall aufgrund des elektrischen Widerstandes laumlngs des Elektronen- und Ladungs-traumlgerweges im Elektrolytsystem (Stromstaumlrke I OHMscher Widerstand R)

bull Polarisationsuumlberspannungen durch die Hemmung der Elektrodenreaktionen und Durchtritt der Elektronen an der Phasengrenze Elektrolyt-Elektroden Keine Reaktion ist unendlich schnell

Die Verluste fuumlhren zu einer Waumlrmeproduktion so dass bei hoher Stromdichte eine effektive Kuumlhlung der Zellen notwendig ist




Zellspannungs-Stromdichte-Kennlinie eines konventionellen (links) und

fortgeschrittenen (rechts) alkalischen Elektrolyseurs


Die Verluste durch Uumlberspannungen und OHMschen Widerstand bestimmen die Kennlinie der Elektrolysezelle Sie gibt die Abhaumlngigkeit der Zellspannung von der Stromdichte fuumlr eine bestimmte Zellenkonfiguration wieder Die Zellspannung steigt bei Erhoumlhung der Stromdichte dh bei Erhoumlhung der Wasserstoffproduktion an




Vergleich der Zellspannungen U eines konventionellenkonventionellen und fortgeschrittenenfortgeschrittenen

Elektrolyseurs als Funktion der Stromdichte j





Zellspannungs-Stromdichte-Kennlinie eines Membranelektrolyseurs (links) und

eines Hochtemperatur-Dampfelektrolyseurs (rechts)





Flieszligbild einer Elektrolyseanlage zur Wasserstofferzeugung

VorbemerkungenGrundlagenTechnikKosten

Entnommen Schmidt Elektrochemische Verfahrenstechnik (2003)




Konventionelle alkalische Wasser-Elektrolyse Betriebsparameter und Materialien

lt 1 mmDurchmesser O2-Gasblasen

lt 05 mmDurchmesser H2-Gasblasen

le 500 micromSchichtdicke Separator

Nickeloxid Bariumtitanat Calciumtitanatduumlnne perforierte Nickelfolien oder -netzeSeparator

996 Vol-O2-Reinheit

998 Vol-H2-Reinheit

bis 600 Vunit also ca 300 unitsBipolare Elektrodenanordnung

meist bipolar seltener unipolarElektrodenanordnung

1 Lm3iN H2Bedarf an Prozesswasser

70 Lm3iN H2

30 hellip 50 L(h middot m3iN H2)Bedarf an Kuumlhlwasser

theoret 354 kWhelm3 (STP)H2ca 45 kWhelm3 (STP)H2Bedarf an elektr Leistung

theoret ca 148 V185 hellip 205 VZellspannung

2 hellip 3 kAm2Stromdichte

80 hellip 90 degCBetriebstemperatur

hohe Reinheit erforderlichK2CO3 le 05 KCl le 01 K2SO4 le 01

Reinheit des Elektrolyten

30 Ma- KOH (nicht NaOH)Elektrolyt

VorbemerkungenGrundlagenTechnikbull konventionelle alkalische Elektrolyseurebull fortgeschrittene alkalische Elektrolyseurebull Membranelektrolyseurebull HochtemperaturelektrolyseureKosten




Technische Verbesserungen bei der fortgeschrittenen alkalischen Elektrolyse

Abstandslose Elektrodenanordnung (Zero-Gap Cell Geometry)

Die perforierten Elektroden werden direkt auf das Diaphragma aufgebracht Zellwiderstand Spannungsverlust im jetzt verkleinerten Elektrodenzwischenraum und Verlustwaumlrme infolge Ohmschen Widerstands werden minimiert

Verbesserte Materialien fuumlr Diaphragmen

Ersatz von Asbest durch Polysulfone oder oxidkeramische Materialien (Barium- oder Calciumtitanat Nickeloxid) von lt 500 microm Dicke

Elektrodenaktivierung durch Elektrokatalysatoren

Lanthan enthaltende Perowskite Nickel-Kobalt-oxide und Raney-Nickel verbessern die Sauerstoffbildung an der AnodeVerminderung der Uumlberspannung an der Kathode durch Platinmohr und (kommerziell) durch TiO2- ZrO2- und MoO3-stabilisierte NickelverbindungenProblematisch bleibt die Korrosionsbestaumlndigkeit von Elektrokatalysatoren gegen heiszlige Alkalilauge





Abstandslose Elektrodenanordnung (sbquozero gaplsquo)

Quelle Ledjeff (1989)

Dicke 04 mm





MembranelektrolyseQ

uelle

Led

jeff

(198

9) m

odifi

zier

t

Que

lle w

ww

peg

eor

ggr

eenw

inds

httpearthsciorgmineralenergyfuelcell





Membranelektrolyse Materialien

Separator Feste protonenaustauschende Polymermembran zB NafionDicke ca 025 mmTransport der elektrischen Ladung erfolgt durch hydratisierte Protonen aus Sulfonsaumluregruppen im Polymermolekuumll

Elektrokatalysatoren Platin (Kathode)Rutheniumoxid (Anode)

Elektroden bipolarporoumlsGraphit (Kathode)gesintertes Nickel oder Titan (Anode)

Wasser wird anodenseitig zugefuumlhrtFunktionen Feed Kuumlhlmittel Befeuchtung der Membran





Elektrolyseur fuumlr die Herstellung von 2 x 200 m3 H2h

Que

lle N

orsk

Hyd

ro E

lect

roly

sers





Alkalische Groszligelektrolyseure zur Erzeugung von Wasserstoff fuumlr die Duumlngemittelherstellung (Assuan)

entn

omm

en W

eber

(199

1)





BAMAGreg Atmospheric Electrolyser Operating data

The electrolysers are constructed as filter-press type units withbipolar cells The electrolyte used is 25 potassium hydroxide solution

Gas purities Hydrogen 998 - 999 Vol Oxygen 995 - 998 Vol The product gases are free from CO CO2 CH4 and sulphur orchlorine compounds

Utilities consumptionElectrical energy 420 - 454 kWhmsup3iN H2 (gas at 0degC 1013 mbar dry)

Feedwater 1 Lmsup3iN H2Cooling water 70 Lmsup3iN H2

Gas production rate is variable between 25 and 100 of thenominal capacity on every electrolyser

In normal operation the labor requirement for supervision is 1 man-hour per shift





LURGI Druck-Elektrolyseur 1VorbemerkungenGrundlagenTechnikbull konventionelle alkalische Elektrolyseurebull fortgeschrittene alkalische Elektrolyseurebull Membranelektrolyseurebull HochtemperaturelektrolyseureKosten

Hauptvorteile

bull Durch Druckbetrieb niedriger spezifischer Energieverbrauch bull Sehr niedriger Aerosolgehalt in den Produktgasen Ein Nachwaschen der Gase zur KOH-

Entfernung ist daher nicht erforderlichbull Fuumlr Speicherung und Anwendung von Wasserstoff und Sauerstoff bei 30 bar kein Kompressor

erforderlich Es werden ca 02 kWhmsup3iN H2 an Kompressionsenergie eingespartbull Kapazitaumlten bis zu 760 msup3iN h H2 in nur einem Elektrolyseur

Quelle ELT wwwelektrolysede





Betriebsdaten

Druck 30 bar

Gasreinheiten H2 998 - 999 Vol O2 993 - 996 Vol

Restverunreinigungen der Gase O2 in H2 01 - 02 VolH2 in O2 04 - 07 VolH2O approx 1-2 gmsup3iNKOH lt 01 mgmsup3iN

Verbrauchszahlen Elektr Energie 43-465 kWhmsup3iN H2(Gaszustand 0degC 1013 mbar trocken)Speisewasser 085 Lmsup3iN H2Kuumlhlwasser 80 Lmsup3iN H2

Die Gasleistung ist bei jedem Elektrolyseur zwischen 25 und 100 der Nennleistung einstellbar





Kosten von Elektrolysewasserstoff in Deutschland

Kosten fuumlr elektrische Energie asymp 009 eurokWh





Verbraucherpreise elektr Strom

Industrie 009 eurokWh

Haushalte 012 eurokWh

Kostenaumlquivalenzkurven fuumlr Wasserelektrolysenund die Dampfreformierung von Erdgas

BMFT 1988

Verbraucherpreise Erdgas




001 eurokWh

Steamreformingmit Erdgaskosten von 4 centkWh ist kostenaumlquivalent zu Elektrolyse mit Stromkosten von 22 centkWh




Wasserstoffproduktion Verbrauch und Produktionskosten

Gegenwaumlrtiger Wasserstoffverbrauch pro Jahr

Weltweit 500 Mrd m3 iN

davon Europa 47 Mrd m3 iN

davon Deutschland 20 Mrd m3 iN

davon Anteil des Handelswasserstoffes (GH2 und LH2) in Deutschland 3 Mrd m3 iN pro Jahr

Spezifische Wasserstoff-Produktionskosten

Erdgas-Dampfreformierung 5 56 4 US$GJKohlenvergasung 103 US$GJBiomassevergasung 13 10 US$GJ Groszligwasserkraft-Elektrolyse 12 201 Wind 9 US$GJWindkraft-Wasserelektrolyse 23 US$GJphotovoltaische betriebene Wasser-Elektrolyse 47-104 75 US$GJ

Quellen U Buumlnger Ludwig-Boumllkow-Systemtechnik (1997)H Audus Olav Kaarstad and Mark Kowal (1997)Lehmann (2001)





Primaumlrenergiequellen Rohstoffe u Produktionsverfahren FossilerFossiler HauptproduktionswegHauptproduktionsweg

Que

lle U

llman

n 19

89


Fossile Brennstoffe

Geologische Energie

Kernenergie

Wind

Wasserkraft


Kohle

Erdgas Erdoumll

Geothermik

Spaltungsreaktor

Bruumlterreaktor

Fusionsreaktor

Fotolyse

Solarzellen

Kollektoren

Windturbine

Wasserturbine

Pumpsysteme

Verbrennung

Bakt Prozesse

Verbrennung

PyrolyseVergasung

Dampferzeug

Verbrennung

Reaktorwaumlrme

Radiolyse

Reaktorwaumlrme

Strom-generator

Waumlrme-erzeugung

Elektrolyse


Chemische Prozesse

Wasserstoff























∆

CH4 + 2 H2O CO2 + 4 H2 ∆ H = + 16513 kJKat












Que

lle U

llman

nlsquos

Enc

yclo

pedi

a of

Indu

stria

l Che

mis

try(2

002)













