در حال حاضر با توجه به بحران انرژی، محدودیت سوخت های فسیلی و مشکلات ناشی از آلودگی های سوخت های فسیلی، استفاده از منابع جدید انرژی بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است، در همین راستا دیدگاه نوینی برای استفاده از هیدروژن با توجه به خصوصیات منحصر به فرد آن ایجاد شده است. از جمله خصوصیات هیدوژن می توان به فراوانی، انتشار بسیار ناچیز آلاینده ها، برگشت پذیر بودن چرخه تولید آن و کاهش اثرات گلخانه ای اشاره نمود.

کاربرد هیدروژن به عنوان سوخت موجب کاهش آلاینده های  زیست محیطی و حذف اکسیدهای گوگرد و اکسیدهای کربن ناشی از احتراق سوخت های فسیلی می گردد. عوامل فوق سبب شده است تا خودروهای پیل سوختی مورد توجه قرار گیرند. این فناوری از جهت عدم تولید آلاینده هایی مانند اکسیدهای نیتروژن، مونوکسید کربن و هیدروکربن های نسوخته، بی همتاست.

پیل های سوختی نوعی مبدل انرژی می باشند که انرژی شیمیایی را مستقیما به انرژی الکتریکی تبدیل می نمایند. پیل های سوختی همانند باطری ها عمل می کنند اما بر خلاف باطری ها مادامی که به آنها سوخت رسانده شود، از کار نمی افتند وبه شارژ مجدد احتیاجی ندارند. پیل های سوختی پتانسیل شیمیایی هیدروژن را به انرژی الکتریکی تبدیل کرده و محصول جانبی آن، آب و حرارت می باشد.

هیدروژن مورد نیاز پیل های سوختی را می توان از منابع مختلفی همانند منابع هیدروکربنی نظیر نفت خام، گاز طبیعی، زغال سنگ و... و منابع تجدید پذیر نظیر باد و خورشید به دست آورد. پیل های سوختی دامنه کاربرد وسیعی از موارد مصرف را از سفینه های فضایی تا تأمین انرژی وسایل کوچک الکترونیکی شامل می شود.

منبع تغذیه تلفن همراه

منبع تغذیه قابل حمل در Noteboook 

امروزه تلاش ها جهت حضور پیل های سوختی در صنایع نیروگاهی، حمل و نقل و کاربردهای قابل حمل به مرحله تجاری شدن نزدیک شده است.

خودروی پیل سوختی

اتوبوس پیل سوختی

راندمان و نشر آلاینده های زیست محیطی خودروهای پیل سوختی به مراتب از خودروهای رایج مناسب تر می باشد، همچنین پیل های  سوختی به عنوان نسل چهارم نیروگاه ها در آینده امکان توسعه سیستم های غیر متمرکز تولید انرژی را فراهم می سازند. امکان استفاده از سوخت های فسیلی همانند متانول و یا گاز طبیعی در پیل های سوختی تا زمان دستیابی به زیرساخت های لازم جهت ارائه هیدروژن به پیل های سوختی از دیگر مزایای کاربردی این سیستم ها می باشد.

امروزه همه تولید کنندگان عمده خودرو بر روی تولید تجاری خودروهای پیل سوختی سرمایه گذاری نموده اند، همچنین پیل های سوختی می توانند به عنوان مولد انرژی اتوبوس ها، قایق ها، هواپیماها و حتی دوچرخه ها مطرح شوند. از پیل های سوختی در مقیاس کوچک تر، می توان در کاربردهای قابل حمل از جمله تلفن های همراه، کامپیوترهای قابل حمل و... استفاده نمود.

تکنولوژی پیل سوختی همانند هر تکنولوژی جدید دیگر در ابتدای تولید، قیمت محصولات آن زیاد است اما با تولید تجاری محصول درمقیاس وسیع و افزایش میزان تقاضا و توسعه فناوری، قیمت به میزان قابل توجهی کاهش خواهد یافت. از مهم ترین مزایای پیل های سوختی می توان به تولید دی اکسید کربن و اکسید نیتروژن کمتر به ازای هر کیلووات از برق تولیدی و عدم وجود قطعات متحرک زیاد اشاره نمود.

پیل های سوختی می توانند از انواع گازها شامل گاز طبیعی، پروپان، گاز حاصل از دفنگاه های زباله، متانول و هیدروژن به عنوان سوخت استفاده کنند.

منبع تغذیه قابل حمل ساخت شرکت