Alkaliske brenselceller var en av de første moderne brenselcellene som ble utviklet på begynnelsen av 1960-tallet. De ble vidstrakt brukt i det amerikanske romfartsprogrammet for strømforsyning til Apollo romfergene. Elektrolytten er konsentrert (85 vekt%) kaliumhydroksid (KOH) i brenselceller som opererer ved høye temperaturer (over 250°C), og mindre konsentrert (35-50 vekt%) KOH for drift ved lavere temperaturer. Nylig utviklete AFC kan arbeide under 100°C. Reduksjon av oksygen er mye raskere i alkaliske (basiske) omgivelser enn sure, som i PEMFC. Dermed er det mulig å bruke en lang rekke katalysatorer på katoden, f. eks. Ni, Ag, metalloksider, spinels, i tillegg til edelmetaller. Billige katalysatorer som Raney-nikkel eller Raney-sølv ble undersøkt i begynnelsen av AFCèns historie. Elektrodereaksjonene er som vist nedenfor:

Anodisk oksidasjon av hydrogen:

H₂ + 2OH^- 2H₂O + 2e^-

Katodisk reduksjon av oksygen:

½O₂ + H₂O + 2e^- 2OH^-

Fullstendig AFC reaksjonsligning:

H₂ + ½O₂ H₂O

I de alkaliske brenselcellene er det hydroksidioner (OH^-) i stedet for protonene som er ladningsbærere. Drivstoffet er begrenset til svært ren hydrogen og oksygen, fordi karbonmonoksid forgifter katalysatoren og karbondioksid reagerer med elektrolytten (KOH) og danner K₂CO₃ (salt). På denne måten blokkeres elektrolytten og selv små mengder CO₂ i luften er skadelig for den alkaliske cella. Karbonater (saltet) dannes etter følgende reaksjonsligning:

CO₂ + 2OH^- (CO₃)^2- + H₂O

I de første systemene for romfartøy ble KOH-elektrolytten brukt i en støttematriks. Etter hvert førte utvikling førte til en sirkulerende elektrolytt, som gir en bedre barriere mellom anoden og katoden, øker levetiden for elektrolytten og væsken kan også brukes til å avkjøle cellene/stakken. Det mest attraktive ved AFC er den høye effekten ved bruk av ren hydrogen og oksygen, hovedsaklig på grunn av den mye bedre katodekinetikken. I romfartsapplikasjoner er elektriske virkningsgrader på 60% oppnådd. Dette er mye høyere enn hva som har vært mulig med andre brenselcelletyper.

De siste årene har interessen for AFC avtatt drastisk. De praktiske problemene med kostnadseffektiv fjerning av CO₂ i lufttilførselen har begrenset bruken av AFC systemer til svært spesielle applikasjoner som romfart, ubåter o.l.. Et britisk selskap, Zetek, fokuserte en tid på AFC for kjøretøy, se bilder nedenfor, men i 2002 ble aktiviteten stoppet på grunn av manglende finansiering.  

Zevco AFC offentlig kjøretøy.

Zevco AFC London taxi.

Kordesch motorsykkel.

Til toppen

Copyright © 2004-2006 Fuel Cell Norway ANS