Автомобили на топливных элементах
Как вы убедились, водород, метан, пропан и другие виды топлива 
можно просто сжигать, чтобы обеспечить движение автомобиля. Однако их можно использовать и не в такой непосредственной форме, а в виде изготовленных по специальной технологии топливных элементов.
Автомобили, которые на них работают, так и называют — автомобили на топливных элементах.
Что такое топливный элемент?
В конце XX века появился новый вид электрохимических источников питания, которые можно отнести к области альтернативной энергетики, — топливные элементы. Наибольшее внимание на первых этапах научно-исследовательских работ уделялось водородным топливным элементам.
Как показывает название, электричество они вырабатывают, используя водород. Процесс состоит в том, что водород соединяется с кислородом (т. е. окисляется), при этом выделяется тепловая энергия и образуется вода, а также немного закиси азота, если использовался атмосферный воздух. После того как водородный топливный элемент начинает производить ток, все, что требуется, — это добавлять водород.
Таким образом, процесс горения водорода заменяется в топливных элементах процессом окисления, который является более контролируемым и происходит при существенно более низкой температуре (С точки зрения химии, горение и окисление — это один и тот же тип реакций: горение — это быстрая реакция окисления.). Существует несколько технических решений реализации такого процесса. Один из наиболее широко распространенных вариантов — это топливные элементы с протонно-обменными мембранами (ПОМ). Один такой топливный элемент обеспечивает постоянное напряжение примерно 0,7 В, т. е. чуть меньше половины напряжения типичного электрохимического сухого элемента. Для того чтобы получить большее напряжение, одиночные элементы соединяются последовательно. При этом напряжение, обеспечиваемое отдельными элементами, суммируется. Например, чтобы получить постоянное напряжение 14 В, необходимо соединить последовательно 20 элементов. Комплект соединенных последовательно топливных элементов, представляющий собой, по сути, аккумулятор, называется стэк. Чтобы увеличить емкость и вырабатываемый ток, топливные элементы, или стэки, нужно соединить параллельно. При этом ток от отдельных топливных элементов, или стэков, будет суммироваться; например, если соединить параллельно пять стэков, каждый из которых обеспечивает постоянное напряжение 14 В и ток до 10 А, то полученное устройство будет выдавать постоянное напряжение 14 В, а ток — до 50 А.
Стэки из топливных элементов могут быть разных размеров. Стэк, имеющий размеры кейса с книгами, может питать маленький электромобиль. Топливные элементы меньших размеров, называемые микротопливными элементами, могут использоваться для питания любых устройств, которые работают на обычных элементах питания: ноутбуков, портативных радиоприемников, электрических фонариков.
Водород — не единственное вещество, которое может применяться для создания топливных элементов. Были проведены исследования почти всех веществ, которые могут вступать в реакцию с кислородом с выделением энергии. Созданы топливные элементы на метаноле (метиловом спирте), который имеет преимущества перед водородом, так как он проще в хранении и транспортировке, потому что находится при комнатной температуре в жидком состоянии. В топливных элементах применялся пропан. Он хранится в баллонах для кухонных плит или обогревателей, используемых в сельских местностях. Нашел свое применение и метан. Однако некоторые ученые и инженеры возражают против пропана и метана, так как общество уже слишком сильно от них зависит, при том что относить их к «чистым» альтернативным видам топлива нельзя.
