DE10243064A1 - Fuel cell has proton-conducting hybrid membrane of matrix, e.g. elastomer or thermoplastic resin or elastomer, and duct-forming protein based on extremophilic microorganisms, preferably hyperthermophilic archaebacteria - Google Patents

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Abstract

In fuel cell (1) with a proton-conducting membrane (2) as electrolyte, covered on both sides by catalyst layers (3) with a gas-permeable anode (4) or cathode (5) on the outside, adjacent electroconductive plates (6), forming the boundaries of gas ducts with the electrodes, and hydrogen and oxygen gas supply connections, the membrane is a hybrid membrane comprising a matrix mixed with a duct-forming protein based on extremophilic microorganisms.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennstoffzelle, umfassend wenigstens folgende Bauteile:The invention relates to a fuel cell comprising at least the following components:

  • – eine protonenleitende Membran als Elektrolyt;- one proton-conducting membrane as electrolyte;
  • – Katalysatorschichten, die beiderseits die Membran überdecken;- catalyst layers, that cover the membrane on both sides;
  • – gasdurchlässige Elektroden in Form einer Anode und Kathode, die an der nach außen weisenden Oberfläche der Katalysatorschichten anliegen;- gas permeable electrodes in the form of an anode and cathode that face outwards surface the catalyst layers are in contact;
  • – elektrisch leitfähige Platten, welche die Elektroden in dicht benachbarten Abständen elektrisch leitend berühren und gemeinsam mit den Elektroden gasführende Kanäle begrenzen; sowie- electrical conductive Plates that are electrically conductive at closely spaced intervals touch and limit gas-carrying channels together with the electrodes; such as
  • – Gasanschlüsse für die Zufuhr von Wasserstoff einerseits und Sauerstoff andererseits.- Gas connections for the supply of hydrogen on the one hand and oxygen on the other.

Eine gattungsgemäße Brennstoffzelle wird beispielsweise in folgenden Druckschriften ausführlich beschrieben, nämlich DE 36 40 108 A1 , DE 195 44 323 A1 , WO 94/09519 A1, US 5 292 600 und in "Spektrum der Wissenschaft" (Juli 1995), Seiten 92 bis 98.A generic fuel cell is described in detail in the following publications, for example DE 36 40 108 A1 . DE 195 44 323 A1 , WO 94/09519 A1, US 5,292,600 and in "Spectrum of Science" (July 1995), pages 92 to 98.

Brennstoffzellen sind elektrochemische Energieumwandler und vergleichbar mit Batteriesystemen, die gespeicherte chemische Energie in Strom umwandeln. Im Gegensatz zu den heutigen konventionellen Stromerzeugern erfolgt die Stromerzeugung in einer Brennstoffzelle ohne den Umweg über die Wärmeerzeugung.Fuel cells are electrochemical Energy converter and comparable to battery systems that are stored Convert chemical energy into electricity. In contrast to today conventional electricity generators are generated in one Fuel cell without the detour via heat generation.

Herzstück der Brennstoffzelle ist die Membran, die nur für Wasserstoff-Ionen (Protonen) durchlässig sein darf. Auf der einen Seite strömt Wasserstoff an Katalysatoren (z.B. Platin-Katalysatoren) vorbei und wird dabei in Protonen und Elektronen gespalten, auf der anderen Luft oder reiner Sauerstoff. Die Protonen treten durch die Membran und vereinigen sich zusammen mit den als Nutzstrom fungierenden Elektronen mit dem Sauerstoff zu Wasser, das als einziger Abfallstoff übrig bleibt. Mit anderen Worten: Der Wasserstoff gibt die Elektronen an der einen Elektrode ab, der Sauerstoff übernimmt sie an der anderen Elektrode.The heart of the fuel cell is the membrane that is only for Hydrogen ions (protons) may be permeable. on the one Side flows Hydrogen past catalysts (e.g. platinum catalysts) and is split into protons and electrons, on the other Air or pure oxygen. The protons pass through the membrane and unite with those acting as useful electricity Electrons with oxygen to water, which is the only waste remaining. In other words, the hydrogen gives the electrons to one electrode the oxygen takes over them on the other electrode.

