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
Waar voor je geld: 5 mini-LED-tv’s onder de 800 euro
© Samsung
Huis

Waar voor je geld: 5 mini-LED-tv’s onder de 800 euro

Mini-LED-technologie staat bekend om zijn uitstekende contrast, diepe zwartwaarden en hoge helderheid. Het mooie nieuws? Je hoeft er tegenwoordig geen duizend euro meer voor neer te leggen. We zetten vijf aantrekkelijke modellen voor je op een rij, allemaal onder de 800 euro en elk met hun eigen pluspunten.

1. Philips 55PML9009/12 'The Xtra'

Met z’n driezijdige Ambilight, quantum dot mini-LED-scherm en een native verversingssnelheid tot 144 Hz biedt de Philips 55PML9009/12 'The Xtra' een bijzonder complete kijkervaring. De tv ondersteunt Dolby Vision, HDR10+ en HLG, en beschikt over het intuïtieve Titan OS. Een opvallende eigenschap is het 4-speakersysteem van 4x 10 watt, dat Dolby Atmos ondersteunt voor een krachtig en meeslepend geluid. De helderheid piekt tot 1000 nits, wat HDR-content prachtig tot zijn recht laat komen.

Toepassingen: Sfeervol filmkijken, gamen met vloeiend beeld, streaming via populaire apps Bijzonderheden: 4x HDMI 2.1, Ambilight, Dolby Atmos, P5 Perfect Picture Engine

2. Hisense 50U6NQ

De Hisense 50U6NQ is een uitstekende keuze voor wie mini-LED-techniek zoekt binnen een beperkt budget. Het 50-inch VA-paneel levert diepe zwarttinten en sterke contrasten, met een piekhelderheid van 600 nits. De tv ondersteunt Dolby Vision en HDR10+, en komt met Dolby Atmos-geluid via 2x 10 watt-speakers. De verversingssnelheid van 60 Hz is minder geschikt voor fanatieke gamers, maar voor dagelijks gebruik en filmavonden is dit een meer dan degelijke keuze.

Toepassingen: Reguliere tv-kijkers, HDR-filmliefhebbers, instapgebruikers Bijzonderheden: VIDAA-smartplatform, Filmmaker Mode, DTS Virtual:X, strak contrast

3. TCL 50C803

Deze 50-inch QD-mini-LED-tv van TCL combineert snelheid en beeldkwaliteit. Dankzij een native verversingssnelheid van 100 Hz (uitbreidbaar naar 144 Hz) en ondersteuning voor Dolby Vision IQ, HDR10+ en HLG komt content vloeiend en levendig over. De lage input lag van circa 6 ms maakt dit toestel bovendien zeer geschikt voor gamers. Dolby Atmos-audio en Google TV als platform zorgen voor gebruiksgemak en rijke content.

Toepassingen: Gamen, sport kijken, vlot schakelen tussen apps en streamingdiensten Bijzonderheden: Game Master Pro 2.0, HDMI 2.1, Motion Clarity Pro, 600 nits piekhelderheid

4. LG 65QNED866RE

Met zijn 65 inch schermformaat biedt deze LG een bioscoopervaring in huis. Het QNED-paneel is gebaseerd op mini-LED-technologie en werkt met de α7 AI Processor Gen6, die beelden slim analyseert en opschaalt. De verversingssnelheid van 120 Hz en ondersteuning voor Dolby Vision, HDR10 en HLG maken dit toestel veelzijdig. WebOS biedt intuïtieve toegang tot apps en instellingen, en Dolby Atmos ondersteunt ruimtelijke audio.