Sekundaumlrreformer

CH4 + O2 CO + H2O + H2

Entschwefelung



Co-Mo

390degC

Erdgas

15 ndash 4 MPa

Primaumlrreformer




750 - 900degC⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛+

2mn

Ni

850 - 1000degCNi


H2

97 ndash 99

HT-Konvertierung

CO + H2O CO2 + H2

Fe3O4 + Cr2O3

320-380degC

TT-Konvertierung

CO + H2O CO2 + H2

CuO ZnO

200 - 240degC

CO2-Waumlsche


H2

gt 995

DWA

Unt

erfe

ueru

ng












Que

lle U

llman

n (1

983)

Lin

de





Sammler Foto Linde




Foto

Uhd

e







Dampfreformer-Ofen






Foto

s L

inde



LINDE 1995


PSA-Anlage

Dampfreformer-Ofen





Quelle Uhde










CO2

Erdgas Leichtbenzin

Entschwefelung

Steamreforming

HT-Konvertierung


CO2 - Absorption

Methanisierung

H2O

H2 CO (H2O CO2)

COH2

H2 CO2(CO)

H2 CO2 (CO)

H2 (CO CO2)



Synthesegas

Reinwasserstoff


Sekundaumlrreformer












Que

lle U

llman

n 19

89


Fossile Brennstoffe

Geologische Energie

Kernenergie

Wind

Wasserkraft


Kohle

Erdgas Erdoumll

Geothermik

Spaltungsreaktor

Bruumlterreaktor

Fusionsreaktor

Fotolyse

Solarzellen

Kollektoren

Windturbine

Wasserturbine

Pumpsysteme

Verbrennung

Bakt Prozesse

Verbrennung

PyrolyseVergasung

Dampferzeug

Verbrennung

Reaktorwaumlrme

Radiolyse

Reaktorwaumlrme

Strom-generator

Waumlrme-erzeugung

Elektrolyse


Chemische Prozesse

Wasserstoff





Que

lle D

LR









m3iN H2 h














minusplusmn+

+minus+


0

2

122

1



201

He2H2









Que

lle I

gnat

owitz



Que

lle h

ttp

ww

wth

eoch

emu

ni-d

uisb

urg

de m

odifi

zier

t

Que

lle h

ttp

dew

ikip

edia

org

wik

iEle

ktro

lyse

H2O2




Separator













Elektronenaufnahme




+

20

1

He2H2 minus

plusmn++


21H2OH

0

2

122

1


03

1+uarrrarr+

plusmnminus+

+ minus

plusmn+


21OH2OH3

0

2312

2

1

Base HO- minus

plusmnminus


02

1 minus

plusmn+minusminus

++uarr+rarr e2O

21OHOH2

0

22121



minus++uarrrarr+

222

022

1OHe2OH minus


21O

0

2

22


g2g202

l21

O21HOH






HO- H+

Cathode


Anode Anode


Cathode

HO- H+

Kathode Anode Anode


Kathode






FARADAYsche Gesetze




kgmiddotkmol-1kgmol


kMmn

Fz1ksdot

=


tIkn sdotsdot=

zFMtIm

sdotsdotsdot

=





M F

arad

ay











2nM

zmF

tIsdot=

sdot=

sdot2molsA96490


sdot minus

1molsVA192980mol1




minussdot=sdot=

sdot

sdot






berechnet werden








V481molC964872

molkJ8285F2

HU 1

10

tn0 asympsdotsdot

sdot=

sdot∆

= minus

minus


J W Gibbs

H von Helmholtz






U Klemmenspannung









F FARADAY-Konstante



∆G0298K = 2372 kJmol



molC964872molkJ2237

F2GU 1

10

rev0 asympsdotsdot

sdot=

sdot∆

= minus

minus






25degC

148 V

Que

lle K

irk O

thm

er(1

995)

ver

aumlnde

rt

123 V

)C25bei(V231Fz

GU0

rev0 deg=sdot



)C25bei(V481Fz

HU0

tn0 deg=sdot

∆=





bzw8281481

= 742481

=






rarrFr

eie

Stan

dard

enth

alpi

e∆

Gdeg u

nd

Stan

dard

enth

alpi

e∆

Hdeg

rarr log Temperatur

∆H vap H2O

















































996 Vol-O2-Reinheit

998 Vol-H2-Reinheit




70 Lm3iN H2


























Dicke 04 mm





MembranelektrolyseQ

uelle

Led

jeff

(198

9) m

odifi

zier

t

Que

lle w

ww

peg

eor

ggr

eenw

inds
















Que

lle N

orsk

Hyd

ro E

lect

roly

sers






entn

omm

en W

eber

(199

1)

















Hauptvorteile









Betriebsdaten

Druck 30 bar



















BMFT 1988





001 eurokWh





































∆

CH4 + 2 H2O CO2 + 4 H2 ∆ H = + 16513 kJKat












Que

lle U

llman

nlsquos

Enc

yclo

pedi

a of

Indu

stria

l Che

mis

try(2

002)













Sekundaumlrreformer

CH4 + O2 CO + H2O + H2

Entschwefelung



Co-Mo

390degC

Erdgas

15 ndash 4 MPa

Primaumlrreformer




750 - 900degC⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛+

2mn

Ni

850 - 1000degCNi


H2

97 ndash 99

HT-Konvertierung

CO + H2O CO2 + H2

Fe3O4 + Cr2O3

320-380degC

TT-Konvertierung

CO + H2O CO2 + H2

CuO ZnO

200 - 240degC

CO2-Waumlsche


H2

gt 995

DWA

Unt

erfe

ueru

ng












Que

lle U

llman

n (1

983)

Lin

de





Sammler Foto Linde




Foto

Uhd

e







Dampfreformer-Ofen






Foto

s L

inde



LINDE 1995


PSA-Anlage

Dampfreformer-Ofen





Quelle Uhde










CO2

Erdgas Leichtbenzin

Entschwefelung

Steamreforming

HT-Konvertierung


CO2 - Absorption

Methanisierung

H2O

H2 CO (H2O CO2)

COH2

H2 CO2(CO)

H2 CO2 (CO)

H2 (CO CO2)



Synthesegas

Reinwasserstoff


Sekundaumlrreformer












Que

lle U

llman

n 19

89


Fossile Brennstoffe

Geologische Energie

Kernenergie

Wind

Wasserkraft


Kohle

Erdgas Erdoumll

Geothermik

Spaltungsreaktor

Bruumlterreaktor

Fusionsreaktor

Fotolyse

Solarzellen

Kollektoren

Windturbine

Wasserturbine

Pumpsysteme

Verbrennung

Bakt Prozesse

Verbrennung

PyrolyseVergasung

Dampferzeug

Verbrennung

Reaktorwaumlrme

Radiolyse

Reaktorwaumlrme

Strom-generator

Waumlrme-erzeugung

Elektrolyse


Chemische Prozesse

Wasserstoff





Que

lle D

LR









m3iN H2 h














minusplusmn+

+minus+


0

2

122

1



201

He2H2









Que

lle I

gnat

owitz



Que

lle h

ttp

ww

wth

eoch

emu

ni-d

uisb

urg

de m

odifi

zier

t

Que

lle h

ttp

dew

ikip

edia

org

wik

iEle

ktro

lyse

H2O2




Separator













Elektronenaufnahme




+

20

1

He2H2 minus

plusmn++


21H2OH

0

2

122

1


03

1+uarrrarr+

plusmnminus+

+ minus

plusmn+


21OH2OH3

0

2312

2

1

Base HO- minus

plusmnminus


02

1 minus

plusmn+minusminus

++uarr+rarr e2O

21OHOH2

0

22121



minus++uarrrarr+

222

022

1OHe2OH minus


21O

0

2

22


g2g202

l21

O21HOH






HO- H+

Cathode


Anode Anode


Cathode

HO- H+

Kathode Anode Anode


Kathode






FARADAYsche Gesetze




kgmiddotkmol-1kgmol


kMmn

Fz1ksdot

=


tIkn sdotsdot=

zFMtIm

sdotsdotsdot

=





M F

arad

ay











2nM

zmF

tIsdot=

sdot=

sdot2molsA96490


sdot minus

1molsVA192980mol1




minussdot=sdot=

sdot

sdot






berechnet werden








V481molC964872

molkJ8285F2

HU 1

10

tn0 asympsdotsdot

sdot=

sdot∆

= minus

minus


J W Gibbs

H von Helmholtz






U Klemmenspannung









F FARADAY-Konstante



∆G0298K = 2372 kJmol



molC964872molkJ2237

F2GU 1

10

rev0 asympsdotsdot

sdot=

sdot∆

= minus

minus






25degC

148 V

Que

lle K

irk O

thm

er(1

995)

ver

aumlnde

rt

123 V

)C25bei(V231Fz

GU0

rev0 deg=sdot



)C25bei(V481Fz

HU0

tn0 deg=sdot

∆=





bzw8281481

= 742481

=






rarrFr

eie

Stan

dard

enth

alpi

e∆

Gdeg u

nd

Stan

dard

enth

alpi

e∆

Hdeg

rarr log Temperatur

∆H vap H2O

















































996 Vol-O2-Reinheit

998 Vol-H2-Reinheit




70 Lm3iN H2


























Dicke 04 mm





MembranelektrolyseQ

uelle

Led

jeff

(198

9) m

odifi

zier

t

Que

lle w

ww

peg

eor

ggr

eenw

inds
















Que

lle N

orsk

Hyd

ro E

lect

roly

sers






entn

omm

en W

eber

(199

1)

















Hauptvorteile









Betriebsdaten

Druck 30 bar



















BMFT 1988





001 eurokWh























Que

lle U

llman

nlsquos

Enc

yclo

pedi

a of

Indu

stria

l Che

mis

try(2

002)













Sekundaumlrreformer

CH4 + O2 CO + H2O + H2

Entschwefelung



Co-Mo

390degC

Erdgas

15 ndash 4 MPa

Primaumlrreformer




750 - 900degC⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛+

2mn

Ni

850 - 1000degCNi


H2

97 ndash 99

HT-Konvertierung

CO + H2O CO2 + H2

Fe3O4 + Cr2O3

320-380degC

TT-Konvertierung

CO + H2O CO2 + H2

CuO ZnO

200 - 240degC

CO2-Waumlsche


H2

gt 995

DWA

Unt

erfe

ueru

ng












Que

lle U

llman

n (1

983)

Lin

de





Sammler Foto Linde




Foto

Uhd

e







Dampfreformer-Ofen






Foto

s L

inde



LINDE 1995


PSA-Anlage

Dampfreformer-Ofen





Quelle Uhde










CO2

Erdgas Leichtbenzin

Entschwefelung

Steamreforming

HT-Konvertierung


CO2 - Absorption

Methanisierung

H2O

H2 CO (H2O CO2)

