[FONT=tahoma,Vazir,helvetica,sans-serif]پیل‌های سوختی فن‌آوری جدیدی برای تولید انرژی هستند که بدون ایجاد آلودگی‌های زیست محیطی و صوتی، از ترکیب مستقیم بین سوخت و اکسیدکننده، انرژی الکتریکی با بازدهی بالا تولید میکنند. به طور کلی پیل سوختی وسیله ایست که سوخت (مانند هیدروژن، متانول، گاز طبیعی، بنزین و…) و اکسیدان (مانند هوا و اکسیژن) را به برق، آب و حرارت تبدیل می‌کند.
پیل سوختی چیست؟
پیل سوختی وسیله‌ای است که انرژی شیمیایی سوخت را مستقیماً به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند.
عملکرد پیل سوختی مانند باتری نیست که انرژی را ذخیره کند بلکه پیل سوختی حالتی از انرژی به حالت دیگر تبدیل می‌کند، به طوری که در این تبدیل مواد داخل پیل مصرف نمی‌شوند . گاز هیدروژن به دلیل تمایل واكنش دهندگی بالا، فراوانی و عدم آلایندگی محیط زیست، به عنوان سوخت ایده‌آل در پیل‌سوختی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
ساختمان پیل سوختیهر پیل سوختی از سه جزء اصلی تشکیل شده‌است: الکترود آند، الکترود کاتد و الکترولیت یا غشا. گاز هیدروژن که به عنوان سوخت به کار می‌رود، به الکترود آند وارد شده و در آنجا با از دست دادن الکترون، اکسایش می‌یابد. طی این واکنش یون هیدروژن مثبت و الکترون تولید می‌شوند. یون‌های هیدروژن به همراه الکترون‌ها از کاتد به آند انتقال می‌یابند. انتقال یون‌های هیدروژن از طریق الکترولیت و انتقال الکترون از طریق یک مدار خارجی صورت می‌گیرد. اکسیژن موجود در کاتد با الکترون‌ها و یون‌های هیدورژن واکنش داده، آب تولید می‌کند.
واکنش در آند H[SUB]2[/SUB]
۲H[SUP]+ [/SUP]+ ۲e
واکنش در کاتد O[SUB]2[/SUB] + 4H[SUP]+ [/SUP]+ 4e [SUP]-[/SUP]
2H[SUB]2[/SUB]O
واکنش کلی ۲H[SUB]2[/SUB] + O[SUB]2[/SUB]
2H[SUB]2[/SUB]O
انواع پیل های سوختی
پیل‌های سوختی براساس نوع الکترولیت استفاده شده در آنها به پنج نوع اصلی طبقه بندی می‌شوند.
• پیل سوختی الکترولیت پلیمر یا غشاء مبادله کننده پروتون (PEFC)
• پیل سوختی قلیایی (AFC)
• پیل سوختی اسید فسفریک (PAFC)
• پیل سوختی کربنات مذاب (MCFC)
• پیل سوختی اکسید جامد (SOFC)از نگاهی دیگر، طبقه‌بندی پیل‌های سوختی بر اساس دمایی است که پیل سوختی در آن کار می‌کند. بر این اساس پیل‌های سوختی به دو دسته کلی پیل سوختی دما بالا و پیل سوختی دما پایین تقسیم‌بندی می‌شوند.
مزایای پیل‌های سوختی بطور کلی عبارت‌اند از:
• بازده بالا
• سازگاری با محیط زیست
• سادگی سیستم از نظر تعمیر ونگهداری
• تنوع در سوخت مصرفی
• عدم آلودگی صوتی به سبب نداشتن قسمت‌های متحرک
• طراحی و ساخت توانهای کوچک (میلی وات ) تا بزرگ (مگاوات)
• امكان استفاده از سوختهای فسیلی و پاك، مدولار بودن
• قابلیت تولید هم‌زمان حرارت و الكتریسیته و استفاده در كاربردهای تولید غیرمتمركز انرژی