Sir William Robert Grove realisierte die erste praktisch nutzbare Brennstoffzelle, die chemische Energie direkt in elektrische Energie umwandeln konnte. Aufgrund preisgünstig verfügbarer fossiler Brennstoffe sowie der Erfindung des deutlich einfacher aufgebauten elektrischen Generators durch Werner von Siemens wurde die komplexere Brennstoffzelle jedoch zunächst in den Hintergrund gedrängt [1: 1-2].
Durch die stetigen Preissteigerungen fossiler Brennstoffe und das gestiegene Umweltbewusstsein in der Gesellschaft wird die Brennstoffzelle heutzutage wiederentdeckt und vermehrt als Energiequelle für zahlreiche mobile und stationäre Anwendungen, beispielsweise in der Fahrzeug- und Raumfahrttechnik, genutzt.
Bereits Christian Friedrich Schönbein entdeckte den Vorgang, der der Brennstoffzelle zu Grunde liegt, 1838 als Umkehrung der Elektrolyse, indem er zwei Platinelektroden in ein Gefäß mit Salzsäure tauchte und diese mit Wasserstoff und Sauerstoff umspülte [2]. Grove nutzte seine Ergebnisse und entwickelte den ersten funktionstüchtigen Prototypen [3: 158].
In der folgenden wissenschaftlichen Arbeit wird der Einfluss der Arbeiten Sir William Groves auf die technische Entwicklung, insbesondere auf die der Brennstoffzelle, dargestellt. Ziel dieser Arbeit ist es, neben dem Entwicklungsprozess und den verschiedenen Funktionsprinzipien, besonders die Auswirkungen dieser Technologie zu betrachten und die heutigen mobilen und stationären Anwendungsmöglichkeiten beispielhaft aufzuzeigen.
Inhaltsverzeichnis
- Einleitung
- Leben Sir William Groves
- Entwicklung der Brennstoffzelle
- Erforschung des galvanischen Prinzips durch Christian Friedrich Schönbein
- Entwicklung der ersten Brennstoffzelle durch Sir William Grove
- Der Einfluss der Entwicklung der Brennstoffzelle durch Sir William Grove auf die Technik
- Weiterentwicklung der Groveschen Gasbatterie zur modernen Brennstoffzelle
- Funktionsprinzipien einiger ausgewählter Brennstoffzellentypen
- Die alkalische Brennstoffzelle (AFC)
- Die Polymerelektrolyt-Brennstoffzelle (PEMFC)
- Die Direktmethanol-Brennstoffzelle (DMFC)
- Die Festoxid-Brennstoffzelle (SOFC)
- Stationäre und mobile Anwendungen
- Fazit
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Arbeit untersucht den Einfluss der Arbeiten Sir William Groves auf die technische Entwicklung der Brennstoffzelle. Neben dem Entwicklungsprozess und den verschiedenen Funktionsprinzipien werden insbesondere die Auswirkungen dieser Technologie und heutige Anwendungsgebiete betrachtet.
- Das Leben und Wirken von Sir William Grove
- Die Entwicklung der Brennstoffzelle von den frühen galvanischen Experimenten bis zum ersten funktionstüchtigen Prototypen.
- Die verschiedenen Arten von Brennstoffzellen und ihre Funktionsprinzipien.
- Die Bedeutung der Brennstoffzelle als alternative Energiequelle.
- Aktuelle und zukünftige Anwendungen der Brennstoffzellentechnologie.
Zusammenfassung der Kapitel
Einleitung: Die Einleitung führt in die Thematik der Brennstoffzelle ein und hebt die historische Bedeutung von Sir William Grove als Erfinder der ersten praktisch nutzbaren Brennstoffzelle hervor. Sie betont den Kontext der frühen Entwicklung, die zunächst durch die Verfügbarkeit fossiler Brennstoffe und die einfachere Bauweise von elektrischen Generatoren in den Hintergrund trat. Die wieder zunehmende Bedeutung der Brennstoffzelle im Kontext steigender Energiepreise und des Umweltbewusstseins wird hervorgehoben, sowie die frühen Arbeiten Christian Friedrich Schönbeins als Grundlage für Groves Entwicklung. Die Arbeit selbst wird als Darstellung von Groves Einfluss und der Betrachtung der Technologie und ihrer heutigen Anwendungen vorgestellt.
Leben Sir William Groves: Dieses Kapitel beschreibt das Leben und Wirken von Sir William Robert Grove, von seiner Geburt bis zu seinem Tod. Es beleuchtet seinen Werdegang, von der Schulbildung über das Jurastudium bis zu seiner Karriere als Rechtsanwalt und Richter. Der Fokus liegt dabei auf seiner naturwissenschaftlichen Arbeit, insbesondere seiner Entwicklung der Groveschen Gasbatterie und seinen Beiträgen zur Energieerhaltungstheorie. Es wird gezeigt, wie Grove durch Schönbeins Forschung inspiriert wurde und die Bedeutung seiner frühen Arbeiten zur Brennstoffzelle in Relation zu seinen anderen wissenschaftlichen und juristischen Tätigkeiten gestellt.
