Una cella a combustibile è una macchina che converte energia chimica in energia elettrica.
La cella è dotata di due elettrodi, un catodo (il polo negativo) e lanodo (polo positivo). Tra i due elettrodi si trova una membrana porosa. Gli elettrodi sono collegati con un circuito esterno a cui la cella deve fornire energia elettrica.
Si immagini ora di far pervenire dell'idrogeno al catodo e dell'ossigeno allanodo. Due molecole di idrogeno (2H2) si convertono i quattro anioni idrogeno (4H+) ed in quattro elettroni (4e-). Gli elettroni circolano nel circuito esterno e gli forniscono lavoro elettrico.
Gli anioni migrano attraverso la membrana e raggiungono lanodo contemporaneamente con i quattro elettroni provenienti dal circuito e con una molecola di ossigeno (O2). Allanodo, la molecola di ossigeno cattura i quattro elettroni e si carica negativamente. Di conseguenza, reagisce con i quattro anioni idrogeno e perciò si formano due molecole d'acqua:
Il risultato complessivo è che l'energia di ossidazione dell'idrogeno è stata convertita in lavoro elettrico.
Questo tipo di cella si chiama PEM (Porous Exchange Membrane). Oltre all'idrogeno, anche altri composti possono essere ossidati. Per esempio il metanolo (CH3OH), nel quale l'atomo di carbonio può accettare ulteriori atomi di ossigeno e cedere elettroni. Questo tipo di cella è detto DMFC (Direct Methanol Fuel Cells).
Le celle a combustibile possono avere dimensionamenti differenti. Noi siamo interessati a vendere:
piccole macchine da pochi watt per alimentare mp3, laptops, ecc.
celle di media grandezza per applicazioni domestiche o semi-industriali
grandi macchine per lindustria
Ogni settore richiede approcci al mercato differenti:
Grande distribuzione per le macchine piccole o medie
Contatti personali con le industrie per le grandi macchine