Widex kondigt als eerste de brandstofcel (fuel cell) aan als alternatief voor de oplaadbare batterij

De brandstofcel is een nieuwe techniek voor het leveren van energie aan hoortoestellen. Widex die reeds in 2011 de nieuwe techniek patenteerde, heeft samen met onderzoekers veel energie gestoken in de ontwikkeling. Dit heeft geresulteerd in een brandstofcel die geïntegreerd is in het hoortoestel zelf. Voor de hervulling kan het  hoortoestel met daarin de brandstofcel, in een speciaal station worden geplaatst. Het hervullen, van opladen is namelijk geen sprake meer, neemt slechts 15 seconden per hoortoestel in beslag en bestaat uit het toevoegen van zo’n 200 microliter methanol aan de cel. Op iedere hervulling van de brandstofcel kan het hoortoestel 24 uur werken. Het is een zeer milieuvriendelijke techniek.

Brandstofcel voor hoortoestellen reeds in 2011 gepatenteerd

Reeds in 2011 berichtte HOorzaken over de ontwikkeling van de brandstofcel (fuel cell) op methanol als aternatief voor de wegwerpbatterijen in hoortoestellen. De voorspelling was toen dat mogelijk in 2012 deze nieuwe brandstofcellen voor hoortoestellen op de markt zouden zijn. Widex heeft in 2011 de techniek van de brandstofcel voor hoortoestellen gepatenteerd.
Omdat de ontwikkelaars voor grote uitdagingen stonden, heeft het flink wat jaren langer geduurd voordat het product klaar was, maar dit jaar denkt Widex de nieuwe techniek voor het leveren van energie voor hoortoestellen als eerste op de markt te kunnen brengen. De introductie staat gepland in het najaar tijdens de EUHA conferentie in Duitsland. De fabrikant blijkt al in een vergevorderd stadium met de ontwikkeling. De werkende prototypes worden reeds uitgetest.

Vervangen batterij vaak een probleem

Het vervangen van de batterij van een hoortoestel is voor flink wat slechthorenden een probleem. Slechthorenden willen over het algemeen graag en klein hoortoestel. Dit is de afgelopen jaren mogelijk geworden door steeds kleinere chips. Voor kleinere hoortoestellen worden ook logischer wijs kleinere batterijen gebruikt. Omdat zo’n 60% van de hoortoestelgebruikers ouder is dan 69 jaar en met de leeftijd de fijnmotoriek ook achteruit gaat, is het niet verbazingwekkend dat oplaadbare batterijen hoog op de wensenlijst van slechthorenden staan. Tegelijkertijd is door de draadloze mogelijkheden (telefoneren, tv kijken e.d.) de behoefte aan juist krachtigere batterijen toegenomen.

In 2016 hebben daarom zowel Phonak als Sivantos oplaadbare hoortoestellen op de markt gebracht met lithium-ion batterijen als alternatief voor de wegwerp zink-lucht batterijen. Het batterijmerk Z-power kwam met een ander alternatief dat nu door zeer veel fabrikanten wordt toegepast. Dat de miljoenen wegwerp batterijen die wereldwijd worden gebruikt niet goed voor het milieu zijn mag ook duidelijk zijn.

Werking brandstofcel (fuel cell) voor hoortoestellen

De brandstofcel (fuel cell) met de volledige naam ‘Direct Methanol Fuel Cell’ (DMFC), is een zeer goed alternatief om de zink-lucht wegwerpbatterijen te vervangen. De energie dichtheid van DMFC’s is een factor drie groter dan dat van een zinklucht batterij. Een DMFC bestaat uit een centraal geleidend proton membraan. Dit wordt het polymeer electroliet membraan (PEM) genoemd. Dit wordt op zijn beurt omgeven door een anode (de brandstof zijde)  en een kathode (luchtzijde).
De methanol vloeistof wordt katalytisch geoxideerd aan de anode. Hieruit worden de elektroden geëxtraheerd die het hoortoestel van energie voorziet, terwijl de protonen door het membraan naar de kathode gaan. Hier gaan ze met de zuurstof en elektronen een verbinding aan en vormen zo water. Door het gebruik van zuurstof uit de lucht aan de zijde van de kathode, kan de cel voornamelijk uit methanol bestaan, waardoor de brandstofcel een hoge energiedichtheid heeft.
De brandstofcel van Widex levert aan de uitgang 250 mV-700 mV. Dit is te weinig voor een hoortoestel. Daarom wordt met een DC/DC convertor de spanning naar 1,2 V gebracht.

Uitdaging bij de ontwikkeling van de brandstofcel voor hoortoestellen

Bij de ontwikkeling van de brandstofcel voor hoortoestellen stonden de ontwikkelaars in het verleden voor een flinke uitdaging. De brandstofcel bevatte namelijk het zeer dure edelmetaal platinum. Om elektro-kathalytische efficiëntie te vergroten kan daar meer van worden toegepast in de brandstofcel, maar dat zou de cel veel te duur maken. De ontwikkelaars moesten daarvoor op zoek naar een andere oplossing om de efficiëntie te vergroten. Ook moesten de ontwikkelaars op zoek naar een methode om het geleidende membraan te optimaliseren. Daarnaast moest de behuizing zodanig worden gemaakt dat er zoveel mogelijk ruimte voor de methanol aanwezig is, zonder daarbij compromissen te sluiten voor andere delen van de brandstofcel. Hoe Widex precies de brandstofcel heeft geoptimaliseerd is nog onduidelijk.