ID.nl logo
De brandstofcel: warmte en stroom in huis zonder CO₂-uitstoot
Energie

De brandstofcel: warmte en stroom in huis zonder CO₂-uitstoot

De overstap naar groene energie wordt vooral bemoeilijkt door het opslagprobleem. Zonnepanelen leveren overdag bákken met stroom, maar hoe sla je die op voor de winter? Een veelbelovende oplossing is de brandstofcel, die zonne-energie maandenlang opslaat als waterstof. In de wintermaanden zet deze 'mini-energiecentrale' de waterstof om in stroom en verwarming voor je woning. Lees in dit artikel hoe deze Nederlandse technologie energieopslag betaalbaar maakt.

De brandstofcel, die populair is in Japan, is bij ons nooit echt van de grond gekomen voor huishoudelijke toepassingen. Toch verwachten we heel interessante innovaties van de brandstofcel. Als het de goede kant blijft uitgaan, zal het zelfs mogelijk worden om de overproductie van zonnestroom tot de winter op te slaan.

Ook interessant: Alternatieve bodemwarmtepomp: niet diep, maar breed!

Iedereen heeft de mond vol van de overschakeling naar duurzame energiebronnen en we gaan verwoed de strijd aan tegen de CO₂-uitstoot. Toch blijven er prangende vragen. Bij groene elektriciteitsproductie blijft de buffering en opslag een heikel punt. En is de warmtepomp wel de enige zaligmakende oplossing? Een alternatief is de brandstofcel, maar die is nog erg duur en vrij onbekend. Hoewel, er komt een nieuwe generatie brandstofcellen die als een mini-energiecentrale de woning van elektriciteit en warmte voorziet, en die de overproductie van zonnepanelen zelfs maandenlang kan opslaan. Het gaat zelfs om een vondst van eigen bodem.

Koude verbranding

Een brandstofcel is een manier om via een chemische reactie elektriciteit op te wekken. Het gaat om een toestel met de omvang van een grote koelkast dat door een elektrochemisch proces waterstof aan de bronbrandstof onttrekt en tegelijkertijd zuurstof toevoegt. Die bronbrandstof is bij de huidige brandstofcellen aardgas of biogas. Tijdens deze chemische reactie komt zowel warmte als elektriciteit vrij. Er vindt dus geen verbranding plaats, zoals bij een conventionele condensatieketel. Daarom noemt men het elektrochemische proces 'koude verbranding'.

De brandstofcel zelf stoot geen CO₂ uit, maar slechts water. Bovendien heeft de cel een duurzaam karakter; het apparaat bevat bijvoorbeeld geen bewegende delen. Toch wordt deze oplossing tot op vandaag niet als hernieuwbare energie beschouwd, omdat er bij de huidige generatie brandstofcellen nog steeds fossiele brandstof nodig is. Terecht, maar bij de brandstofcellen die we later in dit artikel zien, komt ook daar verandering in. 

©sivvector

De brandstofcel produceert waterstof en stoot alleen water uit.

Big in Japan

Klinkt dat futuristisch? Hier in de Lage Landen misschien wel, maar in Japan is de huishoudelijke brandstofcel Ene-Farm Home Fuel Cell van Panasonic in samenwerking met Tokyo Gas al sinds 2009 op de markt. Het gaat om een brandstofcel die aardgas gebruikt om waterstof aan te onttrekken en zo elektriciteit en warm water te produceren. Deze huishoudelijke brandstofcellen worden vandaag in meer dan 200.000 Japanse woningen gebruikt.

©Panasonic.com

De Ene-Farm Home-brandstofcel links met daarnaast een eenheid voor warm water.

In combinatie met de hoogrendementsketel

Daarop startten ook Europese fabrikanten zoals Viessmann in samenwerking met technologiereus Panasonic met de ontwikkeling van brandstofcellen voor huishoudelijke toepassingen. Hier worden brandstofcellen gecombineerd met een hoogrendementsketel op gas. Samen zorgen ze voor verwarming, warm water en elektriciteit.

Er zijn opstellingen waarbij de brandstofcel gekoppeld wordt aan de condensatieketel en uitvoeringen met een ingebouwde gascondensatieketel. De brandstofcel en de gasketel zijn verbonden met een warmtewisselaar die ervoor zorgt dat de restwarmte van de brandstofcel in het buffervat van de ketel wordt opgeslagen. Overigens wordt dit product niet langer gecommercialiseerd in Nederland en België. In Duitsland worden ze nog wel verkocht.

De Vitovalor PT2, een verwarmingssysteem met brandstofcel.

