Brandstofcel is een elektrochemisch apparaat dat de chemische energie van een brandstof continu omzet in elektriciteit door middel van elektrochemische reacties. In termen van de leek wekt een brandstofcel elektriciteit op door waterstof (de brandstof) te combineren met zuurstof (uit de lucht) om water en elektriciteit te produceren.

Brandstofcellen zijn om een ​​aantal redenen belangrijk voor ruimtevaartuigen:

Hoge efficiëntie: Brandstofcellen kunnen een zeer hoge efficiëntie bereiken bij het omzetten van chemische energie in elektrische energie. Dit maakt ze een efficiënte manier om stroom te genereren voor ruimtevaartuigen, vooral tijdens langdurige missies.

Elektrolyse kan de waterstoftanks opladen

Modulair ontwerp: Brandstofcellen kunnen modulair worden ontworpen, waardoor schaalbaarheid mogelijk is om aan de stroomvereisten van verschillende ruimtevaartuigen te voldoen.

Milieuvriendelijk: Brandstofcellen produceren water en warmte als bijproducten, waardoor ze milieuvriendelijk zijn. Dit is van vitaal belang voor operaties van ruimtevaartuigen, omdat het de uitstoot van schadelijke verontreinigende stoffen in de ruimteomgeving tot een minimum beperkt.

Betrouwbaarheid: Het is bewezen dat brandstofcellen gedurende langere tijd zeer betrouwbaar zijn. Dit is van cruciaal belang voor ruimtevaartuigen, die onder zware en meedogenloze omstandigheden opereren.

Stille werking: Brandstofcellen werken stil, waardoor ze zeer geschikt zijn voor ruimtevaartuigtoepassingen waarbij geluidsbeheersing belangrijk is.

Specifieke voorbeelden: Enkele specifieke voorbeelden van ruimtevaartuigen die brandstofcellen hebben gebruikt, zijn onder meer:

- NASA's Space Shuttle: De Space Shuttle gebruikte brandstofcellen om elektriciteit op te wekken voor zijn verschillende systemen. De brandstofcellen werden aangedreven door vloeibare waterstof en zuurstof en vormden een betrouwbare en efficiënte energiebron tijdens missies.

- Internationaal ruimtestation (ISS): Het ISS is momenteel uitgerust met brandstofcellen die de systemen en levensondersteunende apparatuur van het station van stroom voorzien. De brandstofcellen gebruiken waterstof en zuurstof als reactanten en genereren elektriciteit via elektrochemische reacties.

- Boeings CST-100 Starliner: Boeing's CST-100 Starliner, een commercieel ruimtevaartuig dat is ontworpen voor het vervoeren van bemanning en vracht naar het ISS, zal naar verwachting ook brandstofcellen gebruiken als primaire energiebron.

Over het geheel genomen bieden brandstofcellen talloze voordelen voor ruimtevaartuigen, waaronder hoge efficiëntie, modulariteit, milieuvriendelijkheid en betrouwbaarheid. Deze factoren maken ze zeer geschikt voor het aandrijven van een breed scala aan ruimtemissies.