Toepassingen: Familie-tv, grootbeeld filmkijken, soepel gamen Bijzonderheden: HDMI 2.1, VRR en ALLM, 900 nits piekhelderheid, uitstekende kijkhoeken

5. Hisense 65U7NQ

De Hisense 65U7NQ biedt indrukwekkende prestaties in een betaalbare jas. Mini-LED PRO-techniek, meer dan 300 dimming zones en een piekhelderheid van 1500 nits zorgen voor levendige beelden. Het paneel ververst tot 144 Hz – ideaal voor snelle games en sport. Het audiosysteem bestaat uit 2x 10 watt-speakers plus een 20 watt-subwoofer voor een krachtig, vol geluid. Met Dolby Vision IQ, Google TV, VRR en HDMI 2.1 is dit een allround topkeuze.

Toepassingen: Gamers, HDR-fans, filmkijkers die alles willen behalve een hoog prijskaartje Bijzonderheden: 40W-audio (2.1), 144 Hz refresh, ATSC 3.0, wifi 6E, EISA-award Best Buy 2024-2025

▼ Volgende artikel
'O nee, een vlek!' Met deze apparaten reinig je de vloer tot diep in de poriën
© Andrey Popov
Huis

'O nee, een vlek!' Met deze apparaten reinig je de vloer tot diep in de poriën

In dit artikel leggen we je uit hoe je verschillende soorten vloeren het best kunt schoonmaken — van tapijt tot gietvloeren. We leggen uit hoe vlekkenreinigers en stoomreinigers werken, wat je wel (en vooral níet) moet doen bij houten vloeren en waar je op moet letten bij het kiezen van het juiste apparaat. Zo houd je elke vloer in huis hygiënisch schoon en in topconditie.

In dit artikel lees je:

✔ Wat vlekkenreinigers doen op tapijt en vloerbedekking ✔ Hoe stoomreinigers werken op harde vloeren zoals tegels en gietvloeren ✔ Welke apparaten je beter níet gebruikt op houten vloeren ✔ Tips voor veilig en effectief reinigen van parket

Een schone vloer doet meer dan je denkt: het oogt fris, voelt prettig aan en zorgt voor een gezonde basis in huis. Maar niet elke vloer laat zich op dezelfde manier schoonmaken. Waar een tegelvloer gerust een stoomreiniger aankan, moet je bij hout juist oppassen met vocht en hitte. In dit artikel lees je welke vloerreiniger past bij welk type ondergrond. We duiken in vlekkenreinigers voor tapijt, stoomreinigers voor harde vloeren en bekijken wat wel en niet werkt op gevoelige materialen zoals parket. Ook leggen we uit hoe de apparaten precies werken en waar je op moet letten bij gebruik.

Vlekkenreinigers: speciaal voor zachte vloeren

Zachte vloerbedekking zoals tapijt en karpetten zijn comfortabel, maar kwetsbaar voor vlekken en geurtjes. Alleen een beetje stofzuigen is meestal niet genoeg: vuil zakt diep in de vezels en blijft daar hardnekkig zitten. Vlekkenreinigers of tapijtreinigers zijn hiervoor de oplossing. Ze werken met een combinatie van water, reinigingsmiddel en zuigkracht.

©Andrey Popov

De meeste apparaten hebben een reservoir met schoon water en een aparte tank voor vuil water. Tijdens het reinigen sprayt de machine een mix van water en reinigingsmiddel op het tapijt, en sommige apparaten gebruiken daarbij roterende borstels om het vuil los te werken. Tegelijkertijd zuigt het apparaat het vuile water weer op. Het resultaat: een tapijt dat zichtbaar schoon is én merkbaar frisser aanvoelt (en ruikt!).

Vlek op het tapijt of de nieuwe bank?!

Verwijder 'm snel en vakkundig met een vlekkenreiniger!

Het gebruik vergt wel enige voorbereiding. Voor een goed resultaat moet het tapijt eerst goed worden gestofzuigd. Daarna kun je met de vlekkenreiniger aan de slag. Houd er rekening mee dat het tapijt na afloop wel een paar uur moet drogen – het is dus aan te raden dit klusje op warme dagen te doen. Er bestaan trouwens ook compacte handmodellen voor kleinere oppervlakken of plaatselijke vlekken, bijvoorbeeld na een omgevallen glas wijn of een ongelukje van een huisdier.

