Brenselcelle

En brenselcelle er en enhet som lager elektrisk energi fra et drivstoff, ved å la det reagere med oksygen, ved hjelp av et oksidasjonsmiddel i en elektrokjemisk prosess. Drivstoffet er vanligvis hydrogen eller naturgass, men det er også mulig å bruke en rekke andre hydrokarboner og alkoholer – for eksempel propan, LPG, metanol eller biogass. Som oksidasjonsmiddel brukes oftest oksygen. En brenselcelle som bruker hydrogen som drivstoff og oksygen som oksidasjonsmiddel, kalles en hydrogencelle.
Cellen består av en katode, en anode og en elektrolytt som er plassert mellom elektrodene. En brenselcelle skiller seg fra et batteri ved at den kjemiske energien hentes fra en ekstern kilde (drivstoffet), mens et batteri har den kjemiske energien lagret internt (lukket system).
Mens batterier må lades, vil en brenselcelle fortsette å virke så lenge den tilføres brenselkilden.

Fordeler og ulemper

En fordel med brenselceller er at den gir høy virkningsgrad, det vil si at man kan ta ut mye nyttig energi i forhold til den totale energimengden i drivstoffet som forbrukes. I konvensjonelle forbrenningsmotorer i biler er virkningsgraden svært lav, rundt 30%, og i moderne motorer rundt 35%, fordi mye av energien går over til varme. Virkningsgraden i brenselceller kan være langt høyere.
Brenselceller har lave klimagassutslipp: Dersom brenselet inneholder karbon vil avgassen inneholde CO2, men i betydelig lavere mengder enn fra tradisjonelle forbrenningsmotorer. Er drivstoffet rent hydrogen, vil sluttproduktet kun være vann. Men for å vurdere effektiviteten og miljøvennligheten til en brenselcelle, må hele verdikjeden tas med i betraktningen for det aktuelle drivstoffet. I dag produseres hydrogen fra naturgass, noe som fører til CO₂-utslipp i produksjonen. I framtida ser man for seg hydrogen produsert fra fornybare kilder, samt fra naturgass   med CO₂ kombinert med brenselceller som en forurensningsfri energiteknologi.
Et brannteknisk institutt vurderte i 2016 at mer forskning er nødvendig om brann i hydrogenbiler.

Brenselceller i Norge

Flere bedrifter og universiteter i Norge er involvert i brenselcelleutvikling. Et nasjonalt utviklingsprosjekt for brenselceller ombord i skip, kalt FellowSHIP, administreres siden 2003 av Innovasjon Norge og Norges forskningsråd, med deltakelse fra DNV GL Group, Eidesvik AS, Wärtsila med flere. Målet er å utvikle skipsmotorer med en effekt på 330 kW basert på brensel av naturgass (LNG).
I Bergen har Prototech AS egne programmer for å utvikle små SOFC anlegg for kombinert elektrisitet- og varmeproduksjon for bolig og industri. Det første pilotanlegget blir i disse dager (2007) testet ut på Kolsnes utenfor Bergen. Prototech har også et program for reversible PEM brenselceller som kan produsere hydrogen fra fornybare energikilder når de leverer overskudd, for så å produsere ekstra strøm når primærkilden ikke leverer nok.
Eidesvik AS på Bømlo har et eget program for å utvikle brenselceller til bruk i skipsfart. Dette kan så godt som fjerne NOX-utslippene fra klodens største NOX kilde.
Ved Universitetet i Agder i Grimstad finnes også god kompetanse på brenselceller. De har hatt et anlegg for elektrolyse av vann i Energiparken på Dømmesmoen, den er nå inne til utbedring. 
Sintef og NTNU i Trondheim har i lengre tid hatt flere prosjekter knyttet opp mot PEM brenselceller hvor man blant annet har utviklet nye katalysatorer med forbedret aktivitet og levetid. Sintef er svært aktive i europeiske brenselcelleprosjekter og koordinerer også flere av disse.

Historikk

Prinsippet med brenselceller ble oppdaget av den tyske vitenskapsmannen Christian Friedrich Schönbein, da han arbeidet med ozon og reaksjonen mellom hydrogen og oksygen. Dette ble publisert i en av datidens vitenskapelige tidsskrifter i januar 1839. 
Bare én måned senere, i februar 1839, publiserte den walisiske vitenskapsmannen og advokaten Sir William Robert Grove sine observasjoner av oppfinnelsen han kalte "gas voltaic battery" i Philosophical Magazine and Journal of Science. I 1842 ble skissene publisert i den samme journalen. Brenselcellen han laget brukte samme materialer som dagens fosforsyrebrenselcelle.