Methanol-brandstofcel
Personenauto's die op benzine rijden, produceren koolstofdioxide. In december 1997 is in Kyoto (Japan) afgesproken dat in 2012 de hoeveelheid koolstofdioxide per gereden km gemiddeld met minstens 40% moet zijn teruggebracht. Daarom doet de auto-industrie uitgebreide research om de uitstoot van koolstofdioxide te verlagen. Eén van de onderzoeken richt zich op een auto uitgerust met een elektromotor. De elektrische stroom voor de elektromotor wordt geleverd door een zogenoemde directe methanol-brandstofcel.
In onderstaand figuur is de directe methanol-brandstofcel met elektromotor schematisch weergegeven.
In het vervolg van deze opgave duiden we zo'n cel kortheidshalve aan met brandstofcel.
In compartiment I van de brandstofcel wordt een mengsel van methanol en water geleid. In compartiment II wordt zuurstof (lucht) geleid. Aan de poreuze platina-elektroden (EI en EII) treden de volgende halfreacties op:
CH3OH + H2O → CO2 + 6 H+ + 6 e- (halfreactie 1)
O2 + 4 H+ + 4 e- → 2 H2O (halfreactie 2)
Tussen de poreuze elektroden bevindt zich een membraan dat alleen H+ ionen doorlaat. Koolstofdioxide en waterdamp worden uit de brandstofcel afgevoerd.