Ook voor meubels en autobekleding

Veel vlekkenreinigers hebben accessoires voor stoffen meubels of autostoelen. Dieptereiniging van je bank of eetkamerstoel is dus heel goed te doen. Gebruik bij voorkeur een speciaal opzetstuk en controleer altijd eerst of de bekleding kleurvast is. Laat de stof goed drogen om schimmelvorming te voorkomen.

Stoomreinigers: hygiëne zonder schoonmaakmiddel

Voor harde vloeren zoals tegels, vinyl of gietvloeren is een stoomreiniger een populaire keuze. Deze apparaten gebruiken uitsluitend water, dat wordt verhit tot stoom. Die hete stoom (meestal rond de 100 à 120 °C) wordt via een mondstuk op de vloer gespoten en maakt vuil, vet en bacteriën los zonder chemicaliën te hoeven gebruiken.

©marchsirawit

De meeste stoomreinigers zijn voorzien van een microvezeldoek onder het mondstuk, die het losgekomen vuil meteen opneemt. Dat maakt deze apparaten niet alleen milieuvriendelijk, maar ook geschikt voor mensen met allergieën: huisstofmijt en bacteriën op de vloer worden door de hitte grotendeels gedood.

Het gebruik is erg eenvoudig, al is enige voorzichtigheid wel geboden. Niet elke vloer is bestand tegen hoge temperaturen of vocht. Tegels, natuursteen, beton en gietvloeren zijn meestal geschikt, mits goed afgewerkt. Voor laminaat en vinyl is voorzichtigheid geboden: deze vloeren kunnen kromtrekken als er vocht tussen de naden komt. Controleer daarom altijd de aanbevelingen van de vloerenfabrikant.

Afhankelijk van het apparaat moet het waterreservoir regelmatig worden bijgevuld, zeker bij grotere ruimtes. En om kalkaanslag te voorkomen, is het aan te raden om gedemineraliseerd water of kortweg demiwater te gebruiken, vooral in regio's met hard water.

Houten vloeren: reinigen met beleid

Houten vloeren zoals parket of lamelparket geven een ruimte warmte en karakter, maar zijn wel een stuk gevoeliger dan andere vloerafwerkingen. Te veel vocht of hitte kan leiden tot opzwelling, barsten of verkleuring. Daarom zijn stoomreinigers in vrijwel alle gevallen ongeschikt voor hout, tenzij de vloerfabrikant expliciet vermeldt dat het veilig is (al is dat zeldzaam).

©Philips

Gelukkig zijn er diverse vloerreinigers en dweilapparaten die – in de juiste stand, met het juiste reinigingsmiddel en minimaal vochtgebruik – ook veilig te gebruiken zijn op goed afgewerkte houten vloeren (zoals gelakt of geolied parket).

Denk bijvoorbeeld aan:

  • Spraymoppen of vloerwissers met een ingebouwd reservoir voor een pH-neutraal schoonmaakmiddel. Ze brengen een fijne nevel aan en gebruiken zachte doeken, waardoor de vloer nauwelijks nat wordt. Lees bijvoorbeeld onze review van de Philips OneUp.

  • Multifunctionele vloerreinigers zoals de Kärcher FC 7 of Bissell CrossWave. Deze machines reinigen met draaiende borstels en een minimale hoeveelheid water, en worden vaak verkocht als geschikt voor afgewerkte houten vloeren.

  • Robotstofzuigers met dweilfunctie die ingesteld kunnen worden op een laag vochtgehalte.

Welke oplossing je ook kiest: gebruik altijd een reinigingsmiddel dat specifiek geschikt is voor houten vloeren, vermijd agressieve middelen of te veel water, en test het apparaat eerst op een onopvallende plek. Controleer daarnaast altijd de onderhoudsvoorschriften van de vloer zelf. Sommige houtsoorten of afwerkingen verdragen meer dan andere.