Een SOFC (Solid Oxide Fuel Cell) is een type brandstofcel dat vaste keramische materialen gebruikt als elektrolyt en werkt bij zeer hoge temperaturen, doorgaans tussen 600 en 1000 graden Celsius. In tegenstelling tot PEM-brandstofcellen, die vooral worden gebruikt in voertuigen, zijn SOFC’s met name geschikt voor stationaire toepassingen zoals warmtekrachtinstallaties, microgrids en industriële energievoorziening.
In een SOFC wordt het elektrolyt gevormd door een vaste zuurstofgeleidende keramiek, zoals yttrium-gestabiliseerd zirkoniumoxide. Aan de anode wordt een brandstof zoals waterstof, aardgas of biogas aangevoerd, terwijl zuurstof uit lucht bij de kathode wordt ingebracht. De zuurstofionen migreren door het elektrolyt naar de anode, waar ze reageren met de brandstof om elektriciteit, water en warmte te produceren.
Voordelen van SOFC-technologie zijn het hoge elektrische rendement (tot 60 procent, en tot 90 procent in warmtekrachtkoppeling), brandstofflexibiliteit en de mogelijkheid om ook op synthetisch gas of ammoniak te draaien. De hoge bedrijfstemperatuur maakt externe reforming overbodig en laat directe omzetting van koolwaterstoffen toe.
Nadelen zijn onder meer de lange opstarttijd, gevoeligheid voor thermische spanningen, materiaalkosten en beperkte levensduur bij cyclisch gebruik. Daarom worden SOFC’s vooral ingezet in toepassingen met constante belasting en weinig starts en stops. Fabrikanten zoals Bloom Energy, SOLIDpower en Ceres Power ontwikkelen systemen voor datacenters, ziekenhuizen, industrie en gebouwen die vraaggestuurd en decentraal energie willen opwekken met hoge efficiëntie en lage emissies.