COH2

H2 CO2(CO)

H2 CO2 (CO)

H2 (CO CO2)



Synthesegas

Reinwasserstoff


Sekundaumlrreformer












Que

lle U

llman

n 19

89


Fossile Brennstoffe

Geologische Energie

Kernenergie

Wind

Wasserkraft


Kohle

Erdgas Erdoumll

Geothermik

Spaltungsreaktor

Bruumlterreaktor

Fusionsreaktor

Fotolyse

Solarzellen

Kollektoren

Windturbine

Wasserturbine

Pumpsysteme

Verbrennung

Bakt Prozesse

Verbrennung

PyrolyseVergasung

Dampferzeug

Verbrennung

Reaktorwaumlrme

Radiolyse

Reaktorwaumlrme

Strom-generator

Waumlrme-erzeugung

Elektrolyse


Chemische Prozesse

Wasserstoff





Que

lle D

LR









m3iN H2 h














minusplusmn+

+minus+


0

2

122

1



201

He2H2









Que

lle I

gnat

owitz



Que

lle h

ttp

ww

wth

eoch

emu

ni-d

uisb

urg

de m

odifi

zier

t

Que

lle h

ttp

dew

ikip

edia

org

wik

iEle

ktro

lyse

H2O2




Separator













Elektronenaufnahme




+

20

1

He2H2 minus

plusmn++


21H2OH

0

2

122

1


03

1+uarrrarr+

plusmnminus+

+ minus

plusmn+


21OH2OH3

0

2312

2

1

Base HO- minus

plusmnminus


02

1 minus

plusmn+minusminus

++uarr+rarr e2O

21OHOH2

0

22121



minus++uarrrarr+

222

022

1OHe2OH minus


21O

0

2

22


g2g202

l21

O21HOH






HO- H+

Cathode


Anode Anode


Cathode

HO- H+

Kathode Anode Anode


Kathode






FARADAYsche Gesetze




kgmiddotkmol-1kgmol


kMmn

Fz1ksdot

=


tIkn sdotsdot=

zFMtIm

sdotsdotsdot

=





M F

arad

ay











2nM

zmF

tIsdot=

sdot=

sdot2molsA96490


sdot minus

1molsVA192980mol1




minussdot=sdot=

sdot

sdot






berechnet werden








V481molC964872

molkJ8285F2

HU 1

10

tn0 asympsdotsdot

sdot=

sdot∆

= minus

minus


J W Gibbs

H von Helmholtz






U Klemmenspannung









F FARADAY-Konstante



∆G0298K = 2372 kJmol



molC964872molkJ2237

F2GU 1

10

rev0 asympsdotsdot

sdot=

sdot∆

= minus

minus






25degC

148 V

Que

lle K

irk O

thm

er(1

995)

ver

aumlnde

rt

123 V

)C25bei(V231Fz

GU0

rev0 deg=sdot



)C25bei(V481Fz

HU0

tn0 deg=sdot

∆=





bzw8281481

= 742481

=






rarrFr

eie

Stan

dard

enth

alpi

e∆

Gdeg u

nd

Stan

dard

enth

alpi

e∆

Hdeg

rarr log Temperatur

∆H vap H2O

















































996 Vol-O2-Reinheit

998 Vol-H2-Reinheit




70 Lm3iN H2


























Dicke 04 mm





MembranelektrolyseQ

uelle

Led

jeff

(198

9) m

odifi

zier

t

Que

lle w

ww

peg

eor

ggr

eenw

inds
















Que

lle N

orsk

Hyd

ro E

lect

roly

sers






entn

omm

en W

eber

(199

1)

















Hauptvorteile









Betriebsdaten

Druck 30 bar



















BMFT 1988





001 eurokWh


























Sekundaumlrreformer

CH4 + O2 CO + H2O + H2

Entschwefelung



Co-Mo

390degC

Erdgas

15 ndash 4 MPa

Primaumlrreformer




750 - 900degC⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛+

2mn

Ni

850 - 1000degCNi


H2

97 ndash 99

HT-Konvertierung

CO + H2O CO2 + H2

Fe3O4 + Cr2O3

320-380degC

TT-Konvertierung

CO + H2O CO2 + H2

CuO ZnO

200 - 240degC

CO2-Waumlsche


H2

gt 995

DWA

Unt

erfe

ueru

ng












Que

lle U

llman

n (1

983)

Lin

de





Sammler Foto Linde




Foto

Uhd

e







Dampfreformer-Ofen






Foto

s L

inde



LINDE 1995


PSA-Anlage

Dampfreformer-Ofen





Quelle Uhde










CO2

Erdgas Leichtbenzin

Entschwefelung

Steamreforming

HT-Konvertierung


CO2 - Absorption

Methanisierung

H2O

H2 CO (H2O CO2)

COH2

H2 CO2(CO)

H2 CO2 (CO)

H2 (CO CO2)



Synthesegas

Reinwasserstoff


Sekundaumlrreformer












Que

lle U

llman

n 19

89


Fossile Brennstoffe

Geologische Energie

Kernenergie

Wind

Wasserkraft


Kohle

Erdgas Erdoumll

Geothermik

Spaltungsreaktor

Bruumlterreaktor

Fusionsreaktor

Fotolyse

Solarzellen

Kollektoren

Windturbine

Wasserturbine

Pumpsysteme

Verbrennung

Bakt Prozesse

Verbrennung

PyrolyseVergasung

Dampferzeug

Verbrennung

Reaktorwaumlrme

Radiolyse

Reaktorwaumlrme

Strom-generator

Waumlrme-erzeugung

Elektrolyse


Chemische Prozesse

Wasserstoff





Que

lle D

LR









m3iN H2 h














minusplusmn+

+minus+


0

2

122

1



201

He2H2









Que

lle I

gnat

owitz



Que

lle h

ttp

ww

wth

eoch

emu

ni-d

uisb

urg

de m

odifi

zier

t

Que

lle h

ttp

dew

ikip

edia

org

wik

iEle

ktro

lyse

H2O2




Separator













Elektronenaufnahme




+

20

1

He2H2 minus

plusmn++


21H2OH

0

2

122

1


03

1+uarrrarr+

plusmnminus+

+ minus

plusmn+


21OH2OH3

0

2312

2

1

Base HO- minus

plusmnminus


02

1 minus

plusmn+minusminus

++uarr+rarr e2O

21OHOH2

0

22121



minus++uarrrarr+

222

022

1OHe2OH minus


21O

0

2

22


g2g202

l21

O21HOH






HO- H+

Cathode


Anode Anode


Cathode

HO- H+

Kathode Anode Anode


Kathode






FARADAYsche Gesetze




kgmiddotkmol-1kgmol


kMmn

Fz1ksdot

=


tIkn sdotsdot=

zFMtIm

sdotsdotsdot

=





M F

arad

ay











2nM

zmF

tIsdot=

sdot=

sdot2molsA96490


sdot minus

1molsVA192980mol1




minussdot=sdot=

sdot

sdot






berechnet werden








V481molC964872

molkJ8285F2

HU 1

10

tn0 asympsdotsdot

sdot=

sdot∆

= minus

minus


J W Gibbs

H von Helmholtz






U Klemmenspannung









F FARADAY-Konstante



∆G0298K = 2372 kJmol



molC964872molkJ2237

F2GU 1

10

rev0 asympsdotsdot

sdot=

sdot∆

= minus

minus






25degC

148 V

Que

lle K

irk O

thm

er(1

995)

ver

aumlnde

rt

123 V

)C25bei(V231Fz

GU0

rev0 deg=sdot



)C25bei(V481Fz

HU0

tn0 deg=sdot

∆=





bzw8281481

= 742481

=






rarrFr

eie

Stan

dard

enth

alpi

e∆

Gdeg u

nd

Stan

dard

enth

alpi

e∆

Hdeg

rarr log Temperatur

∆H vap H2O

















































996 Vol-O2-Reinheit

998 Vol-H2-Reinheit




70 Lm3iN H2


























Dicke 04 mm





MembranelektrolyseQ

uelle

Led

jeff

(198

9) m

odifi

zier

t

Que

lle w

ww

peg

eor

ggr

eenw

inds
















Que

lle N

orsk

Hyd

ro E

lect

roly

sers






entn

omm

en W

eber

(199

1)

















Hauptvorteile









Betriebsdaten

Druck 30 bar



















BMFT 1988





001 eurokWh


























Que

lle U

llman

n (1

983)

Lin

de





Sammler Foto Linde




Foto

Uhd

e







Dampfreformer-Ofen






Foto

s L

inde



LINDE 1995


PSA-Anlage

Dampfreformer-Ofen





Quelle Uhde










CO2

Erdgas Leichtbenzin

Entschwefelung

Steamreforming

HT-Konvertierung


CO2 - Absorption

Methanisierung

H2O

H2 CO (H2O CO2)

COH2

H2 CO2(CO)

H2 CO2 (CO)

H2 (CO CO2)



