Wie funktioniert eine Wasserstoffbrennstoffzelle?

Eine Wasserstoffbrennstoffzelle funktioniert, indem sie chemische Energie aus Wasserstoff in elektrische Energie umwandelt. Der Prozess läuft in mehreren Schritten ab:

1. **Wasserstoffzufuhr**: Wasserstoffgas (H₂) wird der Anode der Brennstoffzelle zugeführt.

2. **Anodenreaktion**: An der Anode wird Wasserstoff in Protonen (H⁺) und Elektronen (e⁻) aufgespalten. Diese Reaktion wird durch einen Katalysator, oft Platin, unterstützt.

\[ \text{2H}_2 \rightarrow \text{4H}^+ + \text{4e}^- \]

3. **Elektronenfluss**: Die Elektronen fließen durch einen externen Stromkreis, was elektrischen Strom erzeugt, der für den Betrieb von elektrischen Geräten genutzt werden kann.

4. **Protonenfluss**: Die Protonen wandern durch einen Elektrolyten zur Kathode. Der Elektrolyt ist so beschaffen, dass er nur Protonen durchlässt und die Elektronen zwingt, den externen Stromkreis zu durchlaufen.

5. **Kathodenreaktion**: An der Kathode reagieren die Protonen und Elektronen mit Sauerstoff (O₂) aus der Luft, um Wasser (H₂O) zu bilden.

\[ \text{O}_2 + 4\text{H}^+ + 4\text{e}^- \rightarrow 2\text{H}_2\text{O} \]

6. **Abfallprodukt**: Das einzige Abfallprodukt dieser Reaktion ist Wasser, was die Brennstoffzelle zu einer umweltfreundlichen Technologie macht.

Brennstoffzellen sind effizient und sauber, was sie zu einer vielversprechenden Technologie für die Energieerzeugung in Fahrzeugen und stationären Anwendungen macht.