DE102012019916A1

DE102012019916A1 - Wasserstoffreinigungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102012019916A1
Application number: DE201210019916
Authority: DE
Inventors: Agata Godula-Jopek; Leszek Stobinski; Armin Brandstetter
Original assignee: EADS Deutschland GmbH
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 2012-10-11
Filing date: 2012-10-11
Publication date: 2014-04-17
Anticipated expiration: 2032-10-12
Also published as: DE102012019916B4

Abstract

Die Erfindung betrifft die Reinigung von Wasserstoff, bei der Schwebeteilchen aus einem wasserstoffhaltigen Aerosol entfernt werden. Das Aerosol durchläuft ein hydrophiles, luftdurchlässiges Material mit einem darin eingebetteten Absorber, um die Schwebeteilchen aus dem Aerosol zu entfernen und zu neutralisieren. Der gereinigte Wasserstoff kann nachfolgend befeuchtet werden, bevor er einer Brennstoffzelle zugeführt wird. Auf diese Weise kann die Effizienz eines Brennstoffzellensystems erhöht werden.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft die Versorgung von Brennstoffzellen. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Wasserstoffreinigungsvorrichtung zur Entfernung von Schwebeteilchen aus einem wasserstoffhaltigen Aerosol, eine Brennstoffzellenanordnung mit einer derartigen Wasserstoffreinigungsvorrichtung, ein Fahrzeug mit einer Brennstoffzellenanordnung und ein Verfahren zum Entfernen von Schwebeteilchen aus einem wasserstoffhaltigen Aerosol zur Wasserstoffversorgung einer Brennstoffzelle.
Technologischer Hintergrund
Zur Versorgung von Brennstoffzellen mit Wasserstoffgas werden Wasserstofferzeugungsvorrichtungen eingesetzt, die den von der Brennstoffzelle verwendeten Wasserstoff bereitstellen. Diese Wasserstofferzeugungsvorrichtungen werden auch als Wasserstoffgeneratoren oder Reaktoren (hydrogen generators, reactors) bezeichnet.
DE 10 2005 039 061 A1 beschreibt ein Verfahren zur Erzeugung von Wasserstoff aus einem komplexen Metallhydrid, bei dem Wasserstoff durch eine Reaktion von Wasser mit dem komplexen Metallhydrid entwickelt wird, wobei eine Lösung eines festen Nebenprodukts in Wasser entsteht.
Die von der Wasserstofferzeugungsvorrichtung erzeugten Reaktionsprodukte können dann der Brennstoffzelle zugeführt werden, um daraus elektrische Energie zu erzeugen.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist Aufgabe der Erfindung, die Effizienz einer Brennstoffzellenanordnung, bei der die Brennstoffzelle mit Wasserstoffgas aus einer Wasserstofferzeugungsvorrichtung versorgt wird, zu erhöhen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung.
Die im Folgenden in Hinblick auf die Vorrichtungen und Anordnungen beschriebenen Merkmale können auch als Verfahrensschritte in das Verfahren implementiert werden, und umgekehrt.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist eine Wasserstoffreinigungsvorrichtung zur Entfernung von Schwebeteilchen aus einem wasserstoffhaltigen Aerosol angegeben. Bei diesem wasserstoffhaltigen Aerosol kann es sich beispielsweise um ein Aerosol handeln, welches von einer Wasserstofferzeugungsvorrichtung erzeugt wurde. Die Wasserstofferzeugungsvorrichtung lässt beispielsweise ein Wasserstoff enthaltendes Fluid (bei dem es sich um eine H₂O enthaltende Flüssigkeit handeln kann) mit einem Katalysator (beispielsweise in Form eines Hydrids) reagieren, um Wasserstoffgas zu erzeugen. Dieses Wasserstoffgas wird typischer Weise in Form eines Aerosols erzeugt, welches alkalische Schwebeteilchen aufweisen kann.
Die Wasserstoffreinigungsvorrichtung ist ausgeführt, diese Schwebeteilchen aus dem wasserstoffhaltigen Aerosol zu entfernen. Hierfür ist ein Separator vorgesehen, der einen ersten Behälter mit einem Zulauf und einem Ablauf umfasst. Der erste Behälter enthält ein hydrophiles, luftdurchlässiges Material und einen darin eingebetteten Absorber, der eine organische Säure aufweist, um die Schwebeteilchen aus dem Aerosol zu entfernen und zu neutralisieren, wenn das Aerosol durch den ersten Behälter gepumpt oder gesaugt wird.