De eerste generatie duur en kwetsbaar

Behalve dat deze generatie brandstofcellen aardgas verbruiken is een ander probleem dat ze op dit moment erg prijzig zijn en alleen aantrekkelijk zijn voor grootverbruikers. Wie meer dan 3500 kWh à 4000 kWh elektriciteit per jaar nodig heeft, kan een brandstofcel overwegen. Als je weinig verbruikt of als je een energiezuinige woning hebt, zal de brandstofcel minder aantrekkelijk zijn. De prijs loopt al snel op richting de 15.000 en zelfs 20.000 euro, en het duurt dus wel even om deze investering terug te verdienen. 

De brandstofcel als energiegenerator

Zo’n brandstofcel werkt met een anode en kathode. De plaats waar de elektrische stroom in de cel binnenstroomt, is de anode. De kathode is de plek waar de stroom de cel weer verlaat. Een voordeel van een brandstofcel ten opzichte van de batterij is dat je constant nieuwe energiedragers aan de cel kunt blijven toevoegen om stroom en warmte te produceren. Dat is een proces dat kan blijven doorgaan, terwijl de accu van een batterij na verloop van tijd 'op' raakt. 

Stroom naar waterstof en terug naar stroom

Overtollige zonnestroom opslaan en bewaren is duur en bedoeld voor korte periodes. Zonne-energie gedurende maanden opslaan in een batterij was tot voor kort ondenkbaar. Toch beweert het Duits bedrijf Home Power Solution een oplossing te hebben om dit soort overschotten veel rendabeler op te slaan via een brandstofcel: de Picea. Dit apparaat gebruikt overtollige zonnestroom van de zonnepanelen om water te splitsen in waterstof en zuurstof. De geproduceerde H₂ (waterstof) wordt vervolgens gebufferd in tanks. 

©Homepowersolutions.de

In de wintermaanden zet de brandstofcel de opgeslagen waterstof opnieuw om in stroom.

Zomerstroom bewaren voor de winter

's Winters wordt de waterstof van de Picea weer omgezet in stroom door middel van de brandstofcel. De brandstofcel zou dus ook een oplossing kunnen zijn voor langetermijnopslag van stroom. De woordvoerder van Home Power Solution vertelt ons dat het product momenteel – en ook volgend jaar – alleen in Duitsland wordt verkocht. Bovendien moeten de opslagtanks met het licht ontvlambare waterstofgas buiten de woning worden opgesteld. Verder weten we nog niets over de efficiëntie van het systeem. Volgens de website zou de Picea in staat zijn om 1500 kWh aan 's zomers opgewekte zonnestroom te bewaren voor de winter.

©Homepowersolutions.de

De Picea slaat het waterstofgas op in tanks.

Circulaire energie 

Een ander veelbelovend project vinden we in Nederland bij Circonica. Diederik Jaspers en Wouter van Neerbos hebben in 2018 het bedrijf Circonica Circular Energy B.V. opgericht om samen met de TU Delft en Rijksuniversiteit Groningen een betaalbare en breed inzetbare brandstofcel te ontwikkelen. We spraken met Diederik Jaspers.

"Het grootste probleem van de brandstofcellen die we kennen is dat ze te duur zijn en dat ze een te korte levensduur hebben. In ons onderzoek werkten we met chemicaliën waarmee je deze elektrische energie in combinatie met CO₂ en waterstof toch kunt opslaan, bijvoorbeeld in methanol. De methanol zorgt dan voor zogenaamde ‘chemical storage’. Hierdoor kan de brandstofcel worden ingezet als bouwsteen voor de energietransitie en bij de opslag van duurzame energie. De brandstofcel van Circonica is vooral goedkoper en efficiënter dan zijn tegenspelers."  

©Circonica.com

De brandstofcel van Circonica moet een betaalbare en veelzijdige energiegenerator worden.

20 cellen samen zo groot als een colablikje

Ook deze nieuwe brandstofcel zet door een elektrochemische reactie de brandstof om in elektriciteit en warmte. De Circonica is gebaseerd op het HELP-concept: Holle Elektrodes en Losse Platen. De elektrodes zijn gemaakt uit keramiek en niet uit dure, zeldzame materialen. De cellen worden los op elkaar gestapeld. Zo’n stapel van twintig cellen heeft de doorsnede en hoogte van een colablikje. Zo'n 'stack' heeft een vermogen van 250 watt.

Voor een huishouden volstaan één tot vier stacks, aangevuld met een kleine accu voor de momenten van piekbelasting. Uniek aan deze brandstofcel is dat hij tevens dienst kan doen als elektrolyser om overtollige stroom van zonnepanelen om te zetten in waterstof, waarmee hij later opnieuw elektriciteit kan opwekken.

Deze brandstofcel is een alleseter en kan vele typen brandstof aan: aardgas, biogas, waterstof, ammoniak en mengsels daarvan. Door de directe elektrochemische omzetting in elektriciteit is deze brandstofcel drie keer zo efficiënt als een verbrandingsmotor. Ook is het relatief eenvoudig om de cel in een cv-ketel te integreren, omdat de uitvoertemperaturen vergelijkbaar hoog zijn.

Toekomstmuziek

De startup Circonica heeft ondertussen een werkende brandstofcel. In samenwerking met de genoemde universiteiten worden verschillende brandstoffen getest om de brandstofcel te optimaliseren. Door de samenwerking met grondstofleveranciers, spuitgieterijen en een fabrikant van verwarmingsketels mikt men op een prijs van 1500 euro per kW als de productie eenmaal geautomatiseerd en opgeschaald is. Haalbaar dus voor een huishouden, zes tot tien keer lager dan andere brandstofcellen en bovendien veel goedkoper dan warmtepompen die nu 7000 tot 15.000 euro kosten.

Over slim energie opslaan gesproken... 👇

Vraag een offerte aan voor thuisbatterij:

▼ Volgende artikel
Samsung brengt krachtige Bespoke AI Jet Ultra steelstofzuiger uit
Huis

Samsung brengt krachtige Bespoke AI Jet Ultra steelstofzuiger uit

Samsung Electronics heeft de wereldwijde uitrol van de Bespoke AI Jet Ultra aangekondigd. Deze snoerloze steelstofzuiger wordt omschreven als een zeer krachtig model, en werd eerder onthuld tijdens het Welcome to Bespoke AI-evenement.

Het apparaat beschikt over een verbeterde AI Cleaning Mode 2.0 en een geavanceerd HEPA-filtratiesysteem. De Bespoke AI Jet Ultra heeft volgens tests een zuigkracht tot 400 W. De HexaJet-motor speelt hierbij een belangrijke rol: de zeshoekige statorstructuur met een tweefasige diffuser en dunnere waaier verbeteren de luchtstroom en verhogen de efficiëntie. In de minimale vermogensstand kan de stofzuiger tot ongeveer 100 minuten werken op één accu. 

"Dit nieuwe model bouwt voort op het eerdere succes van de Bespoke AI Jet," aldus Jeong Seung Moon, EVP en hoofd van het R&D-team voor Digital Appliances Business bij Samsung Electronics.

Intelligente schoonmaakondersteuning

Het toestel is uitgerust met de verbeterde AI Cleaning Mode 2.0. In deze modus worden de druk op de borstel en de luchtdruk tijdens het stofzuigen gedetecteerd, waarna zes verschillende schoonmaakomgevingen kunnen worden herkend. De schoonmaakprestaties worden vervolgens automatisch aangepast. De Active Dual Brush kan onderscheid maken tussen normale en hoogpolige tapijten, terwijl de Slim LED Brush+ hoeken kan detecteren. 

Door het vermogen en de borstelsnelheid aan verschillende schoonmaakomgevingen aan te passen, verbruikt de batterij volgens Samsung tot 21 procent minder energie en neemt de wendbaarheid tot 8 procent toe met prestaties die vergelijkbaar zijn met de middelste vermogensstand. 

Verbeterd filtratiesysteem

Samsung heeft het filtratiesysteem verbeterd om stofdeeltjes op te vangen wanneer de lucht uit de stofzuiger wordt geblazen. De Bespoke AI Jet Ultra beschikt over een meerlaags filtersysteem dat fijnstof effectief opvangt. Binnenkomende lucht passeert interne compartimenten zoals de cycloon en een filter van metaalgaas die achtereenvolgens stofdeeltjes opvangen, wat volgens het bedrijf resulteert in een filtratie-efficiëntie van 99,999 procent. 

Het HEPA-filtersysteem vangt stofdeeltjes op tot 0,3 µm, waardoor er minder stof in de lucht terechtkomt. 

Prijzen en beschikbaarheid

De Bespoke AI Jet Ultra is verkrijgbaar in twee kleuren: Satin Black en Satin Mint. De adviesprijs voor beide modellen is 1349 euro. De stofzuiger zal vanaf eind april te koop zijn in de Benelux.

▼ Volgende artikel
Goed alternatief voor EasyPark? Zo werkt de Q-Park-app
© Алексей Закиров - stock.adobe.com
Huis

Goed alternatief voor EasyPark? Zo werkt de Q-Park-app

Nu de parkeer-app EasyPark onder vuur ligt vanwege de fors hogere servicekosten die vanaf 1 mei 2025 in rekening worden gebracht, is het tijd om eens te kijken naar alternatieven. De app van Q-Park bijvoorbeeld: stukken goedkoper en ook nog eens makkelijk in gebruik.

Om te beginnen download je de Q-Park-app via Apple App Store of Google Play Store . Open na de installatie de app en druk op Inloggen wanneer je al een account hebt, of kies voor Account aanmaken om je registratie te voltooien. Je ontvangt ook nog een bevestigingscode per mail die je moet invullen tijdens de registratie. Een werkend e-mailadres is dus belangrijk.

Voer vervolgens je e-mailadres en wachtwoord in en tik op Bevestigen. Eenmaal ingelogd krijg je toegang tot het hoofdscherm, waar je beschikbare parkeergarages in jouw buurt vindt.

View post on TikTok

Dit scherm toont in real time hoeveel plaatsen er nog vrij zijn en wat de verwachte kosten zijn. Wil je direct instructies naar een locatie? Raak dan Navigeren aan en gebruik de ingebouwde routebeschrijving van je toestel. Houd er rekening mee dat je soms toestemming moet geven voor locatiediensten, wat je bij de eerste keer gebruik in de systeeminstellingen kunt regelen. Zo ben je binnen enkele minuten klaar om overal vlot te parkeren, zonder eindeloos rondjes te hoeven rijden in drukke stadscentra. 

Betalen en tariefoverzicht

Per parkeergarage of -terrein kun je direct zien hoeveel elektrische oplaadpunten er zijn. Als je echter benieuwd bent naar de parkeerkosten, dan wordt het je in de app niet heel gemakkelijk gemaakt. Die kosten zijn namelijk niet opgenomen in de app: je wordt doorverwezen naar de website van Q-Park, waar je vervolgens alsnog handmatig de parkeerlocatie moet invoeren. Niet heel gebruikersvriendelijk.

Parkeren op straat gaat gelukkig wel iets eenvoudiger: daar hoef je alleen de parkeersessie te starten. Als je creditcard of bankrekening is gekoppeld, hoef je vervolgens verder nergens meer naar om te kijken.

De app houdt de duur van je parkeeractie bij en rekent automatisch het juiste bedrag af. Zo voorkom je onnodige boetes. Zodra je terug bij je auto bent, beëindig je de sessie via Parkeersessie stoppen. Houd er rekening mee dat sommige locaties een maximaal dagtarief hanteren. Door dit vooraf te checken, kom je nooit voor verrassingen te staan. Ook prettig is dat je geen transactiekosten betaalt als je op straat parkeert, zoals dat bijvoorbeeld wel het geval is bij EasyPark.

Makkelijk garages inrijden

Een andere handige optie is de functie mobiel parkeren. Als je dit in de app instelt, kun je voortaan automatisch parkeergarages van Q-Park inrijden waar nummerbordherkenning is ingeschakeld. Welke dat zijn, zie je in de app. In de app geef je daartoe het nummerbord van je auto op, maak je een koppeling met iDeal of je creditcard en na het verifiëren van je rekeningnummer door middel van een machtiging van één cent wordt de betaling voortaan automatisch afgeschreven wanneer je de parkeergarage of het parkeerterrein afrijdt. Je betaalt in deze gevallen ook geen 40 cent transactiekosten. En: zowel bij het in- als uitrijden wordt de slagboom automatisch voor je geopend.

Handige tips

Het leuke aan de de Q-Park-app is dat deze meer biedt meer dan alleen het parkeren zelf. Zo kun je meldingen inschakelen door op Instellingen en vervolgens Pushmeldingen te tikken. Hierdoor ontvang je een notificatie wanneer je parkeersessie bijna afloopt of wanneer er een actietarief geldt.

Stel je voor dat je met vrienden dineert in een onbekende stad: de functie Vind mijn auto wijst je exact de weg terug naar je parkeerplek. Alles werkt intuïtief, omdat de app een overzichtelijke interface heeft en jou begeleidt bij elke stap. Mocht je tegen problemen aanlopen, dan kun je met Help direct contact opnemen met de supportafdeling. Let op dat je je gegevens up-to-date houdt, zodat je altijd toegang hebt tot de juiste betaalopties.

Meerdere auto's

Heb je meerdere auto's of wil je je account delen met anderen? Dat kan ook: in je profiel kun je namelijk meerdere nummerborden toevoegen. Logt iemand anders op een andere telefoon in met hetzelfde account, dan kan deze persoon de app dus ook gebruiken voor zijn of haar auto.

Tot slot

De Q-Park-app bespaart je kostbare tijd door parkeren makkelijk te maken en automatisch je betalingen te regelen. Dankzij de duidelijke interface en realtime informatie vind je moeiteloos beschikbare parkeerlocaties. Bovendien kun je snel je parkeeractie verlengen en betaalopties beheren, zodat je nooit meer onnodig betaalt. Prettig daarbij is dat je geen transactiekosten betaalt.