Entwicklung der Brennstoffzelle: Dieses Kapitel befasst sich mit der Entwicklung der Brennstoffzelle, beginnend mit den grundlegenden galvanischen Forschungen von Christian Friedrich Schönbein. Schönbeins Experimente, die die Umkehrbarkeit der Elektrolyse zeigten, werden detailliert erklärt, inklusive der entsprechenden chemischen Reaktionsgleichungen. Anschließend wird die Entwicklung des ersten funktionstüchtigen Brennstoffzellen-Prototypen durch Sir William Grove beschrieben, inklusive einer Erklärung seiner Funktionsweise und der technischen Herausforderungen, die zu überwinden waren. Die Weiterentwicklung von Groves Gasbatterie zu modernen Brennstoffzellentechnologien wird angedeutet, aber im Detail in späteren Kapiteln erläutert.
Schlüsselwörter
Brennstoffzelle, Sir William Grove, Christian Friedrich Schönbein, galvanische Zelle, Elektrolyse, Wasserstoff, Sauerstoff, Energiequelle, alternative Energien, Gasbatterie, PEMFC, AFC, DMFC, SOFC, mobile Anwendungen, stationäre Anwendungen.
Häufig gestellte Fragen (FAQ) zu "Der Einfluss von Sir William Grove auf die Entwicklung der Brennstoffzelle"
Was ist der Inhalt dieser Arbeit?
Diese Arbeit untersucht den Einfluss der Arbeiten Sir William Groves auf die technische Entwicklung der Brennstoffzelle. Sie beinhaltet eine Biografie Groves, die Entwicklung der Brennstoffzelle von frühen galvanischen Experimenten bis zum ersten Prototypen, die verschiedenen Brennstoffzelltypen und ihre Funktionsweise, sowie aktuelle und zukünftige Anwendungen der Brennstoffzellentechnologie.
Wer war Sir William Grove und welche Rolle spielte er bei der Entwicklung der Brennstoffzelle?
Sir William Robert Grove war ein britischer Jurist und Wissenschaftler. Er entwickelte den ersten funktionstüchtigen Brennstoffzellen-Prototypen, die sogenannte "Grovesche Gasbatterie". Seine Arbeit basierte auf den vorherigen Forschungen von Christian Friedrich Schönbein zur Umkehrbarkeit der Elektrolyse. Die Arbeit beleuchtet sein Leben, seine wissenschaftlichen Leistungen und den Kontext seiner Erfindung.
Welche Bedeutung hatten die Arbeiten von Christian Friedrich Schönbein für die Entwicklung der Brennstoffzelle?
Christian Friedrich Schönbein leistete wichtige Vorarbeiten durch seine Experimente zur Umkehrbarkeit der Elektrolyse. Seine Erkenntnisse bildeten die Grundlage für Groves Entwicklung der Brennstoffzelle. Die Arbeit beschreibt detailliert Schönbeins Experimente und deren Bedeutung für den Fortschritt der Brennstoffzellentechnologie.
Welche Arten von Brennstoffzellen werden in der Arbeit behandelt?
Die Arbeit beschreibt verschiedene Brennstoffzelltypen, darunter die alkalische Brennstoffzelle (AFC), die Polymerelektrolyt-Brennstoffzelle (PEMFC), die Direktmethanol-Brennstoffzelle (DMFC) und die Festoxid-Brennstoffzelle (SOFC). Für jeden Typ wird das Funktionsprinzip erläutert.
Welche Anwendungsgebiete von Brennstoffzellen werden betrachtet?
Die Arbeit behandelt sowohl stationäre als auch mobile Anwendungen von Brennstoffzellen. Es wird der aktuelle Stand der Technik und das Zukunftspotenzial dieser Technologie beleuchtet.
Wie ist die Arbeit strukturiert?
Die Arbeit ist in mehrere Kapitel gegliedert: Einleitung, Leben Sir William Groves, Entwicklung der Brennstoffzelle, Der Einfluss der Entwicklung der Brennstoffzelle durch Sir William Grove auf die Technik (inkl. verschiedener Brennstoffzelltypen und Anwendungsgebiete) und Fazit. Sie enthält außerdem ein Inhaltsverzeichnis, eine Zielsetzung mit Themenschwerpunkten, Kapitelzusammenfassungen und Schlüsselwörter.
Welche Schlüsselwörter beschreiben den Inhalt der Arbeit am besten?
Schlüsselwörter sind: Brennstoffzelle, Sir William Grove, Christian Friedrich Schönbein, galvanische Zelle, Elektrolyse, Wasserstoff, Sauerstoff, Energiequelle, alternative Energien, Gasbatterie, PEMFC, AFC, DMFC, SOFC, mobile Anwendungen, stationäre Anwendungen.
Welche Bedeutung hat die Brennstoffzelle im Kontext steigender Energiepreise und Umweltbewusstseins?
Die Arbeit hebt die zunehmende Bedeutung der Brennstoffzelle als alternative Energiequelle im Kontext steigender Energiepreise und des wachsenden Umweltbewusstseins hervor. Sie wird als umweltfreundlichere Alternative zu fossilen Brennstoffen präsentiert.
- Arbeit zitieren
- Florian Doleschal (Autor:in), 2014, Der Einfluss der Arbeiten und des Wirkens von Sir William Grove auf die technische Entwicklung, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/270929