Die Separation, also die Entfernung der Schwebeteilchen aus dem Aerosol, kann bei Umgebungsbedingungen (beispielsweise Raumtemperatur und Normaldruck) erfolgen.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei den Schwebeteilchen um Silikonöl, Natriumborhydrid, Ammoniumborhydrid und/oder Natriummetaborat. Das Aerosol entsteht bei der Erzeugung des Wasserstoffgases, das von der Vorrichtung gereinigt werden soll. Als für die Wasserstoffgaserzeugung geeignete Hydride kommen beispielsweise NaBH₄, LiBH₄, KBH₄, NH₄BH₄, (H₃C)₄NBH₄, NaAlH₄ und dergleichen in Betracht.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei dem hydrophilen, luftdurchlässigen Material um Mineralwolle, beispielsweise Glaswolle. In diese Mineralwolle ist der Absorber eingebettet. Auch kommen andere Materialien/Materialzusammensetzungen in Betracht, die luftdurchlässig sind und gegen die im Aerosol vorhandenen Schwebeteilchen chemisch beständig sind. Beispiele hierfür sind Plastikwolle aus Teflon oder Polyethylen.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei der organischen Säure, die der eingebettete Absorber aufweist, um Zitronensäure.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der Absorber ein poröses Granulat, welches in dem hydrophilen, luftdurchlässigen Material verteilt und eingebettet ist. Beispielsweise weist der Absorber Aktivkohlenstoff auf, der ebenfalls in Form eines Granulats verwendet werden kann.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist die Wasserstoffreinigungsvorrichtung darüber hinaus einen Befeuchter auf, der einen zweiten Behälter mit einem Zulauf und einem Ablauf umfasst. Der Zulauf dieses zweiten Behälters ist an den Ablauf des ersten Behälters (des Separators) angeschlossen und in dem zweiten Behälter befindet sich ein poröses Material, in welchem Wasser gespeichert ist, um das Wasserstoffgas zu befeuchten, wenn es aus dem ersten Behälter durch den zweiten Behälter gepumpt oder gesaugt wird.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei dem porösen Material um Schwamm, Mineralwolle und/oder Zeolith.
Die Abtrennung der Schwebeteilchen aus dem Aerosol und die darauffolgende Befeuchtung des gereinigten Wasserstoffgases ermöglichen einen effizienten und wartungsarmen Betrieb einer an die Wasserstoffreinigungsvorrichtung angeschlossenen Brennstoffzelle.
Insbesondere kann eine Beschädigung der Membran einer PEMFC Brennstoffzelle durch im Wasserstoffgas enthaltene Verunreinigungen vorgebeugt werden.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Brennstoffzellenanordnung, welche eine oder mehrere Brennstoffzellen und eine oder mehrere oben und im Folgenden beschriebenen Wasserstoffreinigungsvorrichtungen aufweist, um die Brennstoffzelle mit Wasserstoffgas zu versorgen.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Brennstoffzellenanordnung tragbar ausgeführt, so dass sie im Feldeinsatz verwendet werden kann. Beispielsweise kann die Brennstoffzellenanordnung zum Laden von Batterien oder zur Stromversorgung mobiler Gerätschaften verwendet werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist die Brennstoffzellenanordnung darüber hinaus eine oben beschriebene Wasserstofferzeugungsvorrichtung zur Erzeugung von Wasserstoff auf, wobei ein Ausgang der Wasserstofferzeugungsvorrichtung an den Zulauf des ersten Behälters des Separators angeschlossen ist.
Eine mögliche, in der Wasserstofferzeugungsvorrichtung ablaufende Reaktion sei im Folgenden angegeben: NaBH₄ + 2H₂O → 4H₂ + NaBO₂
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Fahrzeug mit einer oben und im Folgenden beschriebenen Brennstoffzellenanordnung angegeben. Die Brennstoffzellenanordnung dient zum Antrieb des Fahrzeugs und/oder zur Bordstromerzeugung. Anstelle der Brennstoffzelle kann auch ein Wasserstoffverbrennungsmotor vorgesehen sein, der mit dem gereinigten Wasserstoffgas versorgt wird. Bei dem Fahrzeug handelt es sich beispielsweise um ein Luftfahrzeug, wie Flugzeug, Helikopter, Luftschiff oder Raumfahrzeug, um ein Landfahrzeug, wie Auto, Lastkraftwagen, Bus oder Bahn, oder um ein Wasserfahrzeug, wie Schiff oder U-Boot.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Wasserstofferzeugungsanordnung mit der oben und im Folgenden beschriebenen Wasserstofferzeugungsvorrichtung und der oben und im Folgenden beschriebenen Wasserstoffreinigungsvorrichtung, welche gereinigtes und ggf. angefeuchtetes Wasserstoffgas erzeugt.
