Die Vorteile von Brennstoffzellen sind enorm; In diesem Beitrag gehen wir jedoch auf einige Nachteile von Brennstoffzellen ein, die wir auch bei unserem Energieverbrauch berücksichtigen müssen.
Menschen und Länder auf der ganzen Welt machen sich zunehmend Sorgen, da die Herausforderungen des Klimawandels an Dynamik gewinnen. Regierungen auf der ganzen Welt prüfen mehr umweltfreundliche und langfristige Strom- und Energieerzeugungsquellen.
Der zunehmende Einsatz erneuerbarer Technologien wie Elektroautos ist ein gutes Beispiel dafür. Die Brennstoffzellentechnologie ist eine weitere Innovation, die weltweit immer beliebter wird.
A Brennstoffzelle ist ein Gerät, das mithilfe eines Brennstoffs elektrische Energie und Wärmeenergie erzeugt. Brennstoffzellen sind elektrochemische Zellen, die die chemische Energie eines Brennstoffs (normalerweise Wasserstoff) und eines Oxidationsmittels (normalerweise Sauerstoff) mithilfe zweier Redoxreaktionen in Elektrizität umwandeln.
Sie unterscheiden sich von den meisten Batterien dadurch, dass sie eine kontinuierliche Brennstoff- und Sauerstoffquelle (regelmäßig aus der Luft) benötigen, um die chemische Reaktion aufrechtzuerhalten.
Im Gegensatz zu Batterien sind Brennstoffzellen keine Energiespeicher, sondern Energiewandler.
Von außen betrachtet unterscheiden sich Brennstoffzellen kaum von Verbrennungsmotoren. Anders als bei einem Verbrennungsmotor wird der Brennstoff in der Brennstoffzelle nicht verbrannt, sondern durch eine chemische Reaktion in Strom und Wärme umgewandelt.
Heutzutage werden Brennstoffzellen hauptsächlich zur Stromversorgung eingesetzt. Ein Vorteil liegt darin, dass sie emissionsfrei arbeiten und somit eine umweltfreundliche Alternative zum Verbrennungsmotor darstellen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die entstehende Abwärme problemlos zum Heizen genutzt werden kann.
Auch in der Mobilität können Brennstoffzellen sinnvoll eingesetzt werden. Sie sorgen einerseits für eine hohe Energiedichte und ermöglichen andererseits ein schnelles Nachfüllen des Kraftstofftanks.
Im Nutzfahrzeugbereich sind Brennstoffzellen nicht als Alternative, sondern in Kombination mit Batterien ein wesentlicher Bestandteil der zukünftigen Mobilität. Bei Anwendungen, bei denen große Energiemengen benötigt werden und der Platz knapp ist, stoßen Batterien allein an technische Grenzen.
Das Gewicht ist hoch, ebenso der Platzbedarf. Für gewerbliche Anwendungen und schwere Nutzfahrzeuge stellt dies die Alltagstauglichkeit der Direktelektrifizierung über Batterien in Frage.
Eine Brennstoffzelle ist so konzipiert, dass jede Brennstoffzelle aus zwei Elektroden (Anode und Kathode) besteht, die durch einen Elektrolyten getrennt sind. Die Elektroden sind für Elektronen leitend, während der Elektrolyt nur für eine bestimmte Art von Ionen (elektrisch geladene Atome) durchlässig ist.
Brennstoffzellen können kontinuierlich Strom erzeugen, solange Brennstoff und Sauerstoff bereitgestellt werden. Wie jede Energiequelle haben auch Brennstoffzellen ihre Vor- und Nachteile. In diesem Artikel werden wir jedoch detailliert auf die Nachteile von Brennstoffzellen eingehen, die Sie bei der Nutzung von Brennstoffzellen berücksichtigen müssen.
Inhaltsverzeichnis
9 Nachteile der Brennstoffzelle
Über die Vor- und Nachteile von Brennstoffzellen wird weiterhin debattiert, aber trotz aktueller Einschränkungen sind Brennstoffzellen immer noch weitgehend eine umweltfreundliche Alternative zu fossilen Brennstoffen und können zur flexiblen und hochdichten Energie- und Antriebsversorgung für ein breites Spektrum eingesetzt werden von Industrieanlagen und Transportmitteln.
Es gibt jedoch einige Einschränkungen beim Kraftstoff, die wir berücksichtigen müssen.
Daher werden im Folgenden einige Nachteile, Nachteile und Herausforderungen von Brennstoffzellen aufgeführt und diskutiert.
- Entfernung von Wasserstoff
- Investition für Entwicklung
- Sammlung von Wasserstoff
- Extrem entflammbar
- Rohstoffkosten
- Gesamtausgaben
- Foundation
- Regulierungsfragen
- Schwierigkeiten in der Verwaltung
1. Entfernung von Wasserstoff
Obwohl Wasserstoff das am häufigsten vorkommende Element im Universum ist, existiert er nicht allein; Es muss durch Elektrolyse aus der Flüssigkeit gewonnen oder vom Kohlenstoff fossiler Brennstoffe getrennt werden.
Jede dieser Methoden erfordert zwangsläufig einen erheblichen Energieaufwand. Diese Energie kann mehr als die aus dem Wasserstoff selbst gewonnene Energie sein und zudem exorbitant sein.
