ENERGY SUPPLY SYSTEM WITH REVERSIBLE FUNCTIONAL ELEMENT

摘要

Bekannte Energieversorgungssysteme mit zumindest einem photokatalytischen Elektrolyseur für die Wasserstofferzeugung durch Sonneneinstrahlung, einem Wasserstoffspeicher und zumindest einer elektrokatalytischen Brennstoffzelle für die Stromerzeugung aus Wasserstoff sind entweder nicht reversibel (und damit nicht ausreichend zeiteffizient) oder setzen photovoltaisch erzeugten Solarstrom bei der Wasserstofferzeugung ein. Der Wasserstoffspeicher ist extern angeordnet. Bei der Erfindung ist zur effizienten Tag- und Nachtbetriebsweise der photokatalytische Elektrolyseur (01) mit der elektrokatalytischen Brennstoffzelle (02) in einem reversiblen Funktionselement (03) baulich vereinigt. Bei Sonneneinstrahlung (07) wird Wasserstoff direkt aus Sonneneinstrahlung ohne den Umweg über photovoltaisch erzeugten Solarstrom photokatalytisch erzeugt, ohne Sonneneinstrahlung wird unter Wasserstoff zufuhr elektrischer Strom elektrokatalytisch erzeugt. Dazu weist das reversible Funktionselement (03) auf seiner sonnenabgewandten Rückseite (14) eine bifunktionale elektrokatalytische Beschichtung (15) auf, die eine effiziente Katalyse in beiden Betriebsweisen garantiert. Vorteilhaft wird durch zusätzliche Integration des Wasserstoffspeichers (18) ein reversibles Hybridelement (19) gebildet. Dieses kann vorteilhaft als Gebäudevorsatzelement (24) ausgebildet sein. Hiermit können Gebäude - auch in Kombination mit anderen Funktionselementen (63) auf Solarbasis - vollständig autark mit Energie versorgt werden.