# Brandstofcel

Een brandstofcel is een elektrochemische apparaat dat chemische energie van een doorgaande reactie direct omzet in elektrische energie. Hiermee wordt bedoeld dat door het samenvoegen van twee 'stoffen' en zonder gebruikte te maken van bewegende onderdelen, zoals een dynamo, een stroom kan worden opgewekt.
De chemische energie hoeft dus niet eerst omgezet te worden in thermische energie (warmte) en mechanische energie, bijvoorbeeld een stoommachine. Hierdoor zijn er nauwelijks verliezen en de brandstofcel wekt dus op een heel efficiënte manier energie op.

In de cel vindt een redoxreactie plaats. Een redoxreactie is een reactie tussen atomen, moleculen en/of ionen waarbij elektronen worden uitgewisseld (elektronenoverdracht). Er worden dus bouwstenen van een molecuul van een stof overgedragen van stof A naar stof B. In ons geval zijn dat electronen van een zuurstof molecuul naar een waterstof molecuul. De term redox is een samenstelling van de begrippen reductie, vermindering, en oxidatie. Dit soort reacties wordt veel toegepast in batterijen en accu's. Ook roesten is een redoxreactie, namelijk de oxidatie van ijzer.
In dit opzicht lijkt een brandstofcel op een batterij of accu; toch is er een belangrijk verschil tussen een accu of batterij en een brandstofcel. In een brandstofcel kunnen namelijk steeds opnieuw reagentia (bijvoorbeeld: waterstof en zuurstof) van buitenaf worden aangevoerd, terwijl de reagentia in een batterij of accu opgeslagen zitten in een gesloten stelsel.

Per brandstofcel wordt er een spanning van ongeveer 0,7 volt opgewekt. En door meerdere cellen te schakelen, net als batterijen, in serie of parallel kunnen we het voltage en het amperage hoger krijgen. Daarnaast kunnen we met behulp van electronica een 'omvormer' maken om de spanning, nog hoger te krijgen naar de sterkte die we nodig zijn voor bijvoorbeeld een motor in een auto of vrachtwagen.
Doordat het het een doorgaande chemische reactie is, is er vrijwel altijd genoeg stroomsterkte, ampere, om de motor ook echt kracht te geven. Het verbruik van waterstof en zuurstof gaat bij zware belasting wel omhoog. Dat is ook logisch want je verbruikt meer energie en die moet door de gassen geleverd worden.

Waar het zuurstof vandaan komt is simpel, het is overal om ons heen en zit gewoon in de lucht die we zelf ook inademen. Maar waterstof is dat niet. Dus dat moeten we maken en aanvoeren.
In de vorige hoofdstukken hebben we veel over de geschiedenis van waterstof kunnen lezen. Ook in het verleden had men al mogelijkheden om waterstof te maken en de bekenste is electrolyse. Dit heeft iedereen wel eens gedaan in de natuurkunde les op school. Maar er zijn meer mogelijkheden en dat heeft als resultaat dat er eigenlijk drie soorten waterstof zijn:

- Grijs - gemaakt uit olie,
- Blauw - waarbij tijdens de productie van waterstof CO2 vrijkomt,
- Groen - waarbij dit niet gebeurd en we dus de geen afval hebben.