Innovatie-links

Brandstofcellen Print
dinsdag, 01 januari 2008 18:14

De brandstofcel produceert elektriciteit op tot nu toe ongekend schone en stille wijze. De nieuwe techniek betekent dus met name voorruitgang voor het milieu. Brandstofcellen zijn echter niet alleen milieuvriendelijk, maar ook zeer efficiënt in de productie van elektriciteit. Belangrijk argument voor de toepassing is uiteraard ook de vervanging van aardolie als basis van onze energievoorziening. Vanwege de eindigheid van de olievoorraad, de prijs van olie, maar ook vanwege de huidige politieke afhankelijkheid van olieproducerende landen.

Hoewel de eerste brandstofcel al in 1839 werd ontwikkeld door de Engelse fysicus William Grove, duurde het nog tot de twintigste eeuw voordat de technologie verder werd ontwikkeld. Inmiddels houden onderzoekers over de hele wereld zich met het onderwerp bezig. Ook de binnenvaart. De techniek is er, de brandstofcel bestaat en waterstof bestaat. Het grootste probleem is echter de logistiek. De waterstof moet worden vervoerd in grote tanks. Voor een klein beetje vermogen heb je gigantisch veel waterstof nodig. Een schip volledig met brandstofcellen voortstuwen is toekomstmuziek. Voorlopig beperkt men zich tot kleinere projecten. Toch zijn brandstofcellen de toekomst. Het is stil en er is geen sprake van CO2-uitstoot en roet. Het enige afval is een beetje water.
Bron: samenvatting artikel `Brandstofcellen als opvolger van dieselmotoren `, NT, 6 juni 2007 en www.brandstofcel.com, 2008.


 

Brandstofcel 2 - 2006
Een brandstofcel zet waterstof en zuurstof om in elektriciteit. Daarmee kunnen vervolgens diverse systemen aan boord van een schip (voortstuwing, hulpwerktuigen, huishoudelijk verbruik) van stroom worden voorzien  hetzij via de levering van energie aan het aan boord aanwezige stroomnetwerk, hetzij via de levering van energie aan elektromotoren, waarmee vervolgens indirect apparatuur kan worden aangedreven. Daarmee kunnen brandstofcellen eenzelfde functie vervullen als de dieselgeneratoren op een All Electric Ship en is de brandstofceltechnologie zeer geschikt voor toepassing binnen het AES-systeem.

 

Doordat bij de omzetting van waterstof en zuurstof in elektriciteit geen emissies vrijkomen, wordt  in vergelijking met het gebruik van conventionele scheepsdieselmotoren  een CO2-reductie van 100% gerealiseerd. Immers, in scheepsdieselmotoren worden, net als in elke andere interne verbrandingsmotor, brandstof en zuurstof met elkaar gemengd, waarna verbranding zorgt voor hoge temperaturen. De daardoor ontstane druk brengt een zuiger of turbine in beweging. Zodoende wordt elektrische en/ of mechanische energie opgewekt. Dat wil zeggen dat de opgewekte energie wordt aangewend. hetzij voor de directe aandrijving van apparatuur (mechanische energie), hetzij voor de levering van stroom (elektrische energie) aan bijvoorbeeld het aan boord aanwezige stroomnetwerk of aan elektromotoren, voor de indirecte mechanische aandrijving van apparatuur. Bij de hiervoor benodigde verbranding van brandstof, in dit geval gasolie, komt echter C02 vrij. 

Bron: Brochure "Brandstofbesparende en CO2-reducerende technieken in de binnenvaart", 2006

 

Praktijktesten met de brandstofcel zijn in volle gang. De brandstofcel kent echter twee grote beperkingen. De kosten zijn hoog en de benodigde waterstoftanks nemen zeer veel ruimte in.
Qua opbouw lijken brandstofcellen een beetje op accu's. Beide leveren elektrische energie via een chemische reactie. Verschil is echter dat een accu slechts een opslagmedium voor elektrische energie is en dat de brandstofcel elektriciteit produceert. De brandstofcel werkt op pure waterstof of, door middel van een omvormer, op een element met een hoog waterstofgehalte zoals methanol. Binnenin de brandstofcel wordt de waterstof via een mebraam gecombineerd met zuurstof. Wanneer de twee gassen met elkaar reageren onstaat het restproduct stoom en elektriciteit.

 
Banner