Ogniwa paliwowe - rdzeń nowej technologii

Zasada działania ogniwa paliwowego PEM jest stosunkowo prosta: chodzi tu o pewien proces elektrochemiczny, który odpowiada odwrotnej elektrolizie wody i w uproszczeniu, pozwala na kontrolowaną reakcję wodoru i tlenu, rozdzielonych przez przepuszczalną dla naładowanych dodatnio protonów wodorowych ścianę (elektrolit). Katalityczne powierzchnie zewnętrzne na anodzie wyzwalają elektrony z molekuł wodorowych. Elektrony przepływają przewodem prądowym na drugą stronę i jonizują tam pod wpływem warstw katalitycznych molekuł tlenowych. Jonizujące atomy tlenu reagują ostatecznie z protonami wodorowymi tworząc czystą wodę.
Ruch elektronów, jako prąd stały, może być wykorzystany praktycznie. Ciepło powstające dodatkowo podczas tej reakcji może być wykorzystane do ogrzewania.

Wysokotemperaturowe ogniwa paliwowe mają tę zaletę, że wytworzone w nich ciepło nadaje się dobrze do wykorzystania w procesach przemysłowych oraz do innych zastosowań, np. turbin gazowych i parowych. Wadą układu jest przede wszystkim konieczność stosowania materiałów o znacznej odporności na wysokie temperatury. Bezpośrednio pociąga to wysokie koszty, tworzy pewną barierę dla podjęcia produkcji masowej i szerokiego zastosowania w gospodarstwach domowych. Z tego względu w dłuższej perspektywie wysokotemperaturowe ogniwa paliwowe i wyposażone w nie siłownie blokowe będą mogły być stosowane jedynie przy zachowaniu szczególnych warunków - takich jak bliskość sieci ciepłowniczej
i możliwość obniżenia ciepła do poziomu ciepła procesowego.

Niskotemperaturowe ogniwa paliwowe
Ogniwa te nadają się bardzo dobrze nie tylko do zastosowania w urządzeniach przenośnych, lecz także do zasilania w energię elektryczną i cieplną obiektów mieszkalnych i produkcyjnych. Najbardziej obiecującym typem jest ogniwo paliwowe PEM.
Jego elektrolit składa się z przewodzącej protony membrany wykonanej z tworzywa sztucznego. Może być ono stosowane w zakresie temperatur do 90°C, co stwarza możliwość zastosowania tanich materiałów, pracujących w temperaturze wystarczającej dla gospodarstw domowych. Wadą jest konieczność odpowiedniego przygotowania gazu. Ogniwa PEM wymagają bardzo czystego wodoru wolnego od CO2. Musi on być wytwarzany z gazu ziemnego w reformerze podłączonym na wejściu.