Een onbemande mini-helicopter, aangedreven door een bijzonder lichte brandstofcel, moet in de toekomst in ingestorte gebouwen naar slachtoffers zoeken of onbegaanbaar terrein in kaart brengen. Een nieuwe brandstofcel is licht en krachtig genoeg voor zo’n helikopter.
Om te zorgen dat brandstofcellen voldoende energie leveren voor zo’n helicopter moeten meerdere cellen in serie worden geschakeld. Normaalgesproken stapelt de fabrikant de brandstofcellen, waarbij elke cel een kanaal voor lucht en een voor waterstof nodig heeft. Deze opbouw maakt de brandstofcelstapeling zwaar.
Onderzoekers van het Fraunhofer-Institut Zuverlässingkeit und Mikrointegration (IZM) en de TU Berlijn ontwikkelden samen een brandstofcel met een massa van maar 30 g en een vermogen van 12 W. De brandstofcellen zijn daarmee licht en krachtig genoeg voor een helikopter van 200 mm. Zo’n hoge capaciteit van (400 W/kg) wordt tot nog toe alleen gehaald door veel grotere (100-300 g) systemen.
Het systeem gebruikt dunne brandstofcellen waarbij een lichte separator van kunststof de metaalplaten vervangt en zodoende gewicht reduceert. De wind van de rotorbladen blaast direct in de luchtspleten en zorgt zo voor goede luchttoevoer. De waterstof wordt geleverd door een kleine reactor die lijkt op een mini frisdrankblikje waarin vaste natriumboorhydride zit. Als er water bij komt, ontstaat waterstof.
Het grootste deel van de energie wordt gebruikt om de helikopter in de lucht te houden, waardoor steeds tegelijkertijd veel waterstof moet worden geproduceerd. Als er te weinig is. stort het toestel neer, bij overproductie wordt overeenkomstig meer brandstof meegenomen, wat weer gewichtverhogend werkt.
De onderzoekers hebben het eerste prototype van de lichte brandstofcel reeds ontwikkeld, slechts weinig groter als een luciferdoosje. Dit jaar nog moet de helikopter op deze kracht opstijgen. In een volgende stap werken wetenschappers aan de mogelijkheid de waterstofopwekking te regelen en zo in een wisselende energiebehoefte te voorzien. De toepassingsmogelijkheden van de brandstofcelsystemen worden daardoor duidelijk uitgebreid zoals bijvoorbeeld voor een laadstation voor een laptop of mobieltje.
