Ein kostengünstiger Brennstoffzellen-Generator

Die Menschen könnten bald sauberere Energie aus einem kompakten Brennstoffzellen-Generator in ihrem Hinterhof beziehen, zu Kosten, die günstiger sind als Strom aus dem Netz. Das ist zumindest die Hoffnung von Redox-Energiesysteme , ein Startup mit Sitz in Fulton, Maryland, das im nächsten Jahr eine wesentlich günstigere Brennstoffzelle anbieten will.

Günstigere Zelle: Ein kompletter Generator von Redox würde mehrere Stapel dieser Keramikplatten aufweisen.

Redox entwickelt Brennstoffzellen, die sich mit Erdgas, Propan oder Diesel speisen. Die Zellen, die Strom durch elektrochemische Reaktionen statt durch Verbrennung erzeugen, könnten es Unternehmen ermöglichen, auch bei Stromausfällen wie denen, die durch massive Stürme wie Hurrikan Sandy verursacht werden, weiter zu arbeiten, aber sie versprechen, weitaus sauberer und leiser zu sein als Dieselgeneratoren. Sie können auch Dauerstrom bereitstellen, nicht nur Notstrom, sodass Versorgungsunternehmen sie als dezentrale Stromquellen nutzen können, die Engpässe im Netz verringern, Stromausfälle verhindern und die Gesamtstromkosten senken.

Die Behauptungen von Redox klingen sehr ähnlich wie die von Bloom Energy im Jahr 2010 (siehe Bloom Reveals New Fuel Cells), einem gut finanzierten Brennstoffzellen-Startup in Sunnyvale, Kalifornien. Blooms Brennstoffzellen basieren jedoch auf relativ konventioneller Technologie und erwiesen sich für Privathaushalte bislang als viel zu teuer. Redox behauptet, auf Basis neuartiger Materialien Brennstoffzellen entwickelt zu haben, die die Kosten um fast 90 Prozent senken könnten. Das erste Produkt wird ein 25-Kilowatt-Generator sein, von dem Redox sagt, dass er genug Strom für einen Lebensmittelladen produziert. Das Unternehmen plant schließlich, kleinere Versionen für Privathaushalte zu verkaufen.

Die Brennstoffzellen von Redox basieren auf hochleitfähigen Materialien, die an der University of Maryland entwickelt wurden und dazu beitragen, die Leistungsabgabe bei niedrigeren Temperaturen um den Faktor 10 zu steigern (siehe Benzin-Brennstoffzelle würde die Reichweite von Elektroautos erhöhen). Das Unternehmen sagt, dass sich seine Brennstoffzellen in zwei Jahren durch Einsparungen bei der Stromrechnung amortisieren werden.

Redox, ein vor nur zwei Jahren gegründetes eigenfinanziertes Unternehmen, stützt seine Kostenschätzungen auf Daten, die aus der Herstellung von Schlüsselkomponenten der Brennstoffzellensysteme stammen. Aber es hat noch nicht damit begonnen, komplette Systeme herzustellen, die mehrere Stapel der Brennstoffzellen und andere Geräte wie Rohre und Pumpen für die Verteilung des Kraftstoffs umfassen würden.

Der Brennstoffzellentyp, den Redox herstellt, wird als Festoxid-Brennstoffzelle bezeichnet. Wie alle Brennstoffzellen erzeugt sie Strom durch elektrochemische Reaktionen. Im Gegensatz zu denen, die für den Einsatz in Autos entwickelt werden, kann es mit einer Vielzahl von Kraftstoffen betrieben werden, nicht nur mit Wasserstoff. Die Zellen von Redox setzen Kohlendioxid frei, aber die Emissionen pro Kilowattstunde sollten niedriger sein als die, die mit Strom aus dem Netz verbunden sind.

Obwohl Bloom auch Festoxid-Brennstoffzellen verwendet, sind Redox-Brennstoffzellen fortschrittlicher, sagt Mark Williams, ein ehemaliger technischer Direktor für Brennstoffzellen beim US-Energieministerium, der nicht mit Redox verbunden ist. Er sagt, dass sie zu den leistungsstärksten Festoxid-Brennstoffzellen gehören, die jemals hergestellt wurden, und produzieren etwa zwei Watt pro Quadratzentimeter gegenüber 0,2 Watt für Blooms Zellen.

Warren Citrin , der CEO des Unternehmens, sagt, dass die Brennstoffzellensysteme etwa 1.000 US-Dollar pro Kilowatt kosten werden, verglichen mit 8.000 US-Dollar pro Kilowatt bei Bloom. Der Anspruch des Unternehmens auf eine zweijährige Amortisation ist jedoch eine grobe Schätzung; darin sind beispielsweise die Finanzierungskosten nicht enthalten, und es berücksichtigt erwartete Skaleneffekte bei der Produktion von etwa 400 Brennstoffzellensystemen pro Jahr, obwohl das Unternehmen bisher noch kein komplettes System hergestellt hat.

Citrin sagt, das Unternehmen habe die einzelnen Keramikplatten hergestellt, die in das Brennstoffzellensystem passen. Es begann mit kleinen experimentellen Knopfzellen der University of Maryland und zeigte in Zusammenarbeit mit Auftragsherstellern, dass es möglich ist, die größeren, 10 Zentimeter breiten Versionen herzustellen, die in einem kommerziellen System benötigt werden. Es hat auch damit begonnen, Stapel dieser Zellen zu testen.

Laut Citrin plant das Unternehmen, bis Ende des Jahres einen 25-Kilowatt-Prototyp fertigzustellen, um bis Ende 2014 mit dem Verkauf kompletter Systeme zu beginnen.

Da Redox noch keine kompletten Systeme hergestellt hat, bleibt abzuwarten, wie zuverlässig diese sein werden. Brennstoffzellen sind dafür berüchtigt, teuer zu warten und nicht länger als ein paar Jahre zu halten, was einer der Gründe dafür ist, dass sie sich noch nicht durchgesetzt haben.

Eric Wachsman , Direktor des Energieforschungszentrums der University of Maryland, der die ursprüngliche Technologie entwickelt hat, glaubt, dass das System im Laufe der Zeit eine gute Leistung erbringen wird, da es bei niedrigeren Temperaturen als andere Versionen arbeitet und so Schäden an den Brennstoffzellen reduziert. Er sagt, dass Daten einzelner Zellen darauf hindeuten, dass die Systeme 10 Jahre halten könnten – immer noch weit weniger als die Lebensdauer eines Kraftwerks, aber innerhalb der Amortisationszeit.

verbergen