Brandstofcel: wat kan er niet en wat kan er wel?

Heeft uw nieuwe cv-ketel een brandstofcel?

  • 06/06/2019 11:00am
  • 10
  • 5 min.
  • Feenstra nieuwsredactie

Vóór 2050 willen we van onze CO2-uitstoot af. Om dat voor elkaar te krijgen, is veel nieuwe technologie nodig. Met alleen zonnepanelen, windmolens en warmtepompen komen we er niet. Eén van de technieken die zouden kunnen bijdragen aan de energietransitie is de brandstofcel. Maar hoe werkt een brandstofcel eigenlijk? Wat hebben we aan een brandstofcel in huis? Kunnen we met een brandstofcel elektriciteit opwekken? Het huis verwarmen? Autorijden? En is een brandstofcel eigenlijk wel zo schoon? In dit artikel leest u over de voordelen en nadelen, mogelijkheden en onmogelijkheden van de brandstofcel.  

Wat is een brandstofcel?

De brandstofcel is een apparaat, waarin bijvoorbeeld waterstof en zuurstof een chemische reactie veroorzaken. Daarbij komt energie vrij en de brandstofcel zet die energie om in warmte en elektriciteit. Een brandstofcel is dus geen energiebron, maar een manier om de energie die is opgeslagen in bijvoorbeeld waterstof (de energiedrager) om te zetten in elektriciteit. Een brandstofcel is vergelijkbaar met een batterij of een accu, maar werkt net even anders. Ook in een batterij of accu vindt een reactie plaats, maar de opgeslagen energie heeft een beperkte capaciteit. Bovendien kan een brandstofcel zelf energie produceren. Als een batterij of accu ‘op’ is, moet je die weggooien of opnieuw opladen. Dat geldt niet voor de brandstofcel. Die kun je keer op keer voeden met zuurstof en waterstof om zo warmte en elektriciteit op te wekken. Een 'normale' elektrische auto moet daarom van tijd tot tijd aan de oplader, maar een elektrische auto met een brandstofcel kunt u gewoon weer voltanken. (En dan natuurlijk niet met benzine, maar met waterstof.) 

Gerelateerd
Waterstof

Stoken en koken met waterstof

Lees meer

Een brandstofcel thuis

Voor de brandstofcel zijn allerlei toepassingen in en om het huis denkbaar.  Diverse fabrikanten experimenteren dan ook met brandstofcellen voor het produceren van elektriciteit (bijvoorbeeld voor warmtepompen) en warmte (voor tapwater). Zo’n apparaat heeft in de meeste gevallen een aansluiting op het aardgasnet en heeft ongeveer de omvang van een koelkast. Hoewel het rendement aantrekkelijk is, zijn de kosten van het toestel nog relatief hoog. Voorlopig zal het daarom nog wel even bij experimenten blijven. Op Ameland bijvoorbeeld, waar al sinds 2014 45 BlueGEN-brandstofcellen in bedrijf zijn, die worden gevoed met aardgas. Deze brandstofcellen produceren waterstof met behulp van (bio)gas en leveren vervolgens zowel elektriciteit als warmte. De brandstofcellen voorzien honderden woningen en horecabedrijven op het eiland van stroom en warm water. Feenstra is betrokken bij diverse projecten waarbij brandstofcellen de energie leveren, maar levert en onderhoudt (nog) géén brandstofcellen voor particulieren. Voorlopig doen we dat alleen nog op projectbasis voor bedrijven en andere organisaties.

Gerelateerd
Reductie van CO2

Stap 1 in de reductie van CO2: een goed advies

Lees meer

Het rendement van de brandstofcel

Tellen we de stroom en de warmte bij elkaar op, dan kan het rendement van een brandstofcel in het gunstigste geval oplopen tot zo’n 90%. Dat is een prima  score. Een elektriciteitscentrale die aardgas als brandstof gebruikt, komt namelijk niet verder dan een rendement van 60%. Betekenen zulke cijfers dat de brandstofcel kan uitgroeien tot de ster van de energietransitie? Ramon de Graaff, innovatiemanager bij Feenstra, denkt van niet.

We moeten de brandstofcel niet gaan zien als iets dat alle energie- en CO2-problemen oplost."

"Het is één van de middelen die we onderzoeken en waarmee we experimenteren. Zoals het er nu uitziet, kan de brandstofcel ons vooral helpen om gas op een heel efficiënte manier te gebruiken. Waterstof maakt het mogelijk om elektriciteit op te slaan en de brandstofcel is een handige manier om die elektriciteit toe te passen. Een belangrijk voordeel is dat je dat precies kunt doen wanneer je die elektriciteit nodig hebt. Je bent dus niet afhankelijk van de wind of de zon. Als we over een aantal jaren in staat zijn om op grote schaal waterstof te produceren met windmolens en zonnepanelen, vormen brandstofcellen een ideale manier om ervoor te zorgen dat we de energie op ieder moment kunnen gebruiken.”

