Un automóvil de hidrógeno de celda de combustible funciona combinando hidrógeno con oxígeno en un proceso que produce energía. El interés en los automóviles que funcionan con celdas de combustible de hidrógeno ha crecido en los últimos años porque las celdas de combustible son más eficientes y generan menos emisiones de escape que los automóviles que funcionan con motores convencionales de combustible fósil. El uso generalizado de los automóviles de hidrógeno con celdas de combustible también podría reducir la dependencia mundial de combustibles fósiles, como la gasolina y el diésel, una vez que la tecnología y la infraestructura existan para respaldar la producción, distribución y uso generalizado de estos vehículos.
Si bien alimentar automóviles con celdas de combustible es una idea relativamente nueva, las celdas de combustible se han utilizado durante décadas. La ex Unión Soviética y los Estados Unidos utilizaron la tecnología de celdas de combustible para proporcionar gran parte del poder a las naves espaciales tripuladas de sus respectivos programas espaciales desde los primeros días de la era espacial. Los ingenieros espaciales descubrieron que el peso de las baterías limitaba la cantidad de carga útil que podía lanzarse al espacio y también limitaba la posible duración de las misiones espaciales. Las celdas de combustible continúan proporcionando gran parte del poder de las naves espaciales tripuladas en la actualidad.
Una celda de combustible funciona de manera muy similar a una batería, ya que es una celda cerrada que produce electricidad. Al igual que una batería, las celdas de combustible en un automóvil de hidrógeno con celdas de combustible tienen un lado negativo, conocido como un ánodo, y un lado positivo, conocido como un cátodo. En muchas celdas de combustible hay una capa intercalada entre el ánodo y el cátodo conocida como electrolito.
El gas de hidrógeno ingresa a través del lado del ánodo de la celda y fluye a través de un catalizador, mientras que el oxígeno ingresa a través del cátodo. A medida que el hidrógeno fluye a través del catalizador, el catalizador separa los átomos positivos, conocidos como protones, y los átomos negativos, conocidos como electrones, en el hidrógeno. La capa de electrolito funciona como una barrera que solo permite que los átomos de hidrógeno cargados positivamente fluyan a través de ella. Se impide que los electrones entren en la capa de electrolitos y se desvían alrededor de la barrera a través de cables, donde se recombinarán con átomos cargados positivamente para crear agua.
A medida que los electrones se enrutan a través de un cable, crea una corriente eléctrica que produce energía. En un automóvil de hidrógeno con celda de combustible, el motor del vehículo funciona con la electricidad producida por los electrones que fluyen a través del circuito. Mientras haya un suministro de gas hidrógeno, el motor de un automóvil de hidrógeno de celda de combustible continuará produciendo energía. El agua es el único subproducto creado como resultado de la operación de un automóvil de hidrógeno de celda de combustible, lo que lo convierte en una alternativa más ecológica y sostenible al uso de combustibles a base de petróleo en los vehículos.