Kleinste brandstofcel ter wereld is 9mm³

Brandstofcellen zouden wel eens de batterijen van mobiele telefoons kunnen gaan vervangen in de toekomst. Bij de universiteit van Illinois hebben ze nu een brandstofcel van 9 kubieke millimeter gemaakt, die dit wel eens mogelijk zou kunnen maken.

Batterijen zijn niet echt efficiënt en ook nog eens belastend voor het millieu. Geen wonder dus dat er hard gezocht wordt naar andere manieren om elektrische apparaten van energie te voorzien. Windenergie en zonne-energie zijn natuurlijk niet echt optimaal in apparaten zoals mobiele telefoons en waterkrachtenergie is al helemaal lastig. Een goed alternatief is de brandstofcel, maar die is nog niet zo klein en efficiënt dat hij makkelijk in telefoons te stoppen is. Onderzoekers van de universiteit van Illinois hebben nu een brandstofcel gemaakt van slechts 9 kubieke millimeter, wat een stap in de goede richting is als het gaat om brandstofcellen in mobiele telefoons en andere kleine apparaten.

Voor iedereen die niet weet wat een brandstofcel is of hoe zo’n ding werkt, volgt hier een kleine uitleg. In een brandstofcel komt er aan de ene kant een gasvormige brandstof, bijvoorbeeld waterstof, binnen. Aan de andere kant wordt een oxidator, meestal zuurstof, naar binnen geleid. Tussen de beide kanalen zitten een anode aan de brandstofkant, een kathode aan de kant van de oxidator en daartussen een electrolytlaag. Bij de anode wordt de brandstof in protonen en electronen gesplitst. Bij de electrolytlaag worden de protonen doorgelaten, maar de electronen niet. Hierdoor moeten de electronen – die elektrische lading met zich meebrengen – via een omweg naar de kathode geleid worden. Door deze electronen op te vangen, kunnen ze door een stroomdraad geleid worden, waar ze de lading vervoeren en vervolgens naar alle onderdelen van het apparaat “vervoeren”. Eenmaal bij de kathode aangekomen, vormen de electronen en protonen samen met de oxidator een reactieproduct, dat in een andere kamer opgevangen wordt.

Brandstofcellen zijn zo efficiënt omdat de chemische energie direct omgezet wordt in elektrische energie, iets dat meestal via warmte gaat, waardoor er veel energie verloren gaat aan de warmte. Hierdoor zijn ze goedkoper en minder millieubelastend dan een batterij die opgeladen wordt met energie uit een relatief inefficiënte energiecentrale. Daarnaast wordt de energie direct gebruikt en is er dus niet een tussenstap van het opladen, waarbij ook veel energie verloren gaat.

De onderzoekers hebben hun brandstofcel zo klein gekregen doordat ze de pomp en verschillende sensors die normaal in brandstofcellen zitten hebben weggelaten. Hierdoor is de cel misschien iets minder veilig, maar op zo’n klein oppervlak is dat niet echt van belang. De brandstofcel heeft helaas nog geen erg hoog vermogen, namelijk 0,00007 watt. De brandstofcel kan dit vermogen ongeveer 30 uur lang leveren op een lading. Hiermee kan natuurlijk geen telefoon draaiend gehouden worden en een beetje doorontwikkeling is dan ook zeker nodig. De onderzoekers claimen in staat te zijn een cel te maken die tien keer zo veel vermogen, 0,0007 watt, levert, maar ook dat is nog te weinig. Af is het dus zeker nog niet, maar een stap in de goede richting is gemaakt.

brandstofcel

 

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.

Er zijn nog geen reacties op dit artikel achter gelaten. Ben jij de eerste?

Meld je aan voor onze nieuwsbrief!

Contact met ons?

  • Qontent Matters
  • Czaar Peterstraat 159
  • 1018 PJ Amsterdam

Volg ons via