ТехнологииПринцип "топливного элемента" в корне отличается от обычного процесса электролиза, применяемого сейчас в батареях и аккумуляторах.
Принцип действия ТЭ был открыт еще в 1839 году. Тогда английский физик сэр Уильям Гроув обнаружил, что процесс электролиза, при котором вода с помощью электрического тока разлагается на составляющие ее водород и кислород, обратим. Нужно лишь подобрать соответствующий катализатор, и водород с кислородом будут соединяться в молекулы воды без горения, но с выделением тепла и электрического тока. Конструкций ТЭ множество, но далеко не все годятся для бортового использования на автомобилях. Одни обладают высоким КПД, но требуют только чистых водорода и кислорода. Другие способны питаться природным газом, но при работе нагреваются до 900°С. Пока для автомобилей наиболее подходят топливные элементы на так называемых протонообменных мембранах, разработанные в середине 80-х годов. На одну сторону такой мембраны подается водород, другая сторона омывается забортным воздухом. И этого достаточно, чтобы при реакции «холодного горения» мембрана выдавала напряжение от 0,7 до 1 В, нагреваясь при этом всего до 80°С. Последовательно соединяя такие мембраны в батареи, можно создать достаточно мощный источник энергии для современного автомобиля.
Автомобиль, работающий на топливных элементах, – это фактически электромобиль, который вместо подзарядки от электросети заправляется водородом на специальных заправочных станциях. Широкому распространению таких машин пока мешает высокая стоимость топливных ячеек, баков для хранения водорода на борту и отсутствие развитой сети водородных заправок.
