Un’auto a idrogeno a celle a combustibile funziona combinando idrogeno con ossigeno in un processo che produce energia. L’interesse per le auto alimentate a celle a combustibile a idrogeno è cresciuto negli ultimi anni perché le celle a combustibile sono più efficienti e producono meno emissioni di gas di scarico rispetto alle auto alimentate da motori convenzionali a combustibile fossile. L’uso diffuso di auto a idrogeno a celle a combustibile potrebbe anche potenzialmente ridurre la dipendenza del mondo dai carburanti a base fossile, come benzina e diesel, una volta che la tecnologia e l’infrastruttura esistono per supportare la produzione, la distribuzione e l’uso diffusi di questi veicoli.
Mentre alimentare le auto con celle a combustibile è un’idea relativamente nuova, le celle a combustibile stesse sono in uso da decenni. L’ex Unione Sovietica e gli Stati Uniti hanno utilizzato la tecnologia delle celle a combustibile per fornire gran parte della potenza alla navicella spaziale con equipaggio dei rispettivi programmi spaziali sin dai primi giorni dell’era spaziale. Gli ingegneri spaziali hanno scoperto che il peso delle batterie limitava la quantità di carico utile che poteva essere lanciato nello spazio e limitava anche la possibile lunghezza delle missioni spaziali. Oggi le celle a combustibile continuano a fornire gran parte della potenza per i veicoli spaziali con equipaggio.
Una cella a combustibile funziona in modo molto simile a una batteria, in quanto è una cella chiusa che produce elettricità. Come una batteria, le celle a combustibile su un’auto a idrogeno a celle a combustibile hanno un lato negativo, noto come anodo, e un lato positivo, noto come catodo. In molte celle a combustibile c’è uno strato inserito tra l’anodo e il catodo noto come elettrolita.
L’idrogeno gassoso entra attraverso il lato dell’anodo della cellula e fluisce attraverso un catalizzatore, mentre l’ossigeno entra attraverso il catodo. Mentre l’idrogeno scorre attraverso il catalizzatore, il catalizzatore separa gli atomi positivi, noti come protoni, e gli atomi negativi, noti come elettroni, nell’idrogeno. Lo strato di elettrolita funziona come una barriera che consente solo agli atomi di idrogeno caricati positivamente di fluire attraverso di esso. Agli elettroni viene impedito di entrare nello strato di elettroliti e vengono deviati attorno alla barriera attraverso i fili, dove si ricombinano con atomi caricati positivamente per creare acqua.
Mentre gli elettroni vengono instradati attraverso un filo, crea una corrente elettrica, producendo energia. In un’auto a idrogeno a celle a combustibile, il motore del veicolo è alimentato dall’elettricità prodotta dagli elettroni che fluiscono attraverso il circuito. Finché c’è una fornitura di idrogeno, il motore in un’auto a idrogeno a celle a combustibile continuerà a produrre energia. L’acqua è l’unico sottoprodotto creato a seguito del funzionamento di un’auto a idrogeno a celle a combustibile, rendendola un’alternativa più rispettosa dell’ambiente e sostenibile all’uso di carburanti a base di petrolio nei veicoli.