Brenselcelle
Fra Wikipedia, den frie encyklopedi
En brenselcelle lager strøm fra hydrogen eller naturgass, ved å la det reagere med oksygen i en elektrokjemisk prosess.
[rediger] Virkemåte
En brenselcelle konverterer kjemisk energi til elektrisk energi direkte i en kjemisk prosess uten normal forbrenning. Et membran som kan lede positivt ladete hydrogenatomer (H+, protoner) blir eksponert for hydrogen (H2) på den ene siden og oksygen (O2) eller luft på andre siden. De to sidene av membranen er også koblet sammen med elektriske ledninger. Protonene fra hydrogenatomene vil da gå igjennom membranen og reagere med oksygen mens elektronene vil gå i de ytre ledningene for å fullføre reaksjonen. Dette resulterer i en strøm i den ytre kretsen som kan utnyttes som elektrisk energi. Det dannes også vann (H2O). Denne prosessen er det motsatte av elektrolyse.
En brenselcelle består av flere slike celler kobler sammen i serie adskilt med skilleplater. Hver plate i serie bidrar med 0,5 til 1,0 volt, avhengig av strømmen. Størrelsen på platene avgjør hvor mye strøm man kan få ut av brenselcellene. Den totale effekten (i watt) blir strøm multiplisert med spenning.
En fordel med brenselceller er at den gir høy virkningsgrad, dvs mer strøm pr mengde brensel. Er brenselet ren hydrogen vil sluttproduktet kun være vann. Men for å vurdere effektiviteten og miljøvennligheten til en brenselcelle må hele verdikjeden for hydrogenet tas med i betraktningen. I dag produseres hydrogen fra naturgass, noe som fører til CO2-utslipp i produksjonen. I framtida ser man for seg hydrogen produsert fra fornybare kilder samt fra naturgass med CO2 kombinert med brenselceller som en forurensningsfri energiteknologi.
Det finnes flere forskjellige brenselcelleteknologier, de mest sentrale er:
PEM - Polymer elektrolytt membran
SOFC - Fast oksid brenselcelle (Solid oxide fuel cell)
MCFC - Flytende karbonat brenselcelle (Molten carbonate fuel cell)
DMFC - Direkte metanol brenselcelle
PAFC - Fosforsyrebrenselcelle (Phosporic acid fuel cell)
AFC - Alkalisk brenselcelle
Teknologiene har foskjellig fordeler og ulemper og vil ha forskjellige anvendelser i fremtiden.
[rediger] Brenselceller i Norge
Flere bedrifter og universitet i Norge er involvert i brenselcelleutvikling. I Bergen har Prototech AS egne programmer for å utvikle små SOFC anlegg for kombinert elektrisitet- og varmeproduksjon for bolig og industri. Det første pilotanlegget blir i disse dager (2007) testet ut på Kolsnes utenfor Bergen. Prototech har også et program for reversible PEM brenselceller som kan produsere hydrogen fra fornybare energikilder når de leverer overskudd, for så å produsere ekstra strøm når primærkilden ikke leverer nok.
Eidesvik AS på Bømlo har et eget program for å utvikle brenselceller til bruk i skipsfart. Dette kan så godt som fjerne NOX-utslippene fra klodens største NOX kilde.
Ved Høgskolen i Agder i Grimstad finnes også god kompetanse på brenselceller. De har hatt et anlegg for elektrolyse av vann i Energiparken på Dømmesmoen, den er nå inne til utbedring.