Synthesegas

Reinwasserstoff


Sekundaumlrreformer












Que

lle U

llman

n 19

89


Fossile Brennstoffe

Geologische Energie

Kernenergie

Wind

Wasserkraft


Kohle

Erdgas Erdoumll

Geothermik

Spaltungsreaktor

Bruumlterreaktor

Fusionsreaktor

Fotolyse

Solarzellen

Kollektoren

Windturbine

Wasserturbine

Pumpsysteme

Verbrennung

Bakt Prozesse

Verbrennung

PyrolyseVergasung

Dampferzeug

Verbrennung

Reaktorwaumlrme

Radiolyse

Reaktorwaumlrme

Strom-generator

Waumlrme-erzeugung

Elektrolyse


Chemische Prozesse

Wasserstoff





Que

lle D

LR









m3iN H2 h














minusplusmn+

+minus+


0

2

122

1



201

He2H2









Que

lle I

gnat

owitz



Que

lle h

ttp

ww

wth

eoch

emu

ni-d

uisb

urg

de m

odifi

zier

t

Que

lle h

ttp

dew

ikip

edia

org

wik

iEle

ktro

lyse

H2O2




Separator













Elektronenaufnahme




+

20

1

He2H2 minus

plusmn++


21H2OH

0

2

122

1


03

1+uarrrarr+

plusmnminus+

+ minus

plusmn+


21OH2OH3

0

2312

2

1

Base HO- minus

plusmnminus


02

1 minus

plusmn+minusminus

++uarr+rarr e2O

21OHOH2

0

22121



minus++uarrrarr+

222

022

1OHe2OH minus


21O

0

2

22


g2g202

l21

O21HOH






HO- H+

Cathode


Anode Anode


Cathode

HO- H+

Kathode Anode Anode


Kathode






FARADAYsche Gesetze




kgmiddotkmol-1kgmol


kMmn

Fz1ksdot

=


tIkn sdotsdot=

zFMtIm

sdotsdotsdot

=





M F

arad

ay











2nM

zmF

tIsdot=

sdot=

sdot2molsA96490


sdot minus

1molsVA192980mol1




minussdot=sdot=

sdot

sdot






berechnet werden








V481molC964872

molkJ8285F2

HU 1

10

tn0 asympsdotsdot

sdot=

sdot∆

= minus

minus


J W Gibbs

H von Helmholtz






U Klemmenspannung









F FARADAY-Konstante



∆G0298K = 2372 kJmol



molC964872molkJ2237

F2GU 1

10

rev0 asympsdotsdot

sdot=

sdot∆

= minus

minus






25degC

148 V

Que

lle K

irk O

thm

er(1

995)

ver

aumlnde

rt

123 V

)C25bei(V231Fz

GU0

rev0 deg=sdot



)C25bei(V481Fz

HU0

tn0 deg=sdot

∆=





bzw8281481

= 742481

=






rarrFr

eie

Stan

dard

enth

alpi

e∆

Gdeg u

nd

Stan

dard

enth

alpi

e∆

Hdeg

rarr log Temperatur

∆H vap H2O

















































996 Vol-O2-Reinheit

998 Vol-H2-Reinheit




70 Lm3iN H2


























Dicke 04 mm





MembranelektrolyseQ

uelle

Led

jeff

(198

9) m

odifi

zier

t

Que

lle w

ww

peg

eor

ggr

eenw

inds
















Que

lle N

orsk

Hyd

ro E

lect

roly

sers






entn

omm

en W

eber

(199

1)

















Hauptvorteile









Betriebsdaten

Druck 30 bar



















BMFT 1988





001 eurokWh



















Sammler Foto Linde




Foto

Uhd

e







Dampfreformer-Ofen






Foto

s L

inde



LINDE 1995


PSA-Anlage

Dampfreformer-Ofen





Quelle Uhde










CO2

Erdgas Leichtbenzin

Entschwefelung

Steamreforming

HT-Konvertierung


CO2 - Absorption

Methanisierung

H2O

H2 CO (H2O CO2)

COH2

H2 CO2(CO)

H2 CO2 (CO)

H2 (CO CO2)



Synthesegas

Reinwasserstoff


Sekundaumlrreformer












Que

lle U

llman

n 19

89


Fossile Brennstoffe

Geologische Energie

Kernenergie

Wind

Wasserkraft


Kohle

Erdgas Erdoumll

Geothermik

Spaltungsreaktor

Bruumlterreaktor

Fusionsreaktor

Fotolyse

Solarzellen

Kollektoren

Windturbine

Wasserturbine

Pumpsysteme

Verbrennung

Bakt Prozesse

Verbrennung

PyrolyseVergasung

Dampferzeug

Verbrennung

Reaktorwaumlrme

Radiolyse

Reaktorwaumlrme

Strom-generator

Waumlrme-erzeugung

Elektrolyse


Chemische Prozesse

Wasserstoff





Que

lle D

LR









m3iN H2 h














minusplusmn+

+minus+


0

2

122

1



201

He2H2









Que

lle I

gnat

owitz



Que

lle h

ttp

ww

wth

eoch

emu

ni-d

uisb

urg

de m

odifi

zier

t

Que

lle h

ttp

dew

ikip

edia

org

wik

iEle

ktro

lyse

H2O2




Separator













Elektronenaufnahme




+

20

1

He2H2 minus

plusmn++


21H2OH

0

2

122

1


03

1+uarrrarr+

plusmnminus+

+ minus

plusmn+


21OH2OH3

0

2312

2

1

Base HO- minus

plusmnminus


02

1 minus

plusmn+minusminus

++uarr+rarr e2O

21OHOH2

0

22121



minus++uarrrarr+

222

022

1OHe2OH minus


21O

0

2

22


g2g202

l21

O21HOH






HO- H+

Cathode


Anode Anode


Cathode

HO- H+

Kathode Anode Anode


Kathode






FARADAYsche Gesetze




kgmiddotkmol-1kgmol


kMmn

Fz1ksdot

=


tIkn sdotsdot=

zFMtIm

sdotsdotsdot

=





M F

arad

ay











2nM

zmF

tIsdot=

sdot=

sdot2molsA96490


sdot minus

1molsVA192980mol1




minussdot=sdot=

sdot

sdot






berechnet werden








V481molC964872

molkJ8285F2

HU 1

10

tn0 asympsdotsdot

sdot=

sdot∆

= minus

minus


J W Gibbs

H von Helmholtz






U Klemmenspannung









F FARADAY-Konstante



∆G0298K = 2372 kJmol



molC964872molkJ2237

F2GU 1

10

rev0 asympsdotsdot

sdot=

sdot∆

= minus

minus






25degC

148 V

Que

lle K

irk O

thm

er(1

995)

ver

aumlnde

rt

123 V

)C25bei(V231Fz

GU0

rev0 deg=sdot



)C25bei(V481Fz

HU0

tn0 deg=sdot

∆=





bzw8281481

= 742481

=






rarrFr

eie

Stan

dard

enth

alpi

e∆

Gdeg u

nd

Stan

dard

enth

alpi

e∆

Hdeg

rarr log Temperatur

∆H vap H2O

















































996 Vol-O2-Reinheit

998 Vol-H2-Reinheit




70 Lm3iN H2


























Dicke 04 mm





MembranelektrolyseQ

uelle

Led

jeff

(198

9) m

odifi

zier

t

Que

lle w

ww

peg

eor

ggr

eenw

inds
















Que

lle N

orsk

Hyd

ro E

lect

roly

sers






entn

omm

en W

eber

(199

1)

















Hauptvorteile









Betriebsdaten

Druck 30 bar



















BMFT 1988





001 eurokWh





















Dampfreformer-Ofen






Foto

s L

inde



LINDE 1995


PSA-Anlage

Dampfreformer-Ofen





Quelle Uhde










CO2

Erdgas Leichtbenzin

Entschwefelung

Steamreforming

HT-Konvertierung


CO2 - Absorption

Methanisierung

H2O

H2 CO (H2O CO2)

COH2

H2 CO2(CO)

H2 CO2 (CO)

H2 (CO CO2)



Synthesegas

Reinwasserstoff


Sekundaumlrreformer












Que

lle U

llman

n 19

89


Fossile Brennstoffe

Geologische Energie

Kernenergie

Wind

Wasserkraft


Kohle

Erdgas Erdoumll

Geothermik

Spaltungsreaktor

Bruumlterreaktor

Fusionsreaktor

Fotolyse

Solarzellen

Kollektoren

Windturbine

Wasserturbine

Pumpsysteme

Verbrennung

Bakt Prozesse

Verbrennung

PyrolyseVergasung

Dampferzeug

Verbrennung

Reaktorwaumlrme

Radiolyse

Reaktorwaumlrme

Strom-generator

Waumlrme-erzeugung

Elektrolyse


Chemische Prozesse

Wasserstoff





Que

lle D

LR









m3iN H2 h














minusplusmn+

+minus+


0

2

122

1



201

He2H2









Que

lle I

gnat

owitz



Que

lle h

ttp

ww

wth

eoch

emu

ni-d

uisb

urg

de m

odifi

zier

t

Que

lle h

ttp

dew

ikip

edia

org

wik

iEle

ktro

lyse

H2O2




Separator













Elektronenaufnahme




+

20

1

He2H2 minus

plusmn++


21H2OH

0

2

122

1


03

1+uarrrarr+

plusmnminus+

+ minus

plusmn+


21OH2OH3

0

2312

2

1

Base HO- minus

plusmnminus


02

1 minus

plusmn+minusminus

++uarr+rarr e2O

21OHOH2

0

22121



minus++uarrrarr+

222

022

1OHe2OH minus


21O

0

2

22


g2g202

l21

O21HOH






HO- H+

Cathode


Anode Anode


Cathode

HO- H+

Kathode Anode Anode


Kathode






FARADAYsche Gesetze




kgmiddotkmol-1kgmol


kMmn

Fz1ksdot

=


tIkn sdotsdot=

zFMtIm

sdotsdotsdot

=





M F

arad

ay











2nM

zmF

tIsdot=

sdot=

sdot2molsA96490


sdot minus

1molsVA192980mol1




minussdot=sdot=

sdot

sdot






berechnet werden








V481molC964872

molkJ8285F2

HU 1

10

tn0 asympsdotsdot

sdot=

sdot∆

= minus

minus


J W Gibbs

H von Helmholtz






U Klemmenspannung









F FARADAY-Konstante



∆G0298K = 2372 kJmol



molC964872molkJ2237

F2GU 1

10

rev0 asympsdotsdot

sdot=

sdot∆

= minus

minus






25degC

148 V

Que

lle K

irk O

thm

er(1

995)

ver

aumlnde

rt

123 V

)C25bei(V231Fz

GU0

rev0 deg=sdot



)C25bei(V481Fz

HU0

tn0 deg=sdot

∆=





bzw8281481

= 742481

=






rarrFr

eie

Stan

dard

enth

alpi

e∆

Gdeg u

nd

Stan

dard

enth

alpi

e∆

Hdeg

rarr log Temperatur

∆H vap H2O

















































996 Vol-O2-Reinheit

998 Vol-H2-Reinheit




70 Lm3iN H2


























Dicke 04 mm





MembranelektrolyseQ

uelle

Led

jeff

(198

9) m

odifi

zier

t

Que

lle w

ww

peg

eor

ggr

eenw

inds
















Que

lle N

orsk

Hyd

ro E

lect

roly

sers






entn

omm

en W

eber

(199

1)

















Hauptvorteile









Betriebsdaten

Druck 30 bar



















BMFT 1988





001 eurokWh



















Foto

s L

inde



LINDE 1995


PSA-Anlage

Dampfreformer-Ofen





Quelle Uhde










CO2

Erdgas Leichtbenzin

Entschwefelung

Steamreforming

HT-Konvertierung


CO2 - Absorption

Methanisierung

H2O

H2 CO (H2O CO2)

COH2

H2 CO2(CO)

H2 CO2 (CO)

H2 (CO CO2)



