hoewel waterstof als brandstofbron nog in de kinderschoenen staat, ziet de toekomst er ongelooflijk rooskleurig uit. De technologie achter waterstofbrandstofcellen verbetert dagelijks en de levensvatbaarheid ervan als vervanging van de verbrandingsmotor lijkt waarschijnlijk. Waterstof wordt al gebruikt in speciale voertuigen zoals vorkheftrucks en bussen, en het is slechts een kwestie van tijd voordat er infrastructuur is om de consumentenmarkt te bedienen. Waarom hebben waterstof brandstofcellen zo ‘ n grote aantrekkingskracht? Omdat hun enige bijproducten warmte en waterdamp zijn, waardoor waterstofbrandstofcellen een echt zero-emissie locomotieftechnologie zijn.

Wat is een brandstofcel?

een brandstofcel is een apparaat dat elektrisch vermogen genereert door een chemische reactie door het omzetten van een brandstof (waterstof) in elektriciteit. Hoewel brandstofcellen en batterijen beide worden beschouwd als elektrochemische cellen en bestaan uit een soortgelijke structuur, brandstofcellen vereisen een continue bron van brandstof en zuurstof te lopen; vergelijkbaar met hoe een interne verbrandingsmotor een continue stroom van benzine of diesel nodig heeft.

Hoe werkt het?

een brandstofcel heeft drie hoofdcomponenten nodig om de chemische reactie te veroorzaken: een anode, een kathode en een elektrolyt. Eerst wordt een waterstofbrandstof via stroomvelden naar de anode geleid. Waterstofatomen worden geïoniseerd (ontdaan van elektronen), en dragen nu slechts een positieve lading. Vervolgens komt zuurstof in de brandstofcel bij de kathode, waar het combineert met elektronen die terugkeren uit het elektrische circuit en de geïoniseerde waterstofatomen. Vervolgens, nadat het zuurstofatoom de elektronen oppikt, reist het dan door het elektrolyt om te combineren met het waterstofion. De combinatie van zuurstof en geïoniseerde waterstof dient als basis voor de chemische reactie.

SETRA BLOG: leer waarom het gebruik van 316L roestvrij staal in industriële waterstofdruktoepassingen de voorkeur heeft boven 17-4 roestvrij staal.

een polymeerelektrolytenmembraan maakt het mogelijk de juiste ionen tussen de anode en de kathode door te voeren. Als de elektrolyt vrije controle gaf voor alle elektronen of ionen om vrij te gaan, zou het de chemische reactie verstoren. Aan het einde van het proces reageren de positief geladen waterstofatomen met de zuurstof om zowel water als warmte te vormen terwijl het creëren van een elektrische lading.

binnen de brandstofmarkt zijn er veel verschillende toepassingen met verschillende vermogenseisen. Om voldoende stroom te leveren, kunnen afzonderlijke brandstofcellen samen worden geassembleerd tot een stapel. Een brandstofcel stapel kan worden afgestemd op precies de juiste hoeveelheid energie voor de toepassing.

waar worden brandstofcellen gebruikt?

brandstofcellen worden gebruikt in zowel stationaire als aandrijfkrachttoepassingen voor: