Waterstofbatterijen worden al lange tijd gebruikt in testvoertuigen van wetenschappers. Onlangs is het idee ontstaan om ze ook in alledaagse huishoudelijke apparaten te gebruiken. Onderzoekers besloten energie te winnen uit een protonenbundel.
In een standaard waterstofbatterij wordt water gesplitst in waterstof en zuurstof. De waterstof wordt in een brandstofcel geplaatst, waar het via een chemische reactie energie levert. Een op protonen gebaseerde cel werkt echter heel anders.
Wetenschappers uit Oostenrijk gebruikten metalen elektroden. Ze slaagden erin een omkeerbaar protonenuitwisselingsmembraan te creëren. Hierdoor konden ze de gasfase vermijden en waterstof in vaste vorm gebruiken.
Het werkingsprincipe van een waterstofbatterij
Tijdens het opladen combineren protonen – waterstofionen – afkomstig van het protonenuitwisselingsmembraan met elektronen van een van de elektroden. Dit zet de energieopslag in gang, net als in een conventionele batterij. Tijdens het ontladen combineren de protonen met zuurstof, waarbij elektronen vrijkomen die de benodigde stroom opwekken.
Volgens berekeningen is het energierendement van een waterstofbatterij vergelijkbaar met dat van een lithium-ionbatterij. De energiedichtheid van een waterstofbatterij is echter aanzienlijk hoger. Dit suggereert dat een op protonen werkende batterij in een miniatuurformaat geproduceerd kan worden. De kosten van deze nieuwe technologie zullen naar alle schattingen lager zijn dan die van lithium-ionbatterijen.