Folgende Werkstoffe für die protonenleitende Membran sind zurzeit von besonderem Interesse:The following materials for the proton-conducting Membranes are currently of particular interest:

  • – Polytetrafluorethylen mit sulfonischen Perfluorvinylether-Seitenketten (Nafion 117-DuPont)- polytetrafluoroethylene with sulfonic perfluorovinyl ether side chains (Nafion 117-DuPont)
  • – Polysulfone ( DE 198 09 119 A1 )- polysulfones ( DE 198 09 119 A1 )
  • – Kunststofffasern ( DE 198 21 976 A1 )- plastic fibers ( DE 198 21 976 A1 )
  • – Elastomere auf der Basis eines halogenierten Kautschuks ( DE 100 46 388 A1 )- Elastomers based on a halogenated rubber ( DE 100 46 388 A1 )
  • – Polymerverschnitte, insbesondere auf TPE-Basis ( DE 101 47 828 A1 )- polymer blends, especially based on TPE ( DE 101 47 828 A1 )

Trotz verschiedener Lösungsansätze lässt bislang die Protonenleitfähigkeit der Membran zu wünschen übrig, und zwar sowohl unter technischen wie auch wirtschaftlichen Gesichtspunkten. Es ist daher verständlich, dass insbesondere in die Werkstofftechnologie der Membran weiterhin viel Aufwand gesteckt wird.So far, despite various approaches the proton conductivity the membrane left something to be desired, and from both a technical and economic point of view. It is therefore understandable that continue in particular in the material technology of the membrane a lot of effort is put into it.

Mit der erfindungsgemäßen Brennstoffzelle unter Verwendung einer protonenleitenden Hybridmembran, umfassend eine Matrix, in die ein kanalbildendes Protein auf der Basis extremophiler Mikroorganismen eingemischt ist, wird ein neuer werkstoffmäßiger Weg beschritten, verbunden mit einer hohen Effizienz der Protonenleitfähigkeit bei gleichzeitig technisch einfacher und kostengünstiger Herstellung.With the fuel cell according to the invention under Use of a proton-conducting hybrid membrane, comprising a Matrix into which a channel-forming protein based on extremophiles Microorganisms are mixed in, a new material way followed, combined with a high efficiency of proton conductivity with technically simple and inexpensive manufacture.

Eine Hybridmembran ist ein Kombinationssystem aus einem technischen und einem biologischen Material. Das technische Material ist dabei die Matrix, während das kanalbildende Protein (Membranprotein) das biologische Material bildet.A hybrid membrane is a combination system from a technical and a biological material. The technical Material is the matrix, while the channel-forming protein (membrane protein) the biological material forms.

Die Matrix der Membran ist ein Polymerwerkstoff, vorzugsweise ein thermoplastischer Kunststoff, ein Elastomer oder thermoplastisches Elastomer.The matrix of the membrane is a polymer material, preferably a thermoplastic, an elastomer or thermoplastic elastomer.

Der thermoplastische Kunststoff basiert vorzugsweise auf einem halogenierten und/oder sulfonierten Polyalken, insbesondere wiederum einem halogenierten und/oder sulfonierten Polyethylen.The thermoplastic is based preferably on a halogenated and / or sulfonated polyalkene, in particular a halogenated and / or sulfonated one Polyethylene.

Alternativ hierzu kann auch ein Elastomer auf der Basis eines Kautschuks mit unpolarem oder polarem Charakter verwendet werden, wobei insbesondere folgende Kautschuktypen zum Einsatz kommen:Alternatively, an elastomer can also be used the basis of a rubber with a non-polar or polar character are used, in particular the following types of rubber for Use:

  • – Naturkautschuk (Kurzform: NR)- natural rubber (Short form: NR)
  • – Butadien-Kautschuk (Kurzform: BR)- Butadiene rubber (Short form: BR)
  • – Ethylen-Propylen-Dien-Mischpolymerisat (Kurzform: EPDM)- Ethylene-propylene-diene copolymer (Short form: EPDM)
  • – Fluorkautschuk (Kurzform: FKM)- fluororubber (Short form: FKM)
  • – Chloroprenkautschuk (2-Chlorbutadien-1,3; Kurzform: CR)- chloroprene rubber (2-chlorobutadiene-1,3; short form: CR)
  • – Chlorbutylkautschuk (Kurzform: CIIR)- chlorobutyl rubber (Short form: CIIR)
  • – Brombutylkautschuk (Kurzform: BIIR)- bromobutyl rubber (Short form: BIIR)
  • – Nitrilkautschuk (Kurzform: NBR)- nitrile rubber (Short form: NBR)
  • – Acrylatkautschuk (Kurzform: ACM)- acrylic rubber (Short form: ACM)

Auch thermoplastische Elastomere, insbesondere in Verbindung mit den oben genannten Werkstoffen, sind einsetzbar, wobei der Anteil der thermoplastischen Komponente z dem Anteil der Elastomerkomponente ist.Also thermoplastic elastomers, especially in connection with the materials mentioned above can be used, the proportion of the thermoplastic component z is the proportion of the elastomer component.

