Brandstofcel
Laatst bijgewerkt: 05-05-2025
Definitie
Een elektrochemisch apparaat dat chemische energie, vaak uit waterstof en zuurstof, direct omzet in elektrische energie, warmte en water, zonder verbranding.
Omschrijving
Een brandstofcel werkt door middel van een elektrochemische reactie tussen een brandstof, zoals waterstof, en een oxidant, zoals zuurstof uit de lucht. Deze reactie vindt plaats bij twee elektroden (anode en kathode) met daartussen een elektrolytlaag. Waterstofmoleculen worden bij de anode gesplitst, waarbij protonen en elektronen vrijkomen. De elektronen stromen via een extern circuit naar de kathode, wat elektrische stroom opwekt. De protonen bewegen door het elektrolyt naar de kathode, waar ze reageren met zuurstof en elektronen om water te vormen. Dit proces genereert naast elektriciteit ook warmte. In tegenstelling tot batterijen, die energie opslaan in een gesloten systeem, kan een brandstofcel continu energie produceren zolang er brandstof en oxidant worden aangevoerd.
Soorten en toepassingen
Er zijn verschillende typen brandstofcellen, waaronder PEM-brandstofcellen (Proton Exchange Membrane) en SOFC-brandstofcellen (Solid Oxide Fuel Cell). PEM-brandstofcellen werken bij lagere temperaturen en worden onder andere toegepast in voertuigen en draagbare apparatuur. SOFC-brandstofcellen opereren bij hogere temperaturen en zijn geschikt voor stationaire energieopwekking vanwege hun efficiëntie en flexibiliteit in brandstofkeuze, zoals aardgas of biogas. In de bouwsector worden brandstofcellen onderzocht en toegepast voor emissieloze energieopwekking, bijvoorbeeld in aggregaten die dieselgeneratoren vervangen.
Voordelen en uitdagingen in de bouw
Een belangrijk voordeel van brandstofcellen in de bouw is de mogelijkheid om emissievrij te werken, wat bijdraagt aan het verminderen van stikstofoxiden en fijnstof, met name relevant in kwetsbare gebieden zoals Natura 2000. Ze kunnen elektriciteit leveren voor materieel met elektromotoren. Uitdagingen zijn onder meer de hoge aanschafkosten van brandstofcellen, de beperkte beschikbaarheid van waterstoftankinfrastructuur en het rendement dat lager kan zijn dan bij batterij-elektrisch materieel, vooral bij sterk wisselende vermogensvragen. Er wordt echter gewerkt aan mobiele tankoplossingen en subsidiemogelijkheden om de inzet van brandstofcellen in de bouw te stimuleren.
Vergelijkbare termen
batterijopslag
Gebruikte bronnen: