Wetenschappers hebben een brandstofcel ontwikkeld die waterstof in elektriciteit omzet én in staat is om elektrochemische energie op dezelfde wijze als een batterij op te slaan. En dat is voor het eerst.

Onderzoekers van de Harvard Univerisity ontwikkelden een solid oxide fuel cell (SOFC). Het is niet voor het eerst dat een SOFC wordt gebouwd, het is wel voor het eerst dat deze in staat is om ook nadat de brandstof op is nog energie te leveren. Eerdere SOFC’s hadden elektroden gemaakt van platinum. Wanneer de brandstof weg viel, waren deze nog gedurende 15 seconden in staat om energie te leveren. Dat was echter geen opgeslagen energie, maar de naweeën van de reactie die in de brandstofcel plaatsvond. De onderzoekers van Harvard University maken gebruik van vanadium(V)oxide en platinum en bekleedden hiermee de anode (één van de elektroden). Dankzij vanadium(V)oxide is de brandstofcel zowel in staat om energie op te wekken als om energie op te slaan.

Hoe?
Opvallend genoeg weten de onderzoekers niet eens precies hoe de brandstofcel erin slaagt om energie op te slaan. “Er zijn drie reacties die dankzij de anode van vanadium(V)oxide mogelijk in de brandstofcel plaatsvinden,” vertelt onderzoeker Shriram Ramanathan. “De eerste is de oxidatie van vanadium-ionen. De tweede is de opslag van waterstof in de vanadium(V)oxide kristalroosters. En de derde reactie die we mogelijk zien is de verschillende concentratie van zuurstofionen bij de anode en kathode.” Vooralsnog lijkt het erop dat zeker twee van deze drie reacties tegelijkertijd bezig zijn.

WIST U DAT…

…er ook al brandstofcellen zijn die lopen op uw glucose?

Drie minuten
Uit experimenten blijkt dat de brandstofcel zelfs 3,5 minuut nadat de brandstof op is geraakt nog energie kan leveren. De onderzoekers verwachten de brandstofcel nog verder te kunnen verbeteren, waardoor deze nog langer zonder energie kan. Het belangrijkste is dat nu bewezen is dat SOFC’s ook energie op kunnen slaan.

Zo’n brandstofcel die energie opwekt en opslaat, is met name ideaal voor onderweg. Onderweg kan het immers zomaar eens gebeuren dat de brandstof opraakt en dan zit u niet direct zonder energie. De onderzoekers verwachten dan ook dat de brandstofcel voornamelijk toegepast zal worden in kleine, draagbare elektrische apparaten die niet zonder energie kunnen. “Onbemande vliegtuigjes kunnen hier bijvoorbeeld enorm veel baat bij hebben,” legt onderzoeker Quentin Van Overmeere uit. “Wanneer het onmogelijk is om bij te tanken kan een extra boost van de opgeslagen energie de levensduur van het apparaat significant vergroten.”

Op de foto bovenaan dit artikel ziet u een soort chip met daarin negen brandstofcellen (de negen zwarte stipjes). De batterij die ernaast ligt, laat zien hoe klein de brandstofcellen in verhouding zijn.