Водородно-воздушные (твердополимерные) топливные элементы рассматриваются как перспективные энергетические системы для различных применений в силу относительно высокого электрического КПД (до 60%) и отсутствия вредных выбросов.
В России и мире активно ведутся разработки и внедрения на основе низкотемпературных водород-воздушных топливных элементов с протонно-обменной мембраной типа PEMFC (температура мембраны 50-80 0С, топливо – газообразный водород). Принцип их работы заключается в процессе расщепления молекул водорода на аноде на протоны и электроны, переноса положительного заряда через протонно-обменную мембрану, в то время как свободные электроны проходят через нагрузку потребителя. Затем происходит последующее восстановление ионов водорода на катоде и их окисление кислородом. Таким образом, химическая энергия молекул водорода и кислорода (из воздуха) преобразуется в электрическую энергию (с КПД до 60%), «выхлопом» является чистый водяной пар.
Область применения низкотемпературных водород-воздушных топливных элементов:
- Телекоммуникационные системы (ретрансляторы, сотовая связь и т.п.)
- На транспортных средствах в качестве вспомогательных энергетических установок
- Портативная и мобильная электрогенерация