Synthesegas

Reinwasserstoff


Sekundaumlrreformer












Que

lle U

llman

n 19

89


Fossile Brennstoffe

Geologische Energie

Kernenergie

Wind

Wasserkraft


Kohle

Erdgas Erdoumll

Geothermik

Spaltungsreaktor

Bruumlterreaktor

Fusionsreaktor

Fotolyse

Solarzellen

Kollektoren

Windturbine

Wasserturbine

Pumpsysteme

Verbrennung

Bakt Prozesse

Verbrennung

PyrolyseVergasung

Dampferzeug

Verbrennung

Reaktorwaumlrme

Radiolyse

Reaktorwaumlrme

Strom-generator

Waumlrme-erzeugung

Elektrolyse


Chemische Prozesse

Wasserstoff





Que

lle D

LR









m3iN H2 h














minusplusmn+

+minus+


0

2

122

1



201

He2H2









Que

lle I

gnat

owitz



Que

lle h

ttp

ww

wth

eoch

emu

ni-d

uisb

urg

de m

odifi

zier

t

Que

lle h

ttp

dew

ikip

edia

org

wik

iEle

ktro

lyse

H2O2




Separator













Elektronenaufnahme




+

20

1

He2H2 minus

plusmn++


21H2OH

0

2

122

1


03

1+uarrrarr+

plusmnminus+

+ minus

plusmn+


21OH2OH3

0

2312

2

1

Base HO- minus

plusmnminus


02

1 minus

plusmn+minusminus

++uarr+rarr e2O

21OHOH2

0

22121



minus++uarrrarr+

222

022

1OHe2OH minus


21O

0

2

22


g2g202

l21

O21HOH






HO- H+

Cathode


Anode Anode


Cathode

HO- H+

Kathode Anode Anode


Kathode






FARADAYsche Gesetze




kgmiddotkmol-1kgmol


kMmn

Fz1ksdot

=


tIkn sdotsdot=

zFMtIm

sdotsdotsdot

=





M F

arad

ay











2nM

zmF

tIsdot=

sdot=

sdot2molsA96490


sdot minus

1molsVA192980mol1




minussdot=sdot=

sdot

sdot






berechnet werden








V481molC964872

molkJ8285F2

HU 1

10

tn0 asympsdotsdot

sdot=

sdot∆

= minus

minus


J W Gibbs

H von Helmholtz






U Klemmenspannung









F FARADAY-Konstante



∆G0298K = 2372 kJmol



molC964872molkJ2237

F2GU 1

10

rev0 asympsdotsdot

sdot=

sdot∆

= minus

minus






25degC

148 V

Que

lle K

irk O

thm

er(1

995)

ver

aumlnde

rt

123 V

)C25bei(V231Fz

GU0

rev0 deg=sdot



)C25bei(V481Fz

HU0

tn0 deg=sdot

∆=





bzw8281481

= 742481

=






rarrFr

eie

Stan

dard

enth

alpi

e∆

Gdeg u

nd

Stan

dard

enth

alpi

e∆

Hdeg

rarr log Temperatur

∆H vap H2O

















































996 Vol-O2-Reinheit

998 Vol-H2-Reinheit




70 Lm3iN H2


























Dicke 04 mm





MembranelektrolyseQ

uelle

Led

jeff

(198

9) m

odifi

zier

t

Que

lle w

ww

peg

eor

ggr

eenw

inds
















Que

lle N

orsk

Hyd

ro E

lect

roly

sers






entn

omm

en W

eber

(199

1)

















Hauptvorteile









Betriebsdaten

Druck 30 bar



















BMFT 1988





001 eurokWh



















Quelle Uhde










CO2

Erdgas Leichtbenzin

Entschwefelung

Steamreforming

HT-Konvertierung


CO2 - Absorption

Methanisierung

H2O

H2 CO (H2O CO2)

COH2

H2 CO2(CO)

H2 CO2 (CO)

H2 (CO CO2)



Synthesegas

Reinwasserstoff


Sekundaumlrreformer












Que

lle U

llman

n 19

89


Fossile Brennstoffe

Geologische Energie

Kernenergie

Wind

Wasserkraft


Kohle

Erdgas Erdoumll

Geothermik

Spaltungsreaktor

Bruumlterreaktor

Fusionsreaktor

Fotolyse

Solarzellen

Kollektoren

Windturbine

Wasserturbine

Pumpsysteme

Verbrennung

Bakt Prozesse

Verbrennung

PyrolyseVergasung

Dampferzeug

Verbrennung

Reaktorwaumlrme

Radiolyse

Reaktorwaumlrme

Strom-generator

Waumlrme-erzeugung

Elektrolyse


Chemische Prozesse

Wasserstoff





Que

lle D

LR









m3iN H2 h














minusplusmn+

+minus+


0

2

122

1



201

He2H2









Que

lle I

gnat

owitz



Que

lle h

ttp

ww

wth

eoch

emu

ni-d

uisb

urg

de m

odifi

zier

t

Que

lle h

ttp

dew

ikip

edia

org

wik

iEle

ktro

lyse

H2O2




Separator













Elektronenaufnahme




+

20

1

He2H2 minus

plusmn++


21H2OH

0

2

122

1


03

1+uarrrarr+

plusmnminus+

+ minus

plusmn+


21OH2OH3

0

2312

2

1

Base HO- minus

plusmnminus


02

1 minus

plusmn+minusminus

++uarr+rarr e2O

21OHOH2

0

22121



minus++uarrrarr+

222

022

1OHe2OH minus


21O

0

2

22


g2g202

l21

O21HOH






HO- H+

Cathode


Anode Anode


Cathode

HO- H+

Kathode Anode Anode


Kathode






FARADAYsche Gesetze




kgmiddotkmol-1kgmol


kMmn

Fz1ksdot

=


tIkn sdotsdot=

zFMtIm

sdotsdotsdot

=





M F

arad

ay











2nM

zmF

tIsdot=

sdot=

sdot2molsA96490


sdot minus

1molsVA192980mol1




minussdot=sdot=

sdot

sdot






berechnet werden








V481molC964872

molkJ8285F2

HU 1

10

tn0 asympsdotsdot

sdot=

sdot∆

= minus

minus


J W Gibbs

H von Helmholtz






U Klemmenspannung









F FARADAY-Konstante



∆G0298K = 2372 kJmol



molC964872molkJ2237

F2GU 1

10

rev0 asympsdotsdot

sdot=

sdot∆

= minus

minus






25degC

148 V

Que

lle K

irk O

thm

er(1

995)

ver

aumlnde

rt

123 V

)C25bei(V231Fz

GU0

rev0 deg=sdot



)C25bei(V481Fz

HU0

tn0 deg=sdot

∆=





bzw8281481

= 742481

=






rarrFr

eie

Stan

dard

enth

alpi

e∆

Gdeg u

nd

Stan

dard

enth

alpi

e∆

Hdeg

rarr log Temperatur

∆H vap H2O

















































996 Vol-O2-Reinheit

998 Vol-H2-Reinheit




70 Lm3iN H2


























Dicke 04 mm





MembranelektrolyseQ

uelle

Led

jeff

(198

9) m

odifi

zier

t

Que

lle w

ww

peg

eor

ggr

eenw

inds
















Que

lle N

orsk

Hyd

ro E

lect

roly

sers






entn

omm

en W

eber

(199

1)

















Hauptvorteile









Betriebsdaten

Druck 30 bar



















BMFT 1988





001 eurokWh























CO2

Erdgas Leichtbenzin

Entschwefelung

Steamreforming

HT-Konvertierung


CO2 - Absorption

Methanisierung

H2O

H2 CO (H2O CO2)

COH2

H2 CO2(CO)

H2 CO2 (CO)

H2 (CO CO2)



Synthesegas

Reinwasserstoff


Sekundaumlrreformer












Que

lle U

llman

n 19

89


Fossile Brennstoffe

Geologische Energie

Kernenergie

Wind

Wasserkraft


Kohle

Erdgas Erdoumll

Geothermik

Spaltungsreaktor

Bruumlterreaktor

Fusionsreaktor

Fotolyse

Solarzellen

Kollektoren

Windturbine

Wasserturbine

Pumpsysteme

Verbrennung

Bakt Prozesse

Verbrennung

PyrolyseVergasung

Dampferzeug

Verbrennung

Reaktorwaumlrme

Radiolyse

Reaktorwaumlrme

Strom-generator

Waumlrme-erzeugung

Elektrolyse


Chemische Prozesse

Wasserstoff





Que

lle D

LR









m3iN H2 h














minusplusmn+

+minus+


0

2

122

1



201

He2H2









Que

lle I

gnat

owitz



Que

lle h

ttp

ww

wth

eoch

emu

ni-d

uisb

urg

de m

odifi

zier

t

Que

lle h

ttp

dew

ikip

edia

org

wik

iEle

ktro

lyse

H2O2




Separator













Elektronenaufnahme




+

20

1

He2H2 minus

plusmn++


21H2OH

0

2

122

1


03

1+uarrrarr+

plusmnminus+

+ minus

plusmn+


21OH2OH3

0

2312

2

1

Base HO- minus

plusmnminus


02

1 minus

plusmn+minusminus

++uarr+rarr e2O

21OHOH2

0

22121



minus++uarrrarr+

222

022

1OHe2OH minus


21O

0

2

22


g2g202

l21

O21HOH






HO- H+

Cathode


Anode Anode


Cathode

HO- H+

Kathode Anode Anode


Kathode






FARADAYsche Gesetze




kgmiddotkmol-1kgmol


kMmn

Fz1ksdot

=


tIkn sdotsdot=

zFMtIm

sdotsdotsdot

=





M F

arad

ay











2nM

zmF

tIsdot=

sdot=

sdot2molsA96490


sdot minus

1molsVA192980mol1




minussdot=sdot=

sdot

sdot






berechnet werden








V481molC964872

molkJ8285F2

HU 1

10

tn0 asympsdotsdot

sdot=

sdot∆

= minus

minus


J W Gibbs

H von Helmholtz






U Klemmenspannung









F FARADAY-Konstante



∆G0298K = 2372 kJmol



molC964872molkJ2237

F2GU 1

10

rev0 asympsdotsdot

sdot=

sdot∆

= minus

minus






25degC

148 V

Que

lle K

irk O

thm

er(1

995)

ver

aumlnde

rt

123 V

)C25bei(V231Fz

GU0

rev0 deg=sdot



)C25bei(V481Fz

HU0

tn0 deg=sdot

∆=





bzw8281481

= 742481

=






rarrFr

eie

Stan

dard

enth

alpi

e∆

Gdeg u

nd

Stan

dard

enth

alpi

e∆

Hdeg

rarr log Temperatur

∆H vap H2O

















































996 Vol-O2-Reinheit

998 Vol-H2-Reinheit




70 Lm3iN H2


























Dicke 04 mm





MembranelektrolyseQ

uelle

Led

jeff

(198

9) m

odifi

zier

t

Que

lle w

ww

peg

eor

ggr

eenw

inds
















Que

lle N

orsk

Hyd

ro E

lect

roly

sers






entn

omm

en W

eber

(199

1)

















