This title appears in the Scientific Report :
2001
Please use the identifier:
http://hdl.handle.net/2128/19974 in citations.
Verfahrensanalyse eines Direkt-Methanol-Brennstoffzellen-Systems für mobile Anwendungen
Verfahrensanalyse eines Direkt-Methanol-Brennstoffzellen-Systems für mobile Anwendungen
In einer Direkt-Methanol-Brennstoffzelle (DMFC) wird Methanol direkt elektrochemisch umgesetzt. Daher kann auf eine Reformierung des Brennstoffes mit anschließender Gasaufbe-reitung verzichtet werden. Dies ermöglicht einen einfacheren Aufbau der Systeme und ver-spricht technische und wirtschaftliche...
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Personal Name(s): | Andrian, Stefanie von (Corresponding author) |
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Contributing Institute: |
Energieverfahrenstechnik; IWV-3 |
Imprint: |
Jülich
Forschungszentrum Jülich GmbH Zentralbibliothek, Verlag
2001
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Physical Description: |
148 p. |
Dissertation Note: |
Aachen, Techn. Hochsch., Diss. 2001 |
Document Type: |
Book Dissertation / PhD Thesis |
Research Program: |
Verfahrenstechnik und Elektrochemie für die Niedertemperatur-Brennstoffzelle |
Series Title: |
Berichte des Forschungszentrums Jülich
3869 |
Subject (ZB): | |
Link: |
OpenAccess OpenAccess |
Publikationsportal JuSER |
In einer Direkt-Methanol-Brennstoffzelle (DMFC) wird Methanol direkt elektrochemisch umgesetzt. Daher kann auf eine Reformierung des Brennstoffes mit anschließender Gasaufbe-reitung verzichtet werden. Dies ermöglicht einen einfacheren Aufbau der Systeme und ver-spricht technische und wirtschaftliche Vorteile für alternative Fahrzeugantriebskonzepte. <p> In der vorliegenden Arbeit wurden mit Hilfe der Simulationsprogramme PRO/II und MAT-LAB/SIMULINK Simulationsrechnungen des stationären und dynamischen Betriebsverhal-tens eines DMFC-Systems durchgeführt. Für die DMFC wurde ein Modell entwickelt, das auf veröffentlichte Ergebnissen von Messungen an realen DMFC-Zellen im Labormaßstab ba-siert. In den untersuchten Systemen wurden die erforderlichen Komponenten wie Kompresso-ren, Expansionsturbinen, Pumpen, Wärmetauscher, katalytischer Brenner usw. und deren Wechselwirkungen berücksichtigt. <p> Die Untersuchung beinhaltet die Sensitivitätsanalyse der Betriebsparameter unter Berück-sichtigung verschiedener Systemkonzepte. Dabei werden insbesondere die Probleme des Systemwärmemanagements aufgezeigt. Als wesentliche Betriebsparameter werden u. a. Druck, Temperatur und Methanolpermeation betrachtet. Durch Parametervariationen werden sinnvolle Betriebsbereiche eingegrenzt. Die vorliegende detaillierte Verfahrensanalyse eines DMFC-Systems ermöglicht eine reali-tätsnahe Beurteilung des Potenzials von DMFC-Systemen. Die Berechnungen zeigen, dass sie sich prinzipiell als alternative Antriebskonzepte eignen. Technische Voraussetzungen sind Spannungswerte, die bei vergleichbaren Stromdichten etwa 75% der Werte von wasserstoff-betriebenen Polymer-Elektrolyt-Membran-Brennstoffzellen betragen. Hierfür sind zusätzlich nahezu methanolundurchlässige Membranen erforderlich. |