brandstofceltechnologieën

Brandstofcel is een elektrochemisch apparaat dat chemische energie omzet in elektriciteit zonder verbranding. Een brandstofcel gebruikt een brandstof, meestal waterstof, aan de anode en zuurstof uit de lucht aan de kathode. Door de elektrolyt bewegen ionen tussen de elektroden terwijl elektronen via een extern circuit stromen, waardoor elektriciteit wordt opgewekt. Als bijproduct ontstaat alleen water en warmte. De efficiëntie kan hoger liggen bij gecombineerde warmte- en kracht (CHP), afhankelijk van ontwerp en toepassing.

Belangrijke typen zijn onder meer PEM-brandstofcellen (PEMFC), vaste-oxidenbrandstofcellen (SOFC) en directe methanolbrandstofcellen (DMFC). PEMFC’s opereren bij lage temperaturen (ongeveer 60–80°C) en zijn geschikt voor voertuigen en draagbare toepassingen; SOFC’s werken bij hoge temperaturen (ongeveer 700–1000°C) en kunnen ook koolwaterstoffen gebruiken na omzetting; DMFC’s doen direct methanolomzetting en worden onderzocht voor kleinere apparaten. De elektrische efficiëntie ligt meestal tussen 40 en 60 procent, hoger wanneer warmte teruggewonnen kan worden.

Toepassingen bestrijken transport (auto’s, bussen en vrachtwagens), stationaire elektriciteitsopwekking en draagbare systemen. Ze bieden snelle start en lage lokale emissies, vooral wanneer waterstof als brandstof wordt gebruikt. Uitdagingen omvatten de kosten en levensduur van brandstofcellen, waterstofinfrastructuur en de opslag en productie van schone waterstof. De milieu-impact hangt sterk af van hoe waterstof wordt geproduceerd; bij duurzame productie kunnen brandstofcellen bijdragen aan lagere totalemissies dan conventionele verbrandingsmotoren.