Een cv-ketel met een brandstofcel

Omdat de brandstofcel een hoog rendement haalt uit biogas of aardgas, ligt het voor de hand om een cv-ketel te maken waarin de brandstofcel voor de energie zorgt. De eerste modellen van zo’n apparaat zijn sinds kort inderdaad verkrijgbaar, maar de prijs is nog niet heel aantrekkelijk. De meeste deskundigen verwachten dat we de cv-ketel met brandstofcel voorlopig alleen in proefprojecten zullen tegenkomen.

Brandstofcel in de auto

Met fossiele brandstoffen, zoals diesel en benzine, wekken we door verbranding warmte op. Met zuigers en cilinders zetten we die warmte om in beweging. Daarbij gaat veel energie verloren. Het hoge rendement van de brandstofcel is dan ook heel interessant voor de auto-industrie. Er zijn al verschillenden elektrische auto’s verkrijgbaar die hun energie niet uit het stopcontact halen maar uit een brandstofcel. Waterstof tanken gaat sneller dan het opladen van een elektrische auto. Een nadeel is dat er in Europa nog maar weinig tankstations zijn waar waterstof verkrijgbaar is. Bovendien geldt ook hier dat de gemiddelde auto met een brandstofcel (‘fuel cell’) nog altijd een stuk duurder is dan een model met een benzine- of dieselmotor.

Gerelateerd
Zuinig stoken

Fossiele brandstoffen

Lees meer

Brandstofcel? Niks nieuws.

Is de brandstofcel een recente innovatie met futuristische trekjes? Welnee! De techniek is al bijna 200 jaar oud. De eerste brandstofcel werd in 1838 door Christian Friedrich Schönbein in elkaar geknutseld. Als brandstof gebruikte hij steenkool, dus naar onze huidige maatstaven was de uitvinding niet erg duurzaam. Elektriciteit opwekken door een chemische reactie van waterstof en zuurstof leek misschien een veelbelovend idee, maar in de loop van de jaren bleek dat andere uitvindingen, zoals de elektrogenerator en de batterij, een stuk eenvoudiger toepasbaar waren. De brandstofcel kwam voor het eerst weer serieus in beeld als energievoorziening voor het Apollo-ruimtevaartprogramma van de NASA. Sinds de jaren tachtig van de twintigste eeuw is de brandstofcel ook weer in opmars als energietechnologie voor aardbewoners.  


Wat vindt u van dit artikel?


Meer over deze tags


Plaats reactie

Deze site wordt beschermd door reCAPTCHA en het privacybeleid en de voorwaarden van Google zijn van toepassing.

Reacties

  • Leon 8 dagen geleden

    Gravatar for Leon

    Artikel interessant, echter weinig kwantitatief. Als lezer ben ik natuurlijk ook geinteresseerd in de kostennu en in de toekomst. En zijn er subsidies die .e.a. aantrekkelijk maken.

    Deze site wordt beschermd door reCAPTCHA en het privacybeleid en de voorwaarden van Google zijn van toepassing.

  • Pieter Barten 8 dagen geleden

    Gravatar for Pieter Barten

    Ik zou hier heel graag veeeel meer over willen weten...

    Deze site wordt beschermd door reCAPTCHA en het privacybeleid en de voorwaarden van Google zijn van toepassing.

    • moderator

      Feenstra Webcare Pieter Barten 6 dagen geleden

      Gravatar for Feenstra Webcare

      Beste meneer Barten,

      Een nieuw artikel over Brandstofcel staat niet in op korte termijn in de planning. Wellicht dat wij in de toekomst hier meer aandacht aan zullen schenken. Houd hiervoor ons platform in de gaten.

      Met vriendelijke groeten,
      Feenstra Webcare

      Deze site wordt beschermd door reCAPTCHA en het privacybeleid en de voorwaarden van Google zijn van toepassing.

  • Kuipers 7 dagen geleden

    Gravatar for Kuipers

    In 1998 hebben Nl, Dk en VS al een brandstofcel laten werken op aardgas met ingebouwde katalysator !

    Deze site wordt beschermd door reCAPTCHA en het privacybeleid en de voorwaarden van Google zijn van toepassing.

  • Hans. 5 dagen geleden

    Gravatar for Hans.

    Natuurlijk leuk bedoeld dit soort tips, maar ik heb er (vrijwel) nooit iets aan. In woon in een torenflat en ben als huurder aangewezen op wat de VvE wel of niet wil (en kan).