Darüber hinaus erfordert diese Entfernung in der Regel den Einsatz fossiler Brennstoffe, was die Umwelteffizienz von Wasserstoff aufgrund der offensichtlich fehlenden Kohlenstoffabscheidung und -speicherung beeinträchtigt.
2. Investitionen für die Entwicklung
Wasserstoff-Brennstoffzellen müssen finanziert werden, um sie zu einer wirklich brauchbaren Energiequelle zu entwickeln. Dazu ist auch der politische Wille erforderlich, Geld und Zeit in die Entwicklung zu investieren, um die Technologie zu verbessern und weiterzuentwickeln.
Die globale Herausforderung bzw. das Hindernis für die Entwicklung einer nachhaltigen und weit verbreiteten Wasserstoffenergie besteht jedoch darin, wie die Angebots- und Nachfragekette am kostengünstigsten und mengenmäßig am besten aufgebaut werden kann.
3. Sammlung von Wasserstoff
Der Transport und die Speicherung von Wasserstoff sind deutlich schwieriger als der Transport und die Speicherung Erdgas und Kohle.
Daher entstehen bei der Nutzung von Brennstoffzellen als Energiequelle zusätzliche Kosten.
4. Extrem entzündlich
Wasserstoff ist eine leicht entzündliche Kraftstoffquelle, die ein hohes Maß an Sicherheitsaufmerksamkeit erfordert.
Wasserstoffgas entzündet sich in der Atmosphäre bei Konzentrationen zwischen 4 und 75 Prozent, Wasserstoffgas entzündet sich in der Atmosphäre.
5. Rohstoffkosten
Rohstoffe wie Iridium und Platin werden typischerweise als Katalysatoren in Brennstoffzellen und einigen Arten von Wasserelektrolyseuren benötigt, was darauf hindeutet, dass die Anschaffungskosten von Brennstoffzellen und Wasserelektrolyse exorbitant sein können.
Diese hohen Kosten halten einige Menschen davon ab, in die Brennstoffzellentechnologie zu investieren. Diese Kosten müssen gesenkt werden, um Brennstoffzellen zu einer brauchbaren Brennstoffquelle für alle zu machen.
Um Brennstoffzellen zu einer brauchbaren und realisierbaren Energiequelle für alle zu machen, müssen diese Preise gesenkt werden.
6. Gesamtausgaben
Im Vergleich zu anderen Energiequellen, einschließlich Solarenergie, Brennstoffzellen kosten derzeit mehr pro Energieeinheit. Allerdings könnte es im Zuge der technologischen Weiterentwicklung zu einem Wechsel kommen; Diese Kosten schränken die allgemeine Nutzung von Wasserstoff ein, auch wenn er nach der Erzeugung effektiver und nach der Erzeugung effizienter ist.
Dieser Aufwand wirkt sich auf zukünftige Preise aus, beispielsweise auf den Preis von wasserstoffbetriebenen Fahrzeugen, was derzeit eine breite Akzeptanz erschwert.
7. Fundament
Da fossile Brennstoffe schon seit Jahrzehnten genutzt werden, sind die Rahmenbedingungen für diese Energiequelle bereits vorhanden. Die breite Akzeptanz der Brennstoffzellentechnologie für Automobilanwendungen erfordert eine neue Versorgungsinfrastruktur.
Für Langstreckenanwendungen, beispielsweise für Lieferfahrzeuge und LKWs, könnte jedoch eine durchgehende Betankung genutzt werden.
8. Regulierungsfragen
Es gibt auch regulatorische Probleme hinsichtlich der Rahmenbedingungen für kommerzielle Einsatzmodelle.
Ohne klare regulatorische Rahmenbedingungen, die es kommerziellen Projekten ermöglichen, ihre Kosten- und Ertragsbasis zu verstehen, kann es für kommerzielle Projekte schwierig sein, eine finanzielle Investitionsentscheidung (FID) zu treffen.
9. Schwierigkeiten bei der Verwaltung
Es gibt weitere Einschränkungen durch regulatorische Aspekte im Zusammenhang mit seiner Funktionsweise, die industrielle Anwendungsszenarien widerspiegeln.
Kommerzielle Unternehmen können bestrebt sein, eine wirtschaftliche Investitionsstrategie beizubehalten, wenn es keine spezifischen rechtlichen Strukturen gibt, die es ihnen ermöglichen, ihre Kosten- und Nutzenziele zu erreichen.
Zusammenfassung
Diese Herausforderungen von Brennstoffzellen bestätigen die Tatsache, dass wir unsere Arbeit bei der Nutzung von Brennstoffzellen noch weiter vorantreiben müssen, um das volle Potenzial von Brennstoffzellen als Schlüsselfaktor für ein zukünftiges dekarbonisiertes Energiesystem und grundlegende Lösung für unseren globalen Energiebedarf auszuschöpfen und tragen dazu bei, die Umwelt zu schützen und zu erhalten.
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Ahamefula Ascension ist Immobilienberaterin, Datenanalystin und Autorin von Inhalten. Er ist Gründer der Hope Ablaze Foundation und Absolvent des Umweltmanagements an einer der angesehensten Hochschulen des Landes. Er ist besessen vom Lesen, Forschen und Schreiben.