Milieu: milieunieuws, milieukennis, milieuprofessional

Een brandstofcel is een elektrochemische toestel dat chemische energie in een continue reactie direct omzet in elektrische energie.

Relevantie
De brandstofcel heeft een hoog rendement doordat de omzetting van de brandstof in energie direct plaatsvindt, en niet in meerdere fasen.

Uitwerking
Een brandstofcel bestaat doorgaans uit een poreuze anode en kathode met daartussen een elektrolytlaag. De anode wordt gevoed met een constante, gasvormige brandstofstroom, de kathode met een constante gasvormige stroom in de vorm van zuurstof of lucht.

Aan de anode en kathode vinden gescheiden oxidatie- en reductiereacties plaats. De scheiding tussen deze reacties heeft tot gevolg dat een negatieve lading wordt opgebouwd in de anode en een positieve lading bij de kathode. Tussen de elektroden bevindt zich het elektrolyt dat de overdracht van ladingen tussen beide elektroden mogelijk maakt. Door een stroomkring aan te brengen kan elektrische energie onttrokken worden aan de reacties.

De meeste brandstofcellen werken op pure waterstof of op een chemische verbinding met een hoog waterstofgehalte zoals methanol, aardgas of benzine.

Het in een brandstofcel vrijkomen van energie biedt diverse voordelen ten opzichte van de verbranding van fossiele brandstoffen:

• Een hogere efficiëntie
• Geen CO2-emissies die bijdragen aan het broeikaseffect
• Geen NOX-emissies
• Minder geluidsoverlast

In vergelijking met bestaande methodes om energie te produceren heeft de brandstofcel een hoger rendement doordat de omzetting van de brandstof in energie direct plaatsvindt, en niet in meerdere fasen. Dat laatste is bijvoorbeeld wel het geval bij verbrandingsmotoren of stoomturbines. Bij conventionele verbrandingsapparatuur wordt eerst warmte opgewekt, vervolgens beweging en daarna eventueel elektriciteit.

Waterstof kan uit water gewonnen worden door dit elektrolytisch te splitsen in waterstof (H2) en zuurstof (O2). Het is mogelijk om de splitsing door middel van duurzame bronnen zoals zonnecellen uit te voeren. Bij splitsing met duurzame bronnen is er sprake van een schone en duurzame energiekringloop omdat de brandstofcel bij gebruik van puur waterstof alleen waterdamp als afvalstof heeft.

Gerelateerde factsheets
Duurzame energie
Waterstoftechnologie

Links
Brandstofcel.com