Hauptvorteile









Betriebsdaten

Druck 30 bar



















BMFT 1988





001 eurokWh



















Que

lle U

llman

n 19

89


Fossile Brennstoffe

Geologische Energie

Kernenergie

Wind

Wasserkraft


Kohle

Erdgas Erdoumll

Geothermik

Spaltungsreaktor

Bruumlterreaktor

Fusionsreaktor

Fotolyse

Solarzellen

Kollektoren

Windturbine

Wasserturbine

Pumpsysteme

Verbrennung

Bakt Prozesse

Verbrennung

PyrolyseVergasung

Dampferzeug

Verbrennung

Reaktorwaumlrme

Radiolyse

Reaktorwaumlrme

Strom-generator

Waumlrme-erzeugung

Elektrolyse


Chemische Prozesse

Wasserstoff





Que

lle D

LR









m3iN H2 h














minusplusmn+

+minus+


0

2

122

1



201

He2H2









Que

lle I

gnat

owitz



Que

lle h

ttp

ww

wth

eoch

emu

ni-d

uisb

urg

de m

odifi

zier

t

Que

lle h

ttp

dew

ikip

edia

org

wik

iEle

ktro

lyse

H2O2




Separator













Elektronenaufnahme




+

20

1

He2H2 minus

plusmn++


21H2OH

0

2

122

1


03

1+uarrrarr+

plusmnminus+

+ minus

plusmn+


21OH2OH3

0

2312

2

1

Base HO- minus

plusmnminus


02

1 minus

plusmn+minusminus

++uarr+rarr e2O

21OHOH2

0

22121



minus++uarrrarr+

222

022

1OHe2OH minus


21O

0

2

22


g2g202

l21

O21HOH






HO- H+

Cathode


Anode Anode


Cathode

HO- H+

Kathode Anode Anode


Kathode






FARADAYsche Gesetze




kgmiddotkmol-1kgmol


kMmn

Fz1ksdot

=


tIkn sdotsdot=

zFMtIm

sdotsdotsdot

=





M F

arad

ay











2nM

zmF

tIsdot=

sdot=

sdot2molsA96490


sdot minus

1molsVA192980mol1




minussdot=sdot=

sdot

sdot






berechnet werden








V481molC964872

molkJ8285F2

HU 1

10

tn0 asympsdotsdot

sdot=

sdot∆

= minus

minus


J W Gibbs

H von Helmholtz






U Klemmenspannung









F FARADAY-Konstante



∆G0298K = 2372 kJmol



molC964872molkJ2237

F2GU 1

10

rev0 asympsdotsdot

sdot=

sdot∆

= minus

minus






25degC

148 V

Que

lle K

irk O

thm

er(1

995)

ver

aumlnde

rt

123 V

)C25bei(V231Fz

GU0

rev0 deg=sdot



)C25bei(V481Fz

HU0

tn0 deg=sdot

∆=





bzw8281481

= 742481

=






rarrFr

eie

Stan

dard

enth

alpi

e∆

Gdeg u

nd

Stan

dard

enth

alpi

e∆

Hdeg

rarr log Temperatur

∆H vap H2O

















































996 Vol-O2-Reinheit

998 Vol-H2-Reinheit




70 Lm3iN H2


























Dicke 04 mm





MembranelektrolyseQ

uelle

Led

jeff

(198

9) m

odifi

zier

t

Que

lle w

ww

peg

eor

ggr

eenw

inds
















Que

lle N

orsk

Hyd

ro E

lect

roly

sers






entn

omm

en W

eber

(199

1)

















Hauptvorteile









Betriebsdaten

Druck 30 bar



















BMFT 1988





001 eurokWh



















Que

lle D

LR









m3iN H2 h














minusplusmn+

+minus+


0

2

122

1



201

He2H2









Que

lle I

gnat

owitz



Que

lle h

ttp

ww

wth

eoch

emu

ni-d

uisb

urg

de m

odifi

zier

t

Que

lle h

ttp

dew

ikip

edia

org

wik

iEle

ktro

lyse

H2O2




Separator













Elektronenaufnahme




+

20

1

He2H2 minus

plusmn++


21H2OH

0

2

122

1


03

1+uarrrarr+

plusmnminus+

+ minus

plusmn+


21OH2OH3

0

2312

2

1

Base HO- minus

plusmnminus


02

1 minus

plusmn+minusminus

++uarr+rarr e2O

21OHOH2

0

22121



minus++uarrrarr+

222

022

1OHe2OH minus


21O

0

2

22


g2g202

l21

O21HOH






HO- H+

Cathode


Anode Anode


Cathode

HO- H+

Kathode Anode Anode


Kathode






FARADAYsche Gesetze




kgmiddotkmol-1kgmol


kMmn

Fz1ksdot

=


tIkn sdotsdot=

zFMtIm

sdotsdotsdot

=





M F

arad

ay











2nM

zmF

tIsdot=

sdot=

sdot2molsA96490


sdot minus

1molsVA192980mol1




minussdot=sdot=

sdot

sdot






berechnet werden








V481molC964872

molkJ8285F2

HU 1

10

tn0 asympsdotsdot

sdot=

sdot∆

= minus

minus


J W Gibbs

H von Helmholtz






U Klemmenspannung









F FARADAY-Konstante



∆G0298K = 2372 kJmol



molC964872molkJ2237

F2GU 1

10

rev0 asympsdotsdot

sdot=

sdot∆

= minus

minus






25degC

148 V

Que

lle K

irk O

thm

er(1

995)

ver

aumlnde

rt

123 V

)C25bei(V231Fz

GU0

rev0 deg=sdot



)C25bei(V481Fz

HU0

tn0 deg=sdot

∆=





bzw8281481

= 742481

=






rarrFr

eie

Stan

dard

enth

alpi

e∆

Gdeg u

nd

Stan

dard

enth

alpi

e∆

Hdeg

rarr log Temperatur

∆H vap H2O

















































996 Vol-O2-Reinheit

998 Vol-H2-Reinheit




70 Lm3iN H2


























Dicke 04 mm





MembranelektrolyseQ

uelle

Led

jeff

(198

9) m

odifi

zier

t

Que

lle w

ww

peg

eor

ggr

eenw

inds
















Que

lle N

orsk

Hyd

ro E

lect

roly

sers






entn

omm

en W

eber

(199

1)

















Hauptvorteile









Betriebsdaten

Druck 30 bar



















BMFT 1988





001 eurokWh





















m3iN H2 h














minusplusmn+

+minus+


0

2

122

1



201

He2H2









Que

lle I

gnat

owitz



Que

lle h

ttp

ww

wth

eoch

emu

ni-d

uisb

urg

de m

odifi

zier

t

Que

lle h

ttp

dew

ikip

edia

org

wik

iEle

ktro

lyse

H2O2




Separator













Elektronenaufnahme




+

20

1

He2H2 minus

plusmn++


21H2OH

0

2

122

1


03

1+uarrrarr+

plusmnminus+

+ minus

plusmn+


21OH2OH3

0

2312

2

1

Base HO- minus

plusmnminus


02

1 minus

plusmn+minusminus

++uarr+rarr e2O

21OHOH2

0

22121



minus++uarrrarr+

222

022

1OHe2OH minus


21O

0

2

22


g2g202

l21

O21HOH






HO- H+

Cathode


Anode Anode


Cathode

HO- H+

Kathode Anode Anode


Kathode






FARADAYsche Gesetze




kgmiddotkmol-1kgmol


kMmn

Fz1ksdot

=


tIkn sdotsdot=

zFMtIm

sdotsdotsdot

=





M F

arad

ay











2nM

zmF

tIsdot=

sdot=

sdot2molsA96490


sdot minus

1molsVA192980mol1




minussdot=sdot=

sdot

sdot






berechnet werden








V481molC964872

molkJ8285F2

HU 1

10

tn0 asympsdotsdot

sdot=

sdot∆

= minus

minus


J W Gibbs

H von Helmholtz






U Klemmenspannung









F FARADAY-Konstante



∆G0298K = 2372 kJmol



molC964872molkJ2237

F2GU 1

10

rev0 asympsdotsdot

sdot=

sdot∆

= minus

minus






25degC

148 V

Que

lle K

irk O

thm

er(1

995)

ver

aumlnde

rt

123 V

)C25bei(V231Fz

GU0

rev0 deg=sdot



)C25bei(V481Fz

HU0

tn0 deg=sdot

∆=





bzw8281481

= 742481

=






rarrFr

eie

Stan

dard

enth

alpi

e∆

Gdeg u

nd

Stan

dard

enth

alpi

e∆

Hdeg

rarr log Temperatur

∆H vap H2O

















































996 Vol-O2-Reinheit

998 Vol-H2-Reinheit




70 Lm3iN H2


























Dicke 04 mm





MembranelektrolyseQ

uelle

Led

jeff

(198

9) m

odifi

zier

t

Que

lle w

ww

peg

eor

ggr

eenw

inds
















Que

lle N

orsk

Hyd

ro E

lect

roly

sers






entn

omm

en W

eber

(199

1)

















