Come funzionano le celle a combustibile a idrogeno

L'essenza della cella a combustibile è il dispositivo "inverso" dell'elettrolisi dell'energia idroelettrica, che è composta principalmente da tre parti: anodo, catodo ed elettrolita.L'anodo è l'elettrodo di idrogeno e il catodo è l'elettrodo di ossigeno.In generale, l'anodo e il catodo contengono una certa quantità di catalizzatore, che viene utilizzato per accelerare la reazione elettrochimica che si verifica sull'elettrodo.Tra i poli ci sono gli elettroliti.

Prendendo come esempio la cella a combustibile con membrana a scambio protonico (PEMFC), il suo principio di funzionamento è il seguente:

(1) L'idrogeno raggiunge l'anodo attraverso il tubo o la piastra di guida dell'aria;

(2) Sotto l'azione del catalizzatore anodico, una molecola di idrogeno si dissocia in due protoni di idrogeno e vengono rilasciati due elettroni. La reazione anodica è la seguente:

H2â2H 2eã

(3) All'altra estremità della batteria, l'ossigeno (o l'aria) raggiunge il catodo attraverso il tubo o la piastra di guida dell'aria. Sotto l'azione del catalizzatore catodico, le molecole di ossigeno e gli ioni idrogeno reagiscono con gli elettroni che raggiungono il catodo attraverso il circuito esterno per formare acqua. La reazione catodica è: 1/2O2 2H 2E âH2O

La reazione chimica totale è H2 1/2O2 = H2O

Gli elettroni formano corrente continua nel circuito esterno.Pertanto, fintanto che idrogeno e ossigeno vengono continuamente forniti all'anodo e al catodo della cella a combustibile, l'energia elettrica può essere continuamente esportata al carico del circuito esterno.