Das Protein als biologisches Material, das bis 100°C, insbesondere bis 160°C, temperaturbeständig sein sollte, umfasst extremophile Mikroorganismen (Bakterien), die in der Natur an extremen Standorten (z.B. Vulkangebiete) vorkommen.The protein as a biological material, that up to 100 ° C, in particular up to 160 ° C, temperature resistant should be includes extremophilic microorganisms (bacteria) that occur in nature at extreme locations (e.g. volcanic areas).

Von besonderer Bedeutung sind dabei die hyperthermophilen Mikroorganismen mit beispielsweise den Biotopen vulkanisch, tektonische Bruchzonen und subterran. Zu nennen sind hier insbesondere die hyperthermophilen Archaen (Archaeglobus), die vorzugsweise schwefelhaltig sind. Ein bevorzugter Vertreter dieser Gruppe ist ein Thermodesulfobacterium.Are of particular importance the hyperthermophilic microorganisms with, for example, the biotopes volcanic, tectonic fracture zones and subterranean. To be mentioned here in particular the hyperthermophilic archaea (Archaeglobus), the are preferably sulfur-containing. A preferred representative of this Group is a Thermodesulfobacterium.

Die Mikroorganismen wirken aktiv und/oder passiv, wobei bei der passiven Art die Mikororganismen nach dem Wachstum und Einschluss in der Membran abgetötet sind.The microorganisms act actively and / or passively, the passive type being the microorganisms after growth and inclusion in the Membrane are killed.

Vorteilhafterweise enthält die Matrix zusätzlich ein Trägermaterial für das Protein, insbesondere ein Molekularsieb mit hohem Kristallwassergehalt, und zwar bei wenigstens 100 Molen Kristallwasser. In diesem Zusammenhang ist insbesondere das Natrium-Aluminium-Silikat der folgenden Formel zu nennen: Na86[(AlO2)86·(SiO2)106]·276H2O Advantageously, the matrix additionally contains a carrier material for the protein, in particular a molecular sieve with a high crystal water content, namely with at least 100 moles of crystal water. In this context, the following formula is particularly worth mentioning: Na 86 [(AlO 2 ) 86 · (SiO 2 ) 106 ] · 276H 2 O

Des Weiteren ist es von Vorteil, wenn das Molekularsieb im Rahmen einer partiellen Dehydratisierung mit dem Protein beladen ist, und zwar unter Bildung eines Molekularsieb/Protein-Adduktes. Ein Teil des Kristallwassers wird also entfernt und durch das Protein ersetzt. Mit dieser Maßnahme wird die Protonenleitfähigkeit wie auch die Sturkturfestigkeit der Membran erhöht.It is also an advantage if the molecular sieve is partially dehydrated loaded with the protein to form a molecular sieve / protein adduct. Part of the water of crystallization is removed and by the protein replaced. With this measure becomes the proton conductivity as well as the structural strength of the membrane increased.

Das kanalbildene Protein umfasst insbesondere eine wassergefüllte Pore.The channel-forming protein comprises especially a water-filled one Pore.

Die Erfindung wird nun anhand schematischer Darstellungen erläutert. Es zeigen:The invention will now become more schematic Illustrations explained. Show it:

1 eine Brennstoffzelle; 1 a fuel cell;

2 den elektrochemischen Reaktionsablauf einer Brennstoffzelle. 2 the electrochemical reaction sequence of a fuel cell.

Nach 1 umfasst die Brennstoffzelle 1 eine protonenleitende Membran 2 als Elektrolyt, umfassend eine Matrix, in die ein kanalbildendes Protein auf der Basis extremophiler Mikroorganismen eingemischt ist. Die Membran 2 wird dabei beiderseits von Katalysatorschichten 3 überdeckt. An der nach außen weisenden Oberfläche der Katalysatorschichten 3 liegen gasdurchlässige Elektroden in Form einer Anode 4 und Kathode 5 an. Die elektrisch leitfähigen Platten 6 begrenzen die Brennstoffzelle anodenbzw. kathodenseitig, wobei diese Platten mit den gasdurchlässigen Elektroden eine bauliche Einheit bilden. Ferner sind Gasanschlüsse für den Wasserstoff (H2) und Sauerstoff (O2) vorhanden.To 1 includes the fuel cell 1 a proton-conducting membrane 2 as an electrolyte, comprising a matrix into which a channel-forming protein based on extremophilic microorganisms is mixed. The membrane 2 is on both sides of catalyst layers 3 covered. On the outwardly facing surface of the catalyst layers 3 there are gas permeable electrodes in the form of an anode 4 and cathode 5 on. The electrically conductive plates 6 limit the fuel cell anode or on the cathode side, these plates forming a structural unit with the gas-permeable electrodes. There are also gas connections for the hydrogen (H 2 ) and oxygen (O 2 ).

