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Wie funktioniert eine Brennstoffzelle? (für Tablets geeignet)

Eine Brennstoffzelle besteht aus einer Anode, einer Kathode und einem Elektrolyt. Führt man Wasserstoff und Sauerstoff zu, so entsteht Wasser. Bei dieser Reaktion wird Energie freigesetzt, die genutzt werden kann. Die einzelen Bauteile und Reaktionsschritte werden in dieser Animation genauer erklärt.

Diese Anwendung ist in HTML5 programmiert und eignet sich somit auch für die Nutzung auf mobilen Endgeräten.

Animation starten (für Tablets geeignet)

Wie gewinnt eine Brennstoffzelle aus Wasserstoff und Sauerstoff Energie, während sie Wasser produziert? Die Antwort auf diese Frage erhält man in der Animation "Wie funktioniert eine Brennstoffzelle?".

Bedienung der Animation

Die Animation enthält einige Informationstexte, die mit "i" gekennzeichnet sind. Durch Anklicken oder Antippen dieser Buttons erscheinen die Texte. Außerdem enthält die Animation einen Schalter, der betätigt werden kann, um die Brennstoffzelle in Gang zu setzen.

Reaktionen in der Brennstoffzelle

Reaktionen in der Brennstoffzelle

Die Reaktionen in der Brennstoffzelle

In einer Brennstoffzelle läuft eine chemische Reaktion in zwei Schritten ab: Zunächst wird das energiereiche Wasserstoff-Molekül aufgespalten. Die Elektronen, die die Energie aus der chemischen Bindung mitnehmen, werden über einen Stromkreis umgeleitet. Dort geben sie ihre Energie in elektrischer Form ab. Erst dann nehmen sie im zweiten Reaktionsschritt an der energieärmeren Bindung im Wassermolekül teil. Die roten Punkte stellen Sauerstoff, die weißen Punkte Wasserstoff und die blauen Punkte Elektronen dar.

Folgende Reaktionen laufen in einer Brennstoffzelle ab:

Die Gesamtreaktion:

2 H2 + O2 → 2 H2O

An der Anode (Oxidation/Elektronenabgabe):

2 H2 → 4 H+ + 4 e-

An der Kathode (Reduktion/Elektronenaufnahme):

O2 4 H+ + 4 e- → 2 H2O

Energieabgabe

Energie wird abgegeben

Energie wird an einen verbraucher abgegeben

Eine Brennstoffzelle ist ein Energiewandler. Chemische Energie wird kontinuierlich mit einem Brennstoff zugeführt und in elektrische Energie umgewandelt. Die elektrische Energie, die in der Brennstoffzelle freigesetzt wird, wird hier an eine Glühlampe abgegeben.

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