[Translate to Englisch:] COMPELL

[Translate to Englisch:] Gassensorik für die Prozesskontrolle in Brennstoffzellen-Systemen mit integrierter Brenngaserzeugung

 

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Ziel des Verbundprojektes COMPELL

Ziel ist die Entwicklung eines Kohlenmonoxid-Sensors für die Verwendung in Brennstoffzellen-Systemen. In diesen Systemen führt die Brenngaserzeugung in sogenannten Reformern neben Wasserstoff zwangsläufig auch zur Produktion von Kohlenmonoxid undKohlendioxid, deren Konzentrationen überwacht werden müssen.

Bis jetzt existiert kein System, welches die Messungvon CO und CO2 in Wasserstoff erlaubt. Im Rahmen dieses Projektes wird ein auf dem Pellistorprinzip basierendes Sensorsystem entwickelt, welches die Reaktionswärme der katalytisch aktivierten Methanisierungsreaktion ausnutzt.

 

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Pellistorprinzip

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Reaktionen

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[Translate to Englisch:] Die Temperatur der Pellistoren wird während der Messung konstant gehalten und die Heizleistungsänderung als Messsignal ausgewertet. Durch die geeignete Auswahlverschieden reaktiver Katalysatoren und Messungen bei unterschiedlichen Temperaturen kann nach anschließender Verrechnung der Signale auf die Konzentrationen zurückgeschlossen werden. Die Auswahl der Katalysatoren und die Messungen wurden am Umweltcampus Birkenfeld durchgeführt.

 

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Auswertung von Mehrsensorsystemen

Unterschiedlich optimierte beziehungsweise beiunterschiedlichen Temperaturen betriebene Sensoren bilden ein Sensorarray, welches bei verschiedenen Gasangeboten charakteristische Sensorsignale liefert. Neuronale Netze können durch geeignete Verrechnung auf diese Signalbilder „trainiert“ werden.

[Translate to Englisch:] Nach Bestimmung geeigneter Algorithmen können die Gase und Einzelkonzentrationen bestimmt und im Merkmalsraum aufgetragen werden.

 

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Entwicklung von Membransubstraten

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[Translate to Englisch:] Um eine Verbesserung der Selektivität und der Ansprechzeiten zu erreichen, werden derzeit mikrostrukurierte Sensoren im Institut für Mikrotechnik Mainz entwickelt. Die Abbildung rechts zeigt einen Siliziumchip mit freitragender Nitrid-Membran und Platinstrukturierung, auf die ein Katalysatormaterial aufgetragen werden kann.

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