Le celle a combustibile a idrogeno uniscono questo gas con l'ossigeno per formare vapor d'acqua e liberare energia elettrica , un processo che è l'opposto dell'elettrolisi. Lo sviluppo di questa tecnologia è attualmente molto avanzato in campo automobilistico: Peugeot, Renault, Opel, Mercedes stanno lavorando a un progetto concreto finalizzato all'applicazione su veicoli di serie con motore elettrico.
Il maggior svantaggio di questa tecnologia è costituito dalle eccessive dimensioni del sistema: in un progetto di Citroen Berlingo con cella a combustibile, l'intero sistema (pila a combustibile, convertitore a CC, umidificatore, compressore d'aria, serbatoio di idrogeno, valvola di regolazione, pompa del refrigerante, radiatore) occupa quasi interamente il vano di carico, con una massa di circa 200 kg ; in un prototipo di Opel Zafira con celle a combustibile, il sistema occupa l'intero vano posteriore. Inoltre, l'idrogeno deve essere immagazzinato o in forma gassosa, all'interno di contenitori speciali con pressione tra i 200 e i 700 bar, o in forma liquida, in recipienti criogenici a temperature di 20 K. L' impiego in ambito spaziale rende necessario immagazzinare anche l'ossigeno.
L'immagine mostra lo schema di una cella a combustibile utilizzata sullo Space Shuttle : utilizza ossigeno ( contenuto in serbatoi criogenici ) e metanolo, dal quale viene ricavato l' idrogeno necessario alla reazione che produce elettricità e vapore acqueo, poi condensato in acqua liquida che può anche essere bevuta dagli astronauti.
Vantaggi (rispetto alle batterie tradizionali)
- Assenza di componenti chimici dannosi all'ambiente
- Elevato rendimento energetico ( circa 90% )
- Elevata autonomia
- Fornisce energia pulita e infinitamente rinnovabile
Altri tipi di celle a combustibile includono: ad acido fosforico, alcaline, ad ossido solido, a membrana di scambio protonico.
