► Celle PEFC (Polymer Elecrtolyte Fuel Cell)

Le celle ad elettrolita polimerico (PEFC) utilizzano com’elettrolita una membrana organica polimerica che consente il passaggio dei protoni o ioni idrogeno (H+).
Gli elettrodi sono preparati applicando una piccola percentuale di platino nero (catalizzatore) sulle facce di fogli di carta grafitica, precedentemente impregnate con PTFE.
Le celle PEFC funzionano a 70÷100 °C. Questo riduce la tolleranza del platino alle impurità (CO) presenti nei reagenti, ma, bensì, favorisce l’avviamento a freddo.


► Celle DMFC (Direct Methanol Fuel Cell)

Le celle a metanolo diretto (DMFC) sono simili alle celle ad elettrolita polimerico (PEFC), poiché usano una membrana polimerica com’elettrolita ed elettrodi porosi di carbone con catalizzatore a base di platino o sue leghe.
Operano a 70÷100 °C e sono in grado di estrarre l’idrogeno necessario per il loro funzionamento direttamente dal metanolo (CH3OH), che viene ossidato elettrochimicamente all’anodo, senza la necessità di un reformer. La possibilità di utilizzare direttamente il metanolo come combustibile rende le DMFC molto adatte per la generazione di potenza a bordo di veicoli. Da non trascurare poi è il fatto che lo stoccaggio del metanolo è molto più semplice di quello dell’idrogeno.
Le attuali celle DMFC hanno un rendimento di circa il 35%. Il principale inconveniente è la bassa reattività elettrochimica del metanolo che limita la densità di potenza.

► Celle MCFC (Molten Carbonate Fuel Cell)

Le celle a carbonati fusi (MCFC) utilizzano un elettrolita costituito da una soluzione di carbonati alcalini, tipicamente di litio e di potassio (Li2CO3, K2CO3), che alla temperatura operativa (circa 650 °C) è liquida e presenta un’elevata conducibilità ionica. L’elettrolita è contenuto in una matrice di ceramica porosa, chimicamente inerte, costituita da LiAlO2. Questo tipo di celle, a contrario di quelle che operano a bassa temperatura, non richiedono catalizzatori con metalli nobili perché hanno cinetiche di reazioni più veloci. La funzione di catalizzatore può essere svolta dal nichel di cui sono costituiti gli elettrodi.
Nelle celle MCFC l’incremento della temperatura causa un aumento della corrente e quindi del rendimento.
A parità di corrente prodotta, le celle MCFC sono meno ingombranti e costose delle PAFC.
Il principale inconveniente delle MCFC sta nel fatto che al catodo, oltre all’ossigeno, bisogna fornire anche anidride carbonica (CO2) necessaria per formare i carbonati.