# Ammoniak-brandstofcel

De meeste auto’s met een brandstofcel gebruiken waterstof als brandstof.
Om een ‘volle’ tank waterstof te krijgen, moet waterstof onder zeer hoge druk worden opgeslagen.
Dit opslaan onder hoge druk is niet nodig als waterstofmet stikstof uit de lucht eerst wordt omgezet tot ammoniak.
N2 + 3 H2 → 2 NH3 (reactie 1)
Ammoniak is ook geschikt als brandstof in een brandstofcel en kan gemakkelijker vloeibaar gemaakt worden dan waterstof.
In figuur 1 is een ammoniak-brandstofcel schematisch weergegeven.
In deze brandstofcel reageert zuurstof aan de C-MnO2-elektrode volgens halfreactie a:
O2 + 2 H2O + 4 e– → 4 OH– (halfreactie a)
Aan de C-Ni-elektrode reageert ammoniak volgens halfreactie b.
Halfreactie b is hieronder onvolledig weergegeven: de coëfficiënten ontbreken.
NH3 + OH– → N2 + H2O + e– (halfreactie b)

De C-MnO2-elektrode bevat 20 massaprocent MnO2. MnO2 dient als katalysator en niet als geleidend materiaal.

In een waterstof-brandstofcel reageren waterstof en zuurstof tot water.

Het gebruik van ammoniak als brandstof komt neer op dezelfde reactie, maar dan in twee stappen.
Stap 1: Waterstof en stikstof worden omgezet tot ammoniak (reactie 1).
Stap 2: In een ammoniak-brandstofcel reageren ammoniak en zuurstof tot stikstof en water.

In figuur 2 zijn de energie-effecten in de waterstof-brandstofcel (ΔE1) en in de ammoniak-brandstofcel (ΔE3) weergegeven in één energiediagram.

Uit figuur 2 blijkt dat de ammoniak-brandstofcel minder energie levert per mol waterstof dan de waterstof-brandstofcel.

Stoffen die reageren in een brandstofcel, zouden ook direct verbrand kunnen worden.
Bij de verbranding van ammoniak ontstaan dan niet alleen N2 en H2O; onder bepaalde omstandigheden kunnen dan ook stikstofoxides gevormd worden.
Stikstofoxides hebben een negatief effect op het milieu.

video-uitleg https://youtu.be/EQupbQc9iDk

videosamenvatting alle leerstof havo eindexamen scheikunde https://youtu.be/1-DfCJPAHDQ