Anstelle von Wasser kann der Wasserstofferzeugungsanordnung beispielsweise auch gefilterter Urin zugeführt werden.
Aufgrund des verhältnismäßig geringen Bedarfs an Wasser und der guten Entsorgbarkeit des Nebenprodukts ist die Wasserstofferzeugungsanordnung insbesondere für mobile Anwendungen geeignet.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfernen von Schwebeteilchen aus einem wasserstoffhaltigen Aerosol zur Wasserstoffversorgung einer Brennstoffzelle, bei dem ein wasserstoffhaltiges Aerosol in einen Separator eingeleitet wird, in dem ein hydrophiles, luftdurchlässiges Material und ein darin eingebetteter Absorber, der eine organische Säure aufweist, angeordnet sind, um die Schwebeteilchen aus dem Aerosol zu entfernen und zu neutralisieren, wenn das Aerosol durch den Separator gepumpt oder gesaugt wird.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird das von dem Separator ausgegebene Wasserstoffgas in einen Befeuchter eingeleitet, wobei in dem Befeuchter ein poröses Material angeordnet ist, in welchem Wasser gespeichert ist, um das Wasserstoffgas zu befeuchten, wenn es aus dem Separator durch den Befeuchter gepumpt oder gesaugt wird.
Gemäß einer Ausführungsform wird das wasserstoffhaltige Aerosol durch einen tragbaren Wasserstoffreaktor erzeugt, wie er oben und im Folgenden beschrieben ist. Das (gegebenenfalls befeuchtete) Wasserstoffgas wird nach dessen Reinigung einer Brennstoffzelle zum Erzeugen von elektrischer Energie zugeführt.
Im Folgenden werden mit Verweis auf die Figuren Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.
Kurze Beschreibung der Figuren
1 zeigt eine Wasserstoffreinigungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
2 zeigt eine Brennstoffzellenanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
3 zeigt ein Transportmittel gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
4 zeigt eine mobile Brennstoffzellenanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
5 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Detaillierte Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch und nicht maßstäblich.
Werden in der folgenden Figurenbeschreibung in verschiedenen Figuren die gleichen Bezugsziffern verwendet, so bezeichnen diese gleiche oder ähnliche Elemente. Gleiche oder ähnliche Elemente können aber auch durch unterschiedliche Bezugszeichen bezeichnet sein.
1 zeigt eine Wasserstoffreinigungsvorrichtung 100 zur Entfernung von Schwebeteilchen aus einem wasserstoffhaltigen Aerosol. Das wasserstoffhaltige Aerosol wird über den Zulauf 103 dem Behälter 101 des Separators 101, 103, 110, 119 zugeführt. In dem Zulauf 103 kann ein (händisch oder von einer elektronischen Steuereinheit) steuerbares Ventil 104 vorgesehen sein, um den Zulauf des Aerosols zu steuern.
In dem Behälter 101 befindet sich ein hydrophiles, luftdurchlässiges Material 105. Hierbei handelt es sich beispielsweise um Mineralwolle, beispielsweise Glaswolle.
In dieses Material 105 ist ein Absorber 106 eingebettet, der eine organische Säure aufweist. Bei dem Absorber handelt es sich beispielsweise um ein poröses Granulat, in dem die organische Säure gespeichert ist. In anderen Worten ist das Granulat in die Mineralwolle eingemischt.
Im unteren Bereich des Behälters 101 befindet sich eine fluiddurchlässige Trennwand 120, beispielsweise in Form eines feinmaschigen Gitters oder einer Membran. Diese Trennwand 120 verhindert, dass das Material 105 mit dem darin enthaltenen Absorber 106 weiter nach unten rutscht. Unterhalb der Trennwand 120 befindet sich ein Hohlraum 107, an welchen der Ablauf 110 des Separators angeschlossen ist, über den das gereinigte Wasserstoffgas abgeführt wird.
