Wat is een brandstofcel?
Een brandstofcel verandert waterstof, de brandstof, in elektriciteit met behulp van lucht en andere katalysatoren. De brandstofcel gebruikt chemische energie gevangen in waterstofgas en zet deze om in de kinetische energie die we kennen als elektriciteit, zonder fossiele brandstoffen, verbranding of vervuilende emissies. Als een opmerkelijk efficiënte, ongelooflijk schone bron van hernieuwbare energie, kunnen brandstofcellen de plaats innemen van zowel batterijen als motoren voor voertuigen, laptops en stroomnetten in woningen.
De technologie van brandstofcellen is goed onderzocht en ontwikkeld, hoewel ze om economische en politieke redenen niet breed zijn toegepast. Zo'n schone energiebron, als onderdeel van een wijdverbreide waterstofeconomie, garandeert minder afhankelijkheid van de afnemende voorraden van fossiele brandstoffen, creëert minder broeikasgassen die bijdragen aan de wereldwijde klimaatverandering en explodeert of functioneert niet zo vaak als motoraangedreven elektriciteit.
Chemisch gezien neemt een brandstofcel waterstof en lucht op, maakt elektriciteit en produceert bijproducten van water en warmte. De buitenste lagen van een brandstofcel zijn de anodeplaat, met een positieve lading, en de kathodeplaat, met een negatieve lading. Samen met de centrale elektrolytplaat zijn dit katalytische omgevingen die bepaalde elektrochemische functies stimuleren.
De anode scheidt waterstof in protonen en elektronen. De elektronen stromen langs een pad en produceren elektrische stroom voor een circuit, terwijl protonen door de elektrolyt naar de kathode bewegen. De kathode combineert zuurstof met protonen en verzamelt ook enkele elektronen in het circuit om ze in water te combineren. Met de kathode kunnen water en extra warmte als extra energiebronnen worden gebruikt.
Een onafhankelijke waterstoftoevoer, zoals van een tank op een station, hoeft niet de enige brandstofbron in een brandstofcel te zijn. Je kunt zelfs rottende organische stoffen gebruiken, zoals vegetatie, want dat geeft ook waterstof af. Of waterstof kan worden gescheiden van zuurstof uit water, door elektrolyse, door zonne- of windenergie. Als water wordt gebruikt als een bron van waterstof, is de brandstofcel praktisch onsterfelijk, omdat deze de cyclus van water naar waterstof naar water voortzet.
Bovendien is een brandstofcel flexibel omdat deze klein en draagbaar of groter en permanent kan zijn. De kosten om te converteren naar een brandstofcel-aangedreven elektriciteitsnet kunnen in het begin hoog zijn, maar na verloop van tijd zullen de kosten van onderhoud, reparatie en brandstof aanzienlijk dalen in vergelijking met conventionele elektriciteitsgeneratoren. Als je de resulterende warmte kunt gebruiken om bijvoorbeeld een huis in de winter te verwarmen, wordt de brandstofcel nog voordeliger.