Uma célula de combustível é um dispositivo eletroquímico que converte a energia química do combustível em energia elétrica. É composto por dois eletrodos, um ânodo e um cátodo, separados por um eletrólito. O combustível, normalmente hidrogênio, passa pelo ânodo onde é oxidado, liberando elétrons. Os elétrons fluem através do circuito externo até o cátodo, onde reagem com o oxigênio para produzir água. A reação geral é:

2H₂(g) + O₂(g) → 2H₂O(l)

O efeito líquido é a produção de eletricidade, água e calor.

As células de combustível são altamente eficientes e podem produzir eletricidade por longos períodos de tempo sem a necessidade de reabastecimento. Eles também são relativamente limpos e silenciosos, o que os torna uma alternativa promissora aos tradicionais motores de combustão interna.

Aqui está uma explicação mais detalhada de como funcionam as células de combustível:

1. O combustível de hidrogênio passa pelo ânodo, onde é oxidado em prótons (H+) e elétrons.
2. Os elétrons fluem através do circuito externo até o cátodo.
3. O oxigênio do ar passa pelo cátodo, onde é reduzido a íons de oxigênio (O2-).
4. Os prótons e os íons de oxigênio se combinam para formar moléculas de água (H₂O).

A reação geral é:

2H₂(g) + O₂(g) → 2H₂O(l)

O efeito líquido é a produção de eletricidade, água e calor.

As células de combustível podem ser usadas para alimentar uma variedade de dispositivos, incluindo carros, ônibus, empilhadeiras e até submarinos. Eles também estão sendo considerados para uso em geradores de energia portáteis e outras aplicações fora da rede.

As células de combustível são uma tecnologia promissora com muitas vantagens potenciais em relação aos motores de combustão interna tradicionais. São eficientes, limpos e silenciosos e podem produzir eletricidade durante longos períodos de tempo sem necessidade de reabastecimento. À medida que o custo das células de combustível continua a diminuir, é provável que desempenhem um papel cada vez mais importante no futuro dos transportes e da produção de energia.