Während des Separationsprozesses, der bei Raumtemperatur unter Normaldruck erfolgen kann, bilden sich Silikonöltröpfchen, die auf der Mineralwolle kondensieren. Auf diese Weise entstehen dann größere Tropfen, welche durch die Barriere 120 gelangen und nach unten in Richtung Behälterboden tropfen, wo sie sich sammeln und dann über die Ableitung 119 abgeführt werden können.
Am Boden des Behälters 101 kann (unterhalb des Ablaufs 110) ein weiterer Ablauf 119 angeordnet sein, in dem wiederum ein steuerbares Ventil 109 vorgesehen ist, um die sich im unteren Bereich des Behälters sammelnde Flüssigkeit 108 abzuführen. Bei dieser Flüssigkeit handelt es sich beispielsweise um Silikonöl, welches die Trennwand 120 in Form von kleinen Tropfen durchdringt und nach unten fällt.
Die in dem Aerosol, das dem Separator zugeführt wird, enthaltenen Schwebeteilchen kommen in Kontakt mit der Mineralwolle und dem säurehaltigen Absorber, wodurch sie aus dem Aerosol abgeschieden und neutralisiert werden. Als mögliche Säure kommt beispielsweise Essigsäure (C₆H₈O₇) in Betracht.
Ein Beispiel für eine Neutralisationsreaktion ist in der folgenden Formel angegeben: R-COO+H- (feste organische Säure) + Na+BO₂ → à R-COO-Na+ + R-BO2
Somit werden also sämtliche basischen Verunreinigungen aus dem eingeleiteten Aerosol entfernt, so dass reines Wasserstoffgas über den Ablauf 110 vom Separator abgeführt werden kann.
Nach dieser ersten Stufe (Trennungsstufe) ist eine zweite Stufe (Befeuchtungsstufe) vorgesehen. Zu diesem Zwecke ist der Ablauf 110 des Separators mit dem Zulauf 111 des Befeuchters 102, 111, 114, 117 verbunden.
In dem Behälter 102 des Befeuchters befindet sich ein poröses Material 113, welches Wasser speichert. Bei diesem Material handelt es sich beispielsweise um ein schwammartiges Material, um Mineralwolle und/oder Zeolith.
Der Zulauf 111 reicht bis tief in das poröse Material 113 hinein und endet beispielsweise im unteren Drittel 112 des porösen Materials. Dort tritt das Wasserstoffgas aus und wandert durch das poröse Material hindurch nach oben in Richtung des Ablaufs 114. Auf seinem Weg durch das poröse Material nimmt das trockene Wasserstoffgas hierbei Wasser auf, wird also befeuchtet.
Dieses befeuchtete Wasserstoffgas kann dann an eine an den Ablauf 114 angeschlossene Brennstoffzelle abgegeben werden.
Im Boden des Behälters 102 kann ein weiterer Ablauf 117 vorgesehen sein, der ein steuerbares Ventil 118 aufweisen kann, um überschüssiges Wasser aus dem Behälter 102 zu entfernen.
Im oberen Bereich des Behälters 102 kann ein Zulauf 119 vorgesehen sein, um das poröse Material zu befeuchten. Es handelt sich hierbei also um einen Wassereinlass. Dieser Einlass 115 kann ebenfalls ein steuerbares Ventil 116 aufweisen.
Die in der 1 gezeigte Wasserstoffreinigungsvorrichtung 100 und auch die in der 2 gezeigte Brennstoffzellenanordnung können tragbar ausgeführt sein. Aus diesem Grunde können sie beispielsweise in ein leichtes, aber dennoch robustes Gehäuse eingebettet sein.
Bei dem Wasser, welches in dem porösen Material 113 gespeichert ist, handelt es sich beispielsweise um deionisiertes, reines Wasser (H₂O).
2 zeigt eine Brennstoffzellenanordnung 200, welche eine Brennstoffzelle 204 aufweist. Bei der Brennstoffzelle 204 handelt es sich beispielsweise um eine Protonenaustauschmembran-Brennstoffzelle (PEMFC), die eine Polymermembran, beispielsweise aus Nafion, aufweist.
Die Brennstoffzelle 204 ist direkt an den Ablauf 114 des Befeuchters 102 angeschlossen.