Hauptvorteile









Betriebsdaten

Druck 30 bar



















BMFT 1988





001 eurokWh




















minusplusmn+

+minus+


0

2

122

1



201

He2H2









Que

lle I

gnat

owitz



Que

lle h

ttp

ww

wth

eoch

emu

ni-d

uisb

urg

de m

odifi

zier

t

Que

lle h

ttp

dew

ikip

edia

org

wik

iEle

ktro

lyse

H2O2




Separator













Elektronenaufnahme




+

20

1

He2H2 minus

plusmn++


21H2OH

0

2

122

1


03

1+uarrrarr+

plusmnminus+

+ minus

plusmn+


21OH2OH3

0

2312

2

1

Base HO- minus

plusmnminus


02

1 minus

plusmn+minusminus

++uarr+rarr e2O

21OHOH2

0

22121



minus++uarrrarr+

222

022

1OHe2OH minus


21O

0

2

22


g2g202

l21

O21HOH






HO- H+

Cathode


Anode Anode


Cathode

HO- H+

Kathode Anode Anode


Kathode






FARADAYsche Gesetze




kgmiddotkmol-1kgmol


kMmn

Fz1ksdot

=


tIkn sdotsdot=

zFMtIm

sdotsdotsdot

=





M F

arad

ay











2nM

zmF

tIsdot=

sdot=

sdot2molsA96490


sdot minus

1molsVA192980mol1




minussdot=sdot=

sdot

sdot






berechnet werden








V481molC964872

molkJ8285F2

HU 1

10

tn0 asympsdotsdot

sdot=

sdot∆

= minus

minus


J W Gibbs

H von Helmholtz






U Klemmenspannung









F FARADAY-Konstante



∆G0298K = 2372 kJmol



molC964872molkJ2237

F2GU 1

10

rev0 asympsdotsdot

sdot=

sdot∆

= minus

minus






25degC

148 V

Que

lle K

irk O

thm

er(1

995)

ver

aumlnde

rt

123 V

)C25bei(V231Fz

GU0

rev0 deg=sdot



)C25bei(V481Fz

HU0

tn0 deg=sdot

∆=





bzw8281481

= 742481

=






rarrFr

eie

Stan

dard

enth

alpi

e∆

Gdeg u

nd

Stan

dard

enth

alpi

e∆

Hdeg

rarr log Temperatur

∆H vap H2O

















































996 Vol-O2-Reinheit

998 Vol-H2-Reinheit




70 Lm3iN H2


























Dicke 04 mm





MembranelektrolyseQ

uelle

Led

jeff

(198

9) m

odifi

zier

t

Que

lle w

ww

peg

eor

ggr

eenw

inds
















Que

lle N

orsk

Hyd

ro E

lect

roly

sers






entn

omm

en W

eber

(199

1)

















Hauptvorteile









Betriebsdaten

Druck 30 bar



















BMFT 1988





001 eurokWh



















Que

lle I

gnat

owitz



Que

lle h

ttp

ww

wth

eoch

emu

ni-d

uisb

urg

de m

odifi

zier

t

Que

lle h

ttp

dew

ikip

edia

org

wik

iEle

ktro

lyse

H2O2




Separator













Elektronenaufnahme




+

20

1

He2H2 minus

plusmn++


21H2OH

0

2

122

1


03

1+uarrrarr+

plusmnminus+

+ minus

plusmn+


21OH2OH3

0

2312

2

1

Base HO- minus

plusmnminus


02

1 minus

plusmn+minusminus

++uarr+rarr e2O

21OHOH2

0

22121



minus++uarrrarr+

222

022

1OHe2OH minus


21O

0

2

22


g2g202

l21

O21HOH






HO- H+

Cathode


Anode Anode


Cathode

HO- H+

Kathode Anode Anode


Kathode






FARADAYsche Gesetze




kgmiddotkmol-1kgmol


kMmn

Fz1ksdot

=


tIkn sdotsdot=

zFMtIm

sdotsdotsdot

=





M F

arad

ay











2nM

zmF

tIsdot=

sdot=

sdot2molsA96490


sdot minus

1molsVA192980mol1




minussdot=sdot=

sdot

sdot






berechnet werden








V481molC964872

molkJ8285F2

HU 1

10

tn0 asympsdotsdot

sdot=

sdot∆

= minus

minus


J W Gibbs

H von Helmholtz






U Klemmenspannung









F FARADAY-Konstante



∆G0298K = 2372 kJmol



molC964872molkJ2237

F2GU 1

10

rev0 asympsdotsdot

sdot=

sdot∆

= minus

minus






25degC

148 V

Que

lle K

irk O

thm

er(1

995)

ver

aumlnde

rt

123 V

)C25bei(V231Fz

GU0

rev0 deg=sdot



)C25bei(V481Fz

HU0

tn0 deg=sdot

∆=





bzw8281481

= 742481

=






rarrFr

eie

Stan

dard

enth

alpi

e∆

Gdeg u

nd

Stan

dard

enth

alpi

e∆

Hdeg

rarr log Temperatur

∆H vap H2O

















































996 Vol-O2-Reinheit

998 Vol-H2-Reinheit




70 Lm3iN H2


























Dicke 04 mm





MembranelektrolyseQ

uelle

Led

jeff

(198

9) m

odifi

zier

t

Que

lle w

ww

peg

eor

ggr

eenw

inds
















Que

lle N

orsk

Hyd

ro E

lect

roly

sers






entn

omm

en W

eber

(199

1)

















Hauptvorteile









Betriebsdaten

Druck 30 bar



















BMFT 1988





001 eurokWh


















Separator













Elektronenaufnahme




+

20

1

He2H2 minus

plusmn++


21H2OH

0

2

122

1


03

1+uarrrarr+

plusmnminus+

+ minus

plusmn+


21OH2OH3

0

2312

2

1

Base HO- minus

plusmnminus


02

1 minus

plusmn+minusminus

++uarr+rarr e2O

21OHOH2

0

22121



minus++uarrrarr+

222

022

1OHe2OH minus


21O

0

2

22


g2g202

l21

O21HOH






HO- H+

Cathode


Anode Anode


Cathode

HO- H+

Kathode Anode Anode


Kathode






FARADAYsche Gesetze




kgmiddotkmol-1kgmol


kMmn

Fz1ksdot

=


tIkn sdotsdot=

zFMtIm

sdotsdotsdot

=





M F

arad

ay











2nM

zmF

tIsdot=

sdot=

sdot2molsA96490


sdot minus

1molsVA192980mol1




minussdot=sdot=

sdot

sdot






berechnet werden








V481molC964872

molkJ8285F2

HU 1

10

tn0 asympsdotsdot

sdot=

sdot∆

= minus

minus


J W Gibbs

H von Helmholtz






U Klemmenspannung









F FARADAY-Konstante



∆G0298K = 2372 kJmol



molC964872molkJ2237

F2GU 1

10

rev0 asympsdotsdot

sdot=

sdot∆

= minus

minus






25degC

148 V

Que

lle K

irk O

thm

er(1

995)

ver

aumlnde

rt

123 V

)C25bei(V231Fz

GU0

rev0 deg=sdot



)C25bei(V481Fz

HU0

tn0 deg=sdot

∆=





bzw8281481

= 742481

=






rarrFr

eie

Stan

dard

enth

alpi

e∆

Gdeg u

nd

Stan

dard

enth

alpi

e∆

Hdeg

rarr log Temperatur

∆H vap H2O

















































996 Vol-O2-Reinheit

998 Vol-H2-Reinheit




70 Lm3iN H2


























Dicke 04 mm





MembranelektrolyseQ

uelle

Led

jeff

(198

9) m

odifi

zier

t

Que

lle w

ww

peg

eor

ggr

eenw

inds
















Que

lle N

orsk

Hyd

ro E

lect

roly

sers






entn

omm

en W

eber

(199

1)

















Hauptvorteile









Betriebsdaten

Druck 30 bar



















BMFT 1988





001 eurokWh




















Elektronenaufnahme




+

20

1

He2H2 minus

plusmn++


21H2OH

0

2

122

1


03

1+uarrrarr+

plusmnminus+

+ minus

plusmn+


21OH2OH3

0

2312

2

1

Base HO- minus

plusmnminus


02

1 minus

plusmn+minusminus

++uarr+rarr e2O

21OHOH2

0

22121



minus++uarrrarr+

222

022

1OHe2OH minus


21O

0

2

22


g2g202

l21

O21HOH






HO- H+

Cathode


Anode Anode


Cathode

HO- H+

Kathode Anode Anode


Kathode






FARADAYsche Gesetze




kgmiddotkmol-1kgmol


kMmn

Fz1ksdot

=


tIkn sdotsdot=

zFMtIm

sdotsdotsdot

=





M F

arad

ay











2nM

zmF

tIsdot=

sdot=

sdot2molsA96490


sdot minus

1molsVA192980mol1




minussdot=sdot=

sdot

sdot






berechnet werden








V481molC964872

molkJ8285F2

HU 1

10

tn0 asympsdotsdot

sdot=

sdot∆

= minus

minus


J W Gibbs

H von Helmholtz






U Klemmenspannung









F FARADAY-Konstante



∆G0298K = 2372 kJmol



molC964872molkJ2237

F2GU 1

10

rev0 asympsdotsdot

sdot=

sdot∆

= minus

minus






25degC

148 V

Que

lle K

irk O

thm

er(1

995)

ver

aumlnde

rt

123 V

)C25bei(V231Fz

GU0

rev0 deg=sdot



)C25bei(V481Fz

HU0

tn0 deg=sdot

∆=





bzw8281481

= 742481

=






rarrFr

eie

Stan

dard

enth

alpi

e∆

Gdeg u

nd

Stan

dard

enth

alpi

e∆

Hdeg

rarr log Temperatur

∆H vap H2O

















































996 Vol-O2-Reinheit

998 Vol-H2-Reinheit




70 Lm3iN H2


























Dicke 04 mm





MembranelektrolyseQ

uelle

Led

jeff

(198

9) m

odifi

zier

t

Que

lle w

ww

peg

eor

ggr

eenw

inds
















Que

lle N

orsk

Hyd

ro E

lect

roly

sers






entn

omm

en W

eber

(199

1)

















Hauptvorteile









Betriebsdaten

Druck 30 bar



















BMFT 1988





001 eurokWh



















HO- H+

Cathode


Anode Anode


Cathode

HO- H+

Kathode Anode Anode


Kathode






FARADAYsche Gesetze




kgmiddotkmol-1kgmol


kMmn

Fz1ksdot

=


tIkn sdotsdot=

zFMtIm

sdotsdotsdot

=





M F

arad

ay











2nM

zmF

tIsdot=

sdot=

sdot2molsA96490


sdot minus

1molsVA192980mol1




minussdot=sdot=

sdot

sdot






berechnet werden








V481molC964872

molkJ8285F2

HU 1

10

tn0 asympsdotsdot

sdot=

sdot∆

= minus

minus


J W Gibbs

H von Helmholtz






U Klemmenspannung









F FARADAY-Konstante



∆G0298K = 2372 kJmol



molC964872molkJ2237

F2GU 1

10

rev0 asympsdotsdot

sdot=

sdot∆

= minus

minus






25degC

148 V

Que

lle K

irk O

thm

er(1

995)

ver

aumlnde

rt

123 V

)C25bei(V231Fz

GU0

rev0 deg=sdot



)C25bei(V481Fz

HU0

tn0 deg=sdot

∆=





bzw8281481

= 742481

=






rarrFr

eie

Stan

dard

enth

alpi

e∆

Gdeg u

nd

Stan

dard

enth

alpi

e∆

Hdeg

rarr log Temperatur

∆H vap H2O

















































996 Vol-O2-Reinheit

998 Vol-H2-Reinheit




70 Lm3iN H2


























Dicke 04 mm





MembranelektrolyseQ

uelle

Led

jeff

(198

9) m

odifi

zier

t

Que

lle w

ww

peg

eor

ggr

eenw

inds
















Que

lle N

orsk

Hyd

ro E

lect

roly

sers






entn

omm

en W

eber

(199

1)

















