Celle a combustibile a idrogeno

In linea di principio, una cella a combustibile funziona come una batteria. A differenza di una batteria, una cella a combustibile non si esaurisce e non deve essere ricaricata. Produce energia sotto forma di elettricità e calore se viene fornito del combustibile. Una cella a combustibile è costituita da due elettrodi racchiusi da un elettrolita. L'ossigeno passa su un elettrodo e l'idrogeno sull'altro, generando elettricità, acqua e calore. L'idrogeno viene immesso nell'anodo della cella a combustibile.

L'ossigeno (o l'aria) entra nella cella a combustibile attraverso il catodo. Incoraggiati da un catalizzatore, gli atomi di idrogeno si dividono in protoni ed elettroni; la PEM permette solo ai protoni di passare attraverso di essa fino al catodo, mentre gli elettroni devono prendere un percorso attraverso un circuito esterno, creando una corrente elettrica. I protoni e gli elettroni si ricombinano con l'ossigeno al catodo, formando acqua. Un sistema di celle a combustibile che include un "riformatore di combustibile" può utilizzare l'idrogeno da qualsiasi combustibile idrocarburico, dal gas naturale al metanolo, fino alla benzina. Poiché la cella a combustibile si basa sulla chimica e non sulla combustione, le emissioni di questo tipo di sistema sarebbero comunque molto inferiori a quelle dei processi di combustione dei combustibili più puliti. È possibile raggiungere un'efficienza di processo tipica dell'80%, più del doppio di quella di un motore a combustione interna.