Durch die Verwendung eines feststoffartigen, porösen Materials 113, welches das Befeuchtungswasser speichert, wird verhindert, dass Wasser in dem Behälter 102 herumschwappt, so dass der Behälter 102 in verschiedenen Lagepositionen eingesetzt werden kann, welches insbesondere im Feldeinsatz wichtig ist.
Vor den Befeuchter 102 ist der Separator 101 geschaltet, dessen Ausgang 110 mit dem Eingang des Befeuchters verbunden ist.
Der Separator 101 wird von der Wasserstofferzeugungsvorrichtung 220 mit dem wasserstoffhaltigen Aerosol beliefert, aus welchem Grunde der Auslass 205 der Wasserstofferzeugungsvorrichtung 220 an den Zulauf 103 des Separators 101 angeschlossen ist.
Der Reaktor 201 der Wasserstofferzeugungsvorrichtung 220 kann aus Kunststoff gefertigt sein, was ihn insbesondere für den Feldeinsatz geeignet macht.
Dem unteren Bereich 206 des Reaktors 201 der Wasserstofferzeugungsvorrichtung 220 wird ein wasserstoffhaltiges Fluid 202 (beispielsweise eine H₂O enthaltene Flüssigkeit) über eine erste Zuführung 202 und ein Metallhydrid, beispielsweise in Form einer Suspension, über eine zweite Zuführung 203 zugeführt.
In der Reaktionskammer 206 reagieren die beiden zugeführten Edukte zu Wasserstoffgas und einem oder mehreren weiteren Reaktionsprodukten. Auch kann dabei Wärme entstehen. Das so entstandene Aerosol durchdringt die Membran 207 und sammelt sich in einem oberen Bereich 208 des Reaktors 201, von wo es über den Ablauf 205 abgeführt werden kann. Im Ablauf 205 kann ein steuerbares Ventil vorgesehen werden.
Die Barriere (Membran) 207 kann auch verhindern, dass Wasserdampf aus dem Reaktionsraum 206 nach oben in das H₂-Sammelvolumen 208 gelangt.
Auch die beiden Zuläufe 202, 203 können steuerbare Ventile aufweisen.
Überschüssiges Wasser kann über den Ablauf 221 am Boden des Behälters 201 abgeführt werden. Auch hierfür kann ein Ventil vorgesehen sein.
Wird dies Wasserstofferzeugungsanordnung 220, 101 zur Versorgung von Wasserstoffverbrennungsmotoren verwendet, kann auf den Befeuchter 102 verzichtet werden.
3 zeigt ein Luftfahrzeug 300 mit einer oben und im Folgenden beschriebenen Brennstoffzellenanordnung 200. Es können auch mehrere solche Brennstoffzellenanordnungen 200 vorgesehen sein, die sich an verschiedenen Stellen im Luftfahrzeug befinden können und zur Erzeugung von Strom und Wärme verwendet werden können. Das von der Brennstoffzelle ausgegebene Wasser kann kondensiert werden und dann wieder zur Wasserstoffgaserzeugung der Wasserstofferzeugungsvorrichtung 220 oder zur Befeuchtung des Wasserstoffgases dem Befeuchter 102 zugeführt werden.
4 zeigt eine Brennstoffzellenanordnung 200 im Feldeinsatz. Die Brennstoffzellenanordnung 200 weist ein robustes Gehäuse 402 auf, an dem beispielsweise mehrere Handgriffe 401 angebracht sind, so dass die Brennstoffzellenanordnung angehoben werden kann. Die Brennstoffzellenanordnung 200 weist eine Schnittstelle 403 auf, an welche eine zu ladende Batterie oder beispielsweise ein Funkgerät 404 angeschlossen werden kann, welches von der Brennstoffzellenanordnung 200 mit Strom versorgt wird.
5 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens, bei dem in Schritt 501 ein wasserstoffhaltiges Aerosol von einer Wasserstofferzeugungseinheit erzeugt wird. Dieses Aerosol wird in Schritt 502 einem Separator zugeführt, der die Schwebeteilchen aus dem Aerosol abtrennt und neutralisiert. In Schritt 503 wird der so erzeugte reine Wasserstoff einem Befeuchter zugeführt, der H₂O aufweist, um das Wasserstoffgas zu befeuchten. In Schritt 504 wird dann das befeuchtete Wasserstoffgas einer Brennstoffzelle zugeführt, die das Wasserstoffgas zur Energieerzeugung verwendet.
Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass „umfassend” und „aufweisend” keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine” oder „ein” keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkungen anzusehen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102005039061 A1 [0003]

Claims

Wasserstoffreinigungsvorrichtung (100) zur Entfernung von Schwebeteilchen aus einem wasserstoffhaltigen Aerosol, die Wasserstoffreinigungsvorrichtung aufweisend: einen Separator (101, 103, 110), umfassend einen ersten Behälter (101) mit einem Zulauf (103) und einem Ablauf (110); wobei in dem ersten Behälter ein hydrophiles, luftdurchlässiges Material (105) und einen darin eingebetteten Absorber (106), der eine organische Säure aufweist, angeordnet sind, um die Schwebeteilchen aus dem Aerosol zu entfernen und zu neutralisieren, wenn das Aerosol durch den ersten Behälter gepumpt wird.
Wasserstoffreinigungsvorrichtung (100) nach Anspruch 1, wobei die Schwebeteilchen ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Silikonöl, Natriumborhydrid, Ammoniumborhydrid, und Natriummetaborat.
Wasserstoffreinigungsvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei es sich bei dem hydrophilen, luftdurchlässigen Material (105) um Mineralwolle handelt.
Wasserstoffreinigungsvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei es sich bei der organischen Säure um Zitronensäure handelt.
Wasserstoffreinigungsvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Absorber (106) ein poröses Granulat ist, welches in dem hydrophilen, luftdurchlässigen Material (105) verteilt ist.
Wasserstoffreinigungsvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter aufweisend: einen Befeuchter (102, 111, 114), umfassend einen zweiten Behälter (102) mit einem Zulauf (111) und einem Ablauf (114); wobei der Zulauf des zweiten Behälters an den Ablauf (110) des ersten Behälters (101) angeschlossen ist; wobei in dem zweiten Behälter ein poröses Material (113) angeordnet ist, in welchem Wasser gespeichert ist, um das Wasserstoffgas zu befeuchten, wenn es aus dem ersten Behälter durch den zweiten Behälter gepumpt wird.
Wasserstoffreinigungsvorrichtung (100) nach Anspruch 6, wobei das poröse Material (113) ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Schwamm, Mineralwolle, und Zeolit.
Brennstoffzellenanordnung (200), aufweisend: eine Brennstoffzelle (204); und eine Wasserstoffreinigungsvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Versorgung der Brennstoffzelle mit Wasserstoffgas.
Brennstoffzellenanordnung (200) nach Anspruch 8, weiter aufweisend: eine Wasserstofferzeugungsvorrichtung (201) zur Erzeugung von Wasserstoff; wobei ein Ausgang (205) der Wasserstofferzeugungsvorrichtung an den Zulauf (103) des ersten Behälters (101) angeschlossen ist.
Fahrzeug (300) mit einer Brennstoffzellenanordnung (200) nach einem der Ansprüche 8 oder 9.
Verfahren zum Entfernen von Schwebeteilchen aus einem wasserstoffhaltigen Aerosol zur Wasserstoffversorgung einer Brennstoffzelle, das Verfahren aufweisend den Schritt: Einleiten von einem wasserstoffhaltigen Aerosol in einen Separator (101), in dem ein hydrophiles, luftdurchlässiges Material (105) und ein darin eingebetteter Absorber (106), der eine organische Säure aufweist, angeordnet sind, um die Schwebeteilchen aus dem Aerosol zu entfernen und zu neutralisieren, wenn das Aerosol durch den Separator gepumpt wird.
Verfahren nach Anspruch 11, weiter ausweisend den Schritt: Einleiten des von dem Separator (101) ausgegebenen Wasserstoffgases in einen Befeuchter (102); wobei in dem Befeuchter ein poröses Material (113) angeordnet ist, in welchem Wasser gespeichert ist, um das Wasserstoffgas zu befeuchten, wenn es aus dem Separator durch den Befeuchter gepumpt wird.
Verfahren nach Anspruch 12, weiter ausweisend den Schritt: Erzeugen des wasserstoffhaltigen Aerosols durch einen tragbaren Wasserstoffreaktor; Einleiten des befeuchteten Wasserstoffgases in eine Brennstoffzelle zum Erzeugen von elektrischer Energie.