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Eine Solarzelle wandelt die Energie des Sonnenlichts direkt in elektrische Energie um. Der tagsüber erzeugte elektrische Strom kann Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff zerlegen. Wasserstoff lässt sich speichern und bei Bedarf wieder verbrennen. Die dabei frei werdende Energie lässt sich erneut verwenden. Die Solar-Wasserstoff-Anlage besteht aus einer Solarzelle, dem Elektrolyseur, der Brennstoffzelle und einem Elektro-Propeller. Die Solarzelle liefert Energie für die Zerlegung von Wasser im Elektrolyseur. Wasserstoff und Sauerstoff reagieren in der Brennstoffzelle zu Wasser. Die dabei frei werdende elektrische Energie betreibt den Elektromotor.
Überlege, welche Energieformen in der Solar-Wasserstoff-Anlage bei jedem Schritt ineinander umgewandelt werden. Formuliere für die im Elektrolyseur stattfindende Reaktion das Reaktionsschema.
Handelt es sich bei der Zerlegung von Wasser um eine endotherme oder exotherme Reaktion? Begründe deine Erkenntnis. Entwerfe ein einfaches Reaktionsschema für die Reaktion von Wasserstoff mit Sauerstoff zu Wasser, welches die Elektronenübergabe darstellt. Diskutiere und vergleiche deine Ergebnisse mit deinem Nachbarn oder deiner Nachbarin.
An welcher Stelle der Reaktion werden die Elektronen abgegeben und an welcher wieder aufgenommen? In welche Richtung im Stromkreis wandern die negativ geladenen Elektronen, in welche die positiv geladenen Wasserstoff-Ionen?
Handelt es sich bei der Zerlegung von Wasser um eine endotherme oder exotherme Reaktion? Begründe deine Erkenntnis. Entwerfe ein einfaches Reaktionsschema für die Reaktion von Wasserstoff mit Sauerstoff zu Wasser, welches die Elektronenübergabe darstellt. Diskutiere und vergleiche deine Ergebnisse mit deinem Nachbarn oder deiner Nachbarin.
An welcher Stelle der Reaktion werden die Elektronen abgegeben und an welcher wieder aufgenommen? In welche Richtung im Stromkreis wandern die negativ geladenen Elektronen, in welche die positiv geladenen Wasserstoff-Ionen?
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Ernst Klett Verlag GmbH
Rotebühlstraße 77
70178 Stuttgart
Ansprechpartner:
Markus Hanselmann
Autoren/Mitarbeit
Paul Gietz, Carola Gorke, Barbara Hoppe, Reinhard Peppmeier, Burkhard Priesnitz, Gregor Svoboda, Martina Weißmeyer, Dr. Norbert Welsch et al., Welsch & Partner, Tübingen
Softwareentwicklung, Animation und Grafiken
Welsch & Partner, Tübingen
© Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2015
Alle Rechte vorbehalten
Internetadresse: www.klett.de
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Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart (Archiv) oder gemeinfrei
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