Mehrere Einzelzellen 1 lassen sich nun zu Zellenstapeln verschalten, wobei die Membran bei einer Schichtstärke von 0,05 bis 1 mm, insbesondere 0,1 bis 0,2 mm, zu einem geringen Gesamtbauraum beiträgt.Several single cells 1 can now be interconnected to cell stacks, the membrane contributing to a small overall space with a layer thickness of 0.05 to 1 mm, in particular 0.1 to 0.2 mm.

2 zeigt den elektrochemischen Reaktionsablauf einer Brennstoffzelle mit folgenden Teilabläufen: 2 shows the electrochemical reaction sequence of a fuel cell with the following partial sequences:

  • – erste Einzelreaktion an der Anode 4 (H2 → 2H+ + 2e);- First single reaction at the anode 4 (H 2 → 2H + + 2e);
  • – Protonenwanderung durch die Membran 2;- proton migration through the membrane 2 ;
  • – Elektronenfluss über einen äußeren Stromkreis 7, der mit einem elektrischen Verbraucher 8 in Verbindung steht;- Electron flow through an external circuit 7 with an electrical consumer 8th communicates;
  • - zweite Einzelreaktion an der Kathode 5 (2H+ + 2e + ½O2 → H2O).- second single reaction at the cathode 5 (2H + + 2e + ½O 2 → H 2 O).

Da es zu teuer wäre, das vorhandene Tankstellennetz durch ein Wasserstoffnetz zu ersetzen, geht die Entwicklung dahin, den Wasserstoff direkt an Bord des Autos zu erzeugen, vorzugsweise aus Methanol, das sich leicht aus Erdgas oder auch aus nachwachsenden Rohstoffen gewinnen lässt und das wie Benzin getankt werden kann. Dazu ist ein Reformierungsreaktor als eine kleine Chemieanlage nötig. Ferner ist die Direkt-Methanol-Brennstoffzelle mit internem Reformer unter Verwendung einer Reformerschicht bekannt ( DE 199 45 667 A1 ).Since it would be too expensive to replace the existing petrol station network with a hydrogen network, the trend is to generate the hydrogen directly on board the car, preferably from methanol, which can easily be obtained from natural gas or from renewable raw materials, like gasoline can be refueled. This requires a reforming reactor as a small chemical plant. The direct methanol fuel cell with an internal reformer using a reformer layer is also known ( DE 199 45 667 A1 ).

Als Sauerstofflieferant genügt zumeist die Luft.As an oxygen supplier, it is usually sufficient the air.

Das sich bildende Wasser sorgt zudem dafür, dass das Kristallwasser des Molekularsiebes bei Verwendung eines Molekularsieb/Protein-Adduktes nicht aufgebraucht wird.The water that forms also ensures for this, that the crystal water of the molecular sieve when using a Molecular sieve / protein adduct is not used up.

11
Brennstoffzelle (Einzelzelle)fuel cell (Single cell)
22
protonenleitende Membran (Hybridmembran)proton-conducting Membrane (hybrid membrane)
33
Katalysatorschichtcatalyst layer
44
Elektrode (Anode)electrode (Anode)
55
Elektrode (Kathode)electrode (Cathode)
66
elektrisch leitfähige Platte (bipolare Platte)electrical conductive Plate (bipolar plate)
77
äußerer Stromkreisouter circuit
88th
elektrischer Verbraucherelectrical consumer

Claims (28)