Hauptvorteile









Betriebsdaten

Druck 30 bar



















BMFT 1988





001 eurokWh


















FARADAYsche Gesetze




kgmiddotkmol-1kgmol


kMmn

Fz1ksdot

=


tIkn sdotsdot=

zFMtIm

sdotsdotsdot

=





M F

arad

ay











2nM

zmF

tIsdot=

sdot=

sdot2molsA96490


sdot minus

1molsVA192980mol1




minussdot=sdot=

sdot

sdot






berechnet werden








V481molC964872

molkJ8285F2

HU 1

10

tn0 asympsdotsdot

sdot=

sdot∆

= minus

minus


J W Gibbs

H von Helmholtz






U Klemmenspannung









F FARADAY-Konstante



∆G0298K = 2372 kJmol



molC964872molkJ2237

F2GU 1

10

rev0 asympsdotsdot

sdot=

sdot∆

= minus

minus






25degC

148 V

Que

lle K

irk O

thm

er(1

995)

ver

aumlnde

rt

123 V

)C25bei(V231Fz

GU0

rev0 deg=sdot



)C25bei(V481Fz

HU0

tn0 deg=sdot

∆=





bzw8281481

= 742481

=






rarrFr

eie

Stan

dard

enth

alpi

e∆

Gdeg u

nd

Stan

dard

enth

alpi

e∆

Hdeg

rarr log Temperatur

∆H vap H2O

















































996 Vol-O2-Reinheit

998 Vol-H2-Reinheit




70 Lm3iN H2


























Dicke 04 mm





MembranelektrolyseQ

uelle

Led

jeff

(198

9) m

odifi

zier

t

Que

lle w

ww

peg

eor

ggr

eenw

inds
















Que

lle N

orsk

Hyd

ro E

lect

roly

sers






entn

omm

en W

eber

(199

1)

















Hauptvorteile









Betriebsdaten

Druck 30 bar



















BMFT 1988





001 eurokWh

























2nM

zmF

tIsdot=

sdot=

sdot2molsA96490


sdot minus

1molsVA192980mol1




minussdot=sdot=

sdot

sdot






berechnet werden








V481molC964872

molkJ8285F2

HU 1

10

tn0 asympsdotsdot

sdot=

sdot∆

= minus

minus


J W Gibbs

H von Helmholtz






U Klemmenspannung









F FARADAY-Konstante



∆G0298K = 2372 kJmol



molC964872molkJ2237

F2GU 1

10

rev0 asympsdotsdot

sdot=

sdot∆

= minus

minus






25degC

148 V

Que

lle K

irk O

thm

er(1

995)

ver

aumlnde

rt

123 V

)C25bei(V231Fz

GU0

rev0 deg=sdot



)C25bei(V481Fz

HU0

tn0 deg=sdot

∆=





bzw8281481

= 742481

=






rarrFr

eie

Stan

dard

enth

alpi

e∆

Gdeg u

nd

Stan

dard

enth

alpi

e∆

Hdeg

rarr log Temperatur

∆H vap H2O

















































996 Vol-O2-Reinheit

998 Vol-H2-Reinheit




70 Lm3iN H2


























Dicke 04 mm





MembranelektrolyseQ

uelle

Led

jeff

(198

9) m

odifi

zier

t

Que

lle w

ww

peg

eor

ggr

eenw

inds
















Que

lle N

orsk

Hyd

ro E

lect

roly

sers






entn

omm

en W

eber

(199

1)

















Hauptvorteile









Betriebsdaten

Druck 30 bar



















BMFT 1988





001 eurokWh





















V481molC964872

molkJ8285F2

HU 1

10

tn0 asympsdotsdot

sdot=

sdot∆

= minus

minus


J W Gibbs

H von Helmholtz






U Klemmenspannung









F FARADAY-Konstante



∆G0298K = 2372 kJmol



molC964872molkJ2237

F2GU 1

10

rev0 asympsdotsdot

sdot=

sdot∆

= minus

minus






25degC

148 V

Que

lle K

irk O

thm

er(1

995)

ver

aumlnde

rt

123 V

)C25bei(V231Fz

GU0

rev0 deg=sdot



)C25bei(V481Fz

HU0

tn0 deg=sdot

∆=





bzw8281481

= 742481

=






rarrFr

eie

Stan

dard

enth

alpi

e∆

Gdeg u

nd

Stan

dard

enth

alpi

e∆

Hdeg

rarr log Temperatur

∆H vap H2O

















































996 Vol-O2-Reinheit

998 Vol-H2-Reinheit




70 Lm3iN H2


























Dicke 04 mm





MembranelektrolyseQ

uelle

Led

jeff

(198

9) m

odifi

zier

t

Que

lle w

ww

peg

eor

ggr

eenw

inds
















Que

lle N

orsk

Hyd

ro E

lect

roly

sers






entn

omm

en W

eber

(199

1)

















Hauptvorteile









Betriebsdaten

Druck 30 bar



















BMFT 1988





001 eurokWh




















U Klemmenspannung









F FARADAY-Konstante



∆G0298K = 2372 kJmol



molC964872molkJ2237

F2GU 1

10

rev0 asympsdotsdot

sdot=

sdot∆

= minus

minus






25degC

148 V

Que

lle K

irk O

thm

er(1

995)

ver

aumlnde

rt

123 V

)C25bei(V231Fz

GU0

rev0 deg=sdot



)C25bei(V481Fz

HU0

tn0 deg=sdot

∆=





bzw8281481

= 742481

=






rarrFr

eie

Stan

dard

enth

alpi

e∆

Gdeg u

nd

Stan

dard

enth

alpi

e∆

Hdeg

rarr log Temperatur

∆H vap H2O

















































996 Vol-O2-Reinheit

998 Vol-H2-Reinheit




70 Lm3iN H2


























Dicke 04 mm





MembranelektrolyseQ

uelle

Led

jeff

(198

9) m

odifi

zier

t

Que

lle w

ww

peg

eor

ggr

eenw

inds
















Que

lle N

orsk

Hyd

ro E

lect

roly

sers






entn

omm

en W

eber

(199

1)

















Hauptvorteile









Betriebsdaten

Druck 30 bar



















BMFT 1988





001 eurokWh



















25degC

148 V

Que

lle K

irk O

thm

er(1

995)

ver

aumlnde

rt

123 V

)C25bei(V231Fz

GU0

rev0 deg=sdot



)C25bei(V481Fz

HU0

tn0 deg=sdot

∆=





bzw8281481

= 742481

=






rarrFr

eie

Stan

dard

enth

alpi

e∆

Gdeg u

nd

Stan

dard

enth

alpi

e∆

Hdeg

rarr log Temperatur

∆H vap H2O

















































996 Vol-O2-Reinheit

998 Vol-H2-Reinheit




70 Lm3iN H2


























Dicke 04 mm





MembranelektrolyseQ

uelle

Led

jeff

(198

9) m

odifi

zier

t

Que

lle w

ww

peg

eor

ggr

eenw

inds
















Que

lle N

orsk

Hyd

ro E

lect

roly

sers






entn

omm

en W

eber

(199

1)

















Hauptvorteile









Betriebsdaten

Druck 30 bar



















BMFT 1988





001 eurokWh




















rarrFr

eie

Stan

dard

enth

alpi

e∆

Gdeg u

nd

Stan

dard

enth

alpi

e∆

Hdeg

rarr log Temperatur

∆H vap H2O

















































996 Vol-O2-Reinheit

998 Vol-H2-Reinheit




70 Lm3iN H2


























Dicke 04 mm





MembranelektrolyseQ

uelle

Led

jeff

(198

9) m

odifi

zier

t

Que

lle w

ww

peg

eor

ggr

eenw

inds
















Que

lle N

orsk

Hyd

ro E

lect

roly

sers






entn

omm

en W

eber

(199

1)

















Hauptvorteile









Betriebsdaten

Druck 30 bar



















BMFT 1988





001 eurokWh





























































996 Vol-O2-Reinheit

998 Vol-H2-Reinheit




70 Lm3iN H2


























Dicke 04 mm





MembranelektrolyseQ

uelle

Led

jeff

(198

9) m

odifi

zier

t

Que

lle w

ww

peg

eor

ggr

eenw

inds
















Que

lle N

orsk

Hyd

ro E

lect

roly

sers






entn

omm

en W

eber

(199

1)

















Hauptvorteile









Betriebsdaten

Druck 30 bar



















BMFT 1988





001 eurokWh































Dicke 04 mm





MembranelektrolyseQ

uelle

Led

jeff

(198

9) m

odifi

zier

t

Que

lle w

ww

peg

eor

ggr

eenw

inds
















Que

lle N

orsk

Hyd

ro E

lect

roly

sers






entn

omm

en W

eber

(199

1)

















Hauptvorteile









Betriebsdaten

Druck 30 bar



















BMFT 1988





001 eurokWh


















MembranelektrolyseQ

uelle

Led

jeff

(198

9) m

odifi

zier

t

Que

lle w

ww

peg

eor

ggr

eenw

inds
















Que

lle N

orsk

Hyd

ro E

lect

roly

sers






entn

omm

en W

eber

(199

1)

















Hauptvorteile









Betriebsdaten

Druck 30 bar



















BMFT 1988





001 eurokWh




























Que

lle N

orsk

Hyd

ro E

lect

roly

sers






entn

omm

en W

eber

(199

1)

















Hauptvorteile









Betriebsdaten

Druck 30 bar



















BMFT 1988





001 eurokWh



















entn

omm

en W

eber

(199

1)

















Hauptvorteile









Betriebsdaten

Druck 30 bar



















BMFT 1988





001 eurokWh






























Hauptvorteile









Betriebsdaten

Druck 30 bar



















BMFT 1988





001 eurokWh



















Betriebsdaten

Druck 30 bar



















BMFT 1988





001 eurokWh




























BMFT 1988





001 eurokWh















Herstellung von Wasserstoff - IEE: Über · PDF fileAusführungsbeispiel:...

Documents

Transcript of Herstellung von Wasserstoff - IEE: Über · PDF fileAusführungsbeispiel:...