    Deze site wordt beschermd door reCAPTCHA en het privacybeleid en de voorwaarden van Google zijn van toepassing.

    • moderator

      Feenstra Webcare Hans. 4 dagen geleden

      Gravatar for Feenstra Webcare

      Beste Hans,

      Bij een VvE ligt het inderdaad complexer omdat het vaak niet individueel kan worden aangepakt. Wat wel kan is dat de VvE het op de agenda zet en er geld voor opzij zet, net als de meerjaren onderhoudsbegroting.

      Het voordeel van een VvE is dan dat zij wel namens de bewoners met bouwers of installateurs kan overleggen wat de beste totaaloplossing is.

      Met vriendelijke groet,
      Feenstra Webcare

      Deze site wordt beschermd door reCAPTCHA en het privacybeleid en de voorwaarden van Google zijn van toepassing.

  • Kees 5 dagen geleden

    Gravatar for Kees

    Hele interessante ontwikkeling. Afvalproduct is drinkbaar water. Huidige gasnet met minimale aanpassing geschikt voor transport van waterstof. Kom maar op en snel graag. Thuis tanken voor de auto ook mogelijk.

    Deze site wordt beschermd door reCAPTCHA en het privacybeleid en de voorwaarden van Google zijn van toepassing.

  • Kees Heutenik 5 dagen geleden

    Gravatar for Kees Heutenik

    Leerzaam ook nu al geïnformeerd te worden over de mogelijkheden en gebruik van brandstofcel / waterstof. Jammer dat er geen enkele indicatie wordt gegeven over de prijsvergelijking met de huidige situatie.

    Deze site wordt beschermd door reCAPTCHA en het privacybeleid en de voorwaarden van Google zijn van toepassing.

  • Jan 5 dagen geleden

    Gravatar for Jan

    Als je dit soort informatie begrijpelijk aan een groot publiek wil uitleggen is het handig om gebruik te maken van een auteur die zoveel kennis heeft van de techniek dat deze het uitlegt zonder de theorie geweld aan te doen. bv zuurstof en waterstof veroorzaakt geen reactie maar gaan een reactie aan. Een accu of batterij slaat energie in een bepaalde vorm op. een brandstofcel zet een energievorm om in een ander. Dit verschil is fundamenteel. Als de chemische energie uit een koolwaterstof wordt omgezet zal het koolwaterstof molekuul omgezet worden en komt er een koolstofhoudend molekuul voor terug. In het proces met de hoogste entropische waarde zal dit CO2 zijn. Daarnaast zal een brandstofcel die gevoed wordt door koolwaterstoffen en een waterstof reactie gebruikt voor de levering van electrische energie ook een tweede energie transitie in zich herbergen, over het rendement van deze transitie wordt totaal niet gesproken. Kortom zoals het artikel nu is geformuleerd geeft het alleen maar desinformatie. Beter dat je het in zijn geheel van de site verwijderd

    Deze site wordt beschermd door reCAPTCHA en het privacybeleid en de voorwaarden van Google zijn van toepassing.

    • Piet Jan 4 dagen geleden

      Gravatar for Piet

      Waarschijnlijk vindt Jan zich meer deskundig, echter ik ben bang dat een groot publiek geen chocola van zijn verhaal kan maken (Ja Jan chemisch gezien kun je geen chocola van een hoopje tekst maken ;-)

      Deze site wordt beschermd door reCAPTCHA en het privacybeleid en de voorwaarden van Google zijn van toepassing.

  • Willem Blomsma 4 dagen geleden

    Gravatar for Willem Blomsma

    In de auto rijden we al op batterijen als dat in de woning ook kan vind ik dit wel heel mooi

    Deze site wordt beschermd door reCAPTCHA en het privacybeleid en de voorwaarden van Google zijn van toepassing.

  • bert 4 dagen geleden

    Gravatar for bert

    wat zijn de totale kosten van een brandstofcel en wat totaal het rendement in geld

    Deze site wordt beschermd door reCAPTCHA en het privacybeleid en de voorwaarden van Google zijn van toepassing.

  • F. Paffen 15 uren geleden

    Gravatar for F. Paffen

    Toen Nederland in de shit zat met doorgebroken dijken in zeeland werd een dijkplan opgezet.
    Nu de CO2 lager moet worden kunnen ze in Den Haag alleen maar een CO2 belasting uitdenken.
    Ik zou als regering alle knappe koppen bij elkaar nemen en een oplossing zoeken om Nederland aan de waterstof voorziening te krijgen net zoals we aardgas hebben gekregen.

    Deze site wordt beschermd door reCAPTCHA en het privacybeleid en de voorwaarden van Google zijn van toepassing.