technieken » brandstofcel Het onderwerp brandstofcel is absoluut geen nieuwe ontwikkeling van deze tijd. Brandstofcellen bestaan eigenlijk al zeer lange tijd. De eerste brandstofcel werd in 1839 beschreven door de Engelse advocaat-rechter-fysicus Sir William Robert Grove. Hij beschrijft een experiment, waarbij twee platina strips zijn geplaatst in zwavelzuur; de ene strip is daarbij in contact gebracht met waterstofgas, de andere met zuurstofgas. Hij ontdekte bij toeval dat er dan een stroom loopt tussen beide strips. Na deze ontdekking werd er voortdurend onderzoek naar de brandstofcel gedaan. Tot een echte doorbraak van de brandstofcel kwam het echter niet omdat geen enkele brandstofcel zich qua prestaties kon meten met stoommachines, met de interne verbrandingsmotor of met waterkracht. Ook in de twintigste eeuw gaat het onderzoek naar brandstofcellen door. Het is een efficiente manier om energie op te wekken, die bovendien gebruik kan maken van duurzame brandstoffen zoals waterstof en methanol. De toepassing van de brandstofcel doet de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen afnemen en ook maakt het de wereld minder afhankelijk van de landen die deze produceren. Brandstofcellen worden ook wel elektrochemische conversiesystemen genoemd. Ze bestaan uit twee elektroden die onderling verbonden zijn via een elektroliet en zetten de elektrochemische energie die vrijkomt bij een oxidatiereaktie direkt om in elektrische energie. Om de oxidatiereaktie te laten verlopen, wordt er aan de anode kant van de brandstofcel continu een gasvormige brandstof toegevoegd (vaak is dit waterstofgas H2), terwijl aan de kathode kant continu een oxidant wordt toegevoegd (vaak is dit zuurstofgas O2). De elektrochemische reaktie vindt vervolgens plaats aan de beide elektroden (kathode en anode). Aan de anode vindt oxidatie van de brandstof plaats, terwijl aan de kathode de oxidant wordt gereduceerd. Hierdoor ontstaat een spanningsverschil tussen de elektroden, zodat bij extern doorverbinden van de elektroden energie geleverd kan worden. De kringloop wordt gesloten door transport van ionen via het elektroliet; positieve ionen van anode naar kathode of negatieve ionen in omgekeerde richting. Vanwege het elektrochemische karakter van het proces zou je een brandstofcel kunnen vergelijken met een batterij, maar... er is een essentieel verschil. Een batterij is een systeem voor energie opslag; de maximale energie die kan worden geleverd wordt bepaald door de hoeveelheid chemische reaktanten die in de batterij zijn opgeslagen. Bij het verbruik ervan, de ontlading, raakt de batterij uitgeput. Herladen van de batterij is mogelijk, maar dan moet wel elektrische energie van een externe bron aan de batterij toegevoegd worden. De brandstofcel echter blijft elektrische energie produceren zolang er maar brandstof en oxidant aan de elektroden wordt toegevoegd. De levensduur van de brandstofcel wordt dus niet bepaald door het opraken van chemische reaktanten maar eerder door bijvoorbeeld degradatie of gebreken van de comten: de laag elektroliet of de poreuze anode of kathode die zich aan weerszijden hiervan bevindt. De voordelen van de brandstofcellen: hoge elektrische efficientie zeer milieuvriendelijk geluidsarm brandstofcellen zijn modulair mogelijkheid voor gebruik van afvalwarmte gemakkelijk te plaatsen flexibel in het gebruik van brandstof De nadelen van de brandstofcellen: brandstofcellen zijn gevoelig voor bepaalde brandstofbestanddelen de produktiekosten voor de meeste brandstofcellen zijn te hoog de levensduur en de betrouwbaarheid zijn nog niet aangetoond.