Brennstoffzelle (1), umfassend wenigstens folgende Bauteile: – eine protonenleitende Membran (2) als Elektrolyt; – Katalysatorschichten (3), die beiderseits die Membran (2) überdecken; – gasdurchlässige Elektroden in Form einer Anode (4) und Kathode (5), die an der nach außen weisenden Oberfläche der Katalysatorschichten (3) anliegen; – elektrisch leitfähige Platten (6), welche die Elektroden in dicht benachbarten Abständen elektrisch leitend berühren und gemeinsam mit den Elektroden gasführende Kanäle begrenzen; sowie – Gasanschlüsse für die Zufuhr von Wasserstoff einerseits und Sauerstoff andererseits; dadurch gekennzeichnet, dass – die Membran (2) eine Hybridmembran ist, umfassend eine Matrix, in die ein kanalbildendes Protein auf der Basis extremophiler Mikroorganismen eingemischt ist.Fuel cell ( 1 ), comprising at least the following components: - a proton-conducting membrane ( 2 ) as an electrolyte; - catalyst layers ( 3 ), the membrane on both sides ( 2 ) cover; - gas permeable electrodes in the form of an anode ( 4 ) and cathode ( 5 ) on the outwardly facing surface of the catalyst layers ( 3 ) issue; - electrically conductive plates ( 6 ) which conductively touch the electrodes in closely spaced intervals and, together with the electrodes, delimit gas-conducting channels; and - gas connections for the supply of hydrogen on the one hand and oxygen on the other; characterized in that - the membrane ( 2 ) is a hybrid membrane, comprising a matrix into which a channel-forming protein based on extremophilic microorganisms is mixed. Brennstoffzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrix der Membran (2) ein Polymerwerkstoff, vorzugsweise ein thermoplastischer Kunststoff, ein Elastomer oder ein thermoplastisches Elastomer ist.Fuel cell according to claim 1, characterized in that the matrix of the membrane ( 2 ) is a polymer material, preferably a thermoplastic, an elastomer or a thermoplastic elastomer. Brennstoffzelle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein thermoplastischer Kunststoff auf der Basis eines halogenierten und/oder sulfonierten Polyalkens Verwendung findet.Fuel cell according to claim 2, characterized in that a thermoplastic based on a halogenated and / or sulfonated polyalkene is used. Brennstoffzelle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein halogeniertes und/oder sulfoniertes Polyethylen Verwendung findet.Fuel cell according to claim 3, characterized in that use a halogenated and / or sulfonated polyethylene place. Brennstoffzelle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Elastomer auf der Basis eines Kautschuks mit unpolarem Charakter Verwendung findet.Fuel cell according to claim 2, characterized in that an elastomer based on a rubber with non-polar Character is used. Brennstoffzelle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Naturkautschuk, Butadien-Kautschuk oder ein Ethylen-Propylen-Dien-Mischpolymerisat Verwendung findet.Fuel cell according to claim 5, characterized in that natural rubber, butadiene rubber or an ethylene-propylene-diene copolymer Is used. Brennstoffzelle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Elastomer auf der Basis eines Kautschuks mit polarem Charakter Verwendung findet.Fuel cell according to claim 2, characterized in that an elastomer based on a rubber with a polar character Is used. Brennstoffzelle nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein halogenierter Kautschuk auf der Basis Fluor, Chlor oder Brom Verwendung findet.Fuel cell according to claim 7, characterized in that a halogenated rubber based on fluorine, chlorine or Bromine is used. Brennstoffzelle nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass Fluorkautschuk, Chloroprenkautschuk, Chlorbutylkautschuk oder insbesondere Brombutylkautschuk Verwendung findet.Fuel cell according to claim 8, characterized in that fluororubber, chloroprene rubber, chlorobutyl rubber or in particular bromobutyl rubber is used. Brennstoffzelle nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass Nitrilkautschuk oder Acrylatkautschuk Verwendung findet.Fuel cell according to claim 7, characterized in that nitrile rubber or acrylate rubber is used. Brennstoffzelle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein thermoplastisches Elastomer Verwendung findet, das aus einer thermoplastischen Komponente gemäß Anspruch 3 oder 4 und einer Elastomerkomponente gemäß einem der Ansprüche 5 bis 10 gebildet ist.Fuel cell according to claim 2, characterized in that a thermoplastic elastomer is used that consists of a thermoplastic component according to claim 3 or 4 and an elastomer component according to one of claims 5 to 10 is formed. Brennstoffzelle nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil der thermoplastischen Komponente ≥ dem Anteil der Elastomerkomponente ist.Fuel cell according to claim 11, characterized in that the proportion of the thermoplastic component ≥ the proportion the elastomer component. Brennstoffzelle nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass in die Matrix der Membran (2) zusätzlich ein Trägermaterial eingemischt ist.Fuel