Gibt es Brennstoffzellen für Methan + Sauerstoff? Könnte es sein?

Wasserstoff- und Sauerstoff-Brennstoffzellen trieben die wochenlangen Apollo-Missionen zum Mond und Shuttle-Missionen in die Umlaufbahn an, und es gibt eine Industrie, die versucht, sich um wasserstoffbetriebene Brennstoffzellen-basierte Straßenfahrzeuge herum aufzubauen.

Kryogene Methan + Sauerstoff-Weltraumfahrzeuge kommen wahrscheinlich, und Missionen könnten weit über den Mars hinausgehen, möglicherweise irgendwann zu den Monden von Jupiter oder Saturn, wo die Sonnenenergie nur wenige Prozent so stark ist wie etwa 1 AE. (Siehe Wie weit von der Sonne entfernt kann Solarenergie als zuverlässige Energiequelle genutzt werden? ) Schauen Sie sich zum Beispiel die riesigen Sonnenkollektoren von Juno und ihre Angst vor Sonnenfinsternissen und Rosettas Notwendigkeit an, Winterschlaf zu halten , wenn sie am weitesten von der Sonne entfernt sind.

Frage: Es gibt Wasserstoff in Methan, also gibt es ein gewisses Potenzial für eine Brennstoffzelle, aber ich würde gerne wissen, ob es irgendwelche Entwürfe oder Forschungen zu einer auf Methan + Sauerstoff basierenden Brennstoffzelle für elektrische Energie gibt.

Ja, es werden auch Verbrennungsmotoren für den Weltraum vorgeschlagen , und man könnte einfach einen mit Erdgas betriebenen elektrischen Generator verwenden, aber für die Zwecke dieser Frage bleiben wir bei der Umwandlung von chemischer in elektrische Energie unter Verwendung der Brennstoffzellentechnologie.

Gute Frage! Antwort: Theoretisch möglich, aber noch in der frühen Entwicklungsphase. Dies könnte hilfreich sein. Ferner können in der Festoxid-Brennstoffzelle leichtere Kohlenwasserstoffe intern reformiert werden. Eine einfache auf Metalox basierende Brennstoffzelle ist möglich, befindet sich aber in der Entwicklung.
@Intellex okay, das sind gute Neuigkeiten!
Hinweis: Die korrekten Begriffe wären Methox oder Hydrox, die Brennstoffzelle wird nicht mit flüssigem Sauerstoff und gasförmigem Kraftstoff betrieben. Und normalerweise wird der Sauerstoff angenommen.
@ChristopherJamesHuff, das ist ein wirklich guter Punkt! Die Brennstoffzelle weiß nicht, dass sie sich auf einer interplanetaren Reise an Bord einer großen Rakete mit kryogenem Speicher befindet. Es sieht nur Gasphasenreaktanten, die wahrscheinlich vorgewärmt sind, bevor sie die Katalysatoren erreichen. Ich habe die Formulierung entsprechend angepasst. Danke!

Antworten (1)

Diese Veröffentlichung von Georgia Tech aus dem Jahr 2018 beschreibt eine solche, die angeblich praktischer ist als frühere mit Methan betriebene Zellen, da sie bei einer niedrigeren Temperatur arbeitet. Es ist eine Festoxidzelle.

Es scheint zu funktionieren, indem Methan katalytisch zu Wasserstoff gecrackt wird, und es scheint, dass der Fortschritt im Cracken liegt.

https://www.news.gatech.edu/2018/10/29/finally-robust-fuel-cell-runs-methan-practical-temperatures

Gott sei Dank, es ist an der Zeit, dass sich jemand darum kümmert.