Brandstofcel op benzine

Als je die in een auto bouwt, rijd je in principe elektrisch op benzine, of diesel, of petroleum, of slaolie. Nu rijdt elke hedendaagse hybride elektrisch op brandstof, maar brandstofcellen hebben een veel hoger rendement dan verbrandingsmotoren.

Deze techniek is principieel anders dan die voor brandstofcellen die elektriciteit opwekken uit waterstof, de ‘proton exchange membrane’-brandstofcel (PEM). De verschillen in werking uitleggen wordt veel te technisch, daar hebben we Wikipedia voor. Maar het komt er op neer dat de PEM-cel waterstof en zuurstof omzet in elektriciteit en water. Kortom, er komt alleen waterdamp uit de uitlaat en dat vervuilt niet.

De vaste oxide-brandstofcel (SOFC) drinkt een brandstof en zet die chemisch om in elektriciteit, CO2 en water. Die vervuilt dus wel, net als een verbrandingsmotor die een generator aandrijft. Maar de stroomproductie is wel twee keer zo efficiënt, dus de CO2-uitstoot is veel lager. Het probleem bij eerdere versies van die SOFC was de hoge temperatuur waarbij deze omzetting plaatsvond. Die lag ruim boven de 600 graden Celsius, en daarmee wordt het lastig om zo’n cel, of liever een stapel van zulke cellen, in een auto in te bouwen. Er zijn al wel voorbeelden van warmtekrachtcentrales die op dit principe werken, daar wordt de warmte dus benut voor verwarming van gebouwen. Een team wetenschappers onder leiding van professor Eric Wachsman in Maryland is er nu in geslaagd om SOFC’s zo te bouwen, dat ze bij een veel lagere temperatuur al functioneren. En daarmee komt inbouw in auto’s wel binnen beeld.

Het probleem van de schone PEM-techniek, is dat de productie en opslag van waterstof grote problemen geeft, en die productie is ‘gewoon’ vervuilend. Er bestaat nog geen grootschalige infrastructuur voor waterstof, ook al omdat het zo’n enorm vluchtig goedje is: het kan dwars door een vaste stof heen verdampen, omdat de moleculen zo klein zijn. Voor andere brandstoffen is er wel een grootschalige infrastructuur: benzine en diesel kun je overal tanken en biobrandstoffen maken qua beschikbaarheid een opmars. Wachsman claimt dan ook dat de opmars van ‘zijn’ brandstofcel onstuitbaar zal zijn, zodra ontwikkelaars van auto’s zien dat er een alternatief is voor die lastig in te voeren PEM-techniek. Zover is het overigens nog niet: de SOFC is nog niet productierijp.

Het persbericht van de universiteit van Maryland staat online
Meer over alternatieve brandstoffen