cell according to one of claims 1 to 12, characterized in that in the matrix of the membrane ( 2 ) a carrier material is also mixed in. Brennstoffzelle nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial ein Molekularsieb ist, das vorzugsweise mit einem hohen Kristallwassergehalt versehen ist.Fuel cell according to claim 13, characterized in that the backing material is a molecular sieve, preferably with a high crystal water content is provided. Brennstoffzelle nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Molekularsieb ein Metall-Aluminium-Silikat der folgenden Formel ist: Men[(AlO2)x·(SiO2)y]·mH2O Fuel cell according to claim 14, characterized in that the molecular sieve is a metal-aluminum-silicate of the following formula: Me n [(AlO 2 ) x · (SiO 2 ) y ] · mH 2 O Brennstoffzelle nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein Metall der ersten oder zweiten Hauptgruppe des Periodensystems, vorzugsweise Natrium, Verwendung findet.Fuel cell according to claim 15, characterized in that a metal of the first or second main group of the periodic table, preferably sodium, is used. Brennstoffzelle nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Molekularsieb ein Natrium-Aluminium-Silikat der folgenden Formel ist: Na86[(AlO2)86·(SiO2)106]·mH2O Fuel cell according to claim 15 or 16, characterized in that the molecular sieve is a sodium aluminum silicate of the following formula: Na 86 [(AlO 2 ) 86 · (SiO 2 ) 106 ] · mH 2 O Brennstoffzelle nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Molekularsieb wenigstens 100 Mole (m), vorzugsweise wenigstens 200 Mole (m), Kristallwasser enthält.Fuel cell according to one of claims 14 to 17, characterized in that the molecular sieve at least 100 Mole (m), preferably at least 200 mole (m), contains water of crystallization. Brennstoffzelle nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Molekularsieb 276 Mole (m) Kristallwasser enthält.Fuel cell according to claim 18, characterized in that the molecular sieve 276 Mole (m) contains water of crystallization. Brennstoffzelle nach Anspruch 17 und 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Molekularsieb ein Natrium-Aluminium-Silikat der folgenden Formel ist: Na86[(AlO2)86·(SiO2)106]·276H2O Fuel cell according to claim 17 and 19, characterized in that the molecular sieve is a sodium aluminum silicate of the following formula: Na 86 [(AlO 2 ) 86 · (SiO 2 ) 106 ] · 276H 2 O Brennstoffzelle nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial mit dem Protein beladen ist, und zwar unter Bildung eines entsprechenden Adduktes.Fuel cell according to one of claims 13 to 20, characterized in that the carrier material with the protein is loaded, with the formation of an appropriate adduct. Brennstoffzelle nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Molekularsieb im Rahmen einer partiellen Dehydratisierung mit dem Protein beladen ist, und zwar unter Bildung eines Molekularsieb/Protein-Adduktes.Fuel cell according to one of claims 14 to 20, characterized in that the molecular sieve in the context of a partial dehydration is loaded with the protein, namely to form a molecular sieve / protein adduct. Brennstoffzelle nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass ein Protein Verwendung findet, das bis 100°C, insbesondere bis 160°C, temperaturbeständig ist.Fuel cell according to one of claims 1 to 22, characterized in that a protein is used, that up to 100 ° C, in particular up to 160 ° C, temperature resistant is. Brennstoffzelle nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass ein Protein auf der Basis hyperthermophiler Mikroorganismen Verwendung findet.Fuel cell according to one of claims 1 to 23, characterized in that a protein based on hyperthermophile Microorganisms are used. Brennstoffzelle nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass ein Protein auf der Basis hyperthermophiler Archaen Verwendung findet.Fuel cell according to claim 24, characterized in that use a protein based on hyperthermophilic archaea place. Brennstoffzelle nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die hyperthermophilen Archaen schwefelhaltig sind, insbesondere ein Thermodesulfobacterium sind.Fuel cell according to claim 25, characterized in that the hyperthermophilic archaea contains sulfur, especially are a Thermodesulfobacterium. Brennstoffzelle nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikroorganismen aktiv und/oder passiv wirken, wobei bei der passiven Art die Mikroorganismen nach dem Wachstum und Einschluss in der Membran (2) abgetötet sind.Fuel cell according to one of claims 1 to 26, characterized in that the microorganisms act actively and / or passively, with the passive type, the microorganisms after the wax tum and inclusion in the membrane ( 2 ) have been killed. Brennstoffzelle nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass das kanalbildende Protein eine wassergefüllte Pore umfasst.Fuel cell according to one of claims 1 to 27, characterized in that the channel-forming protein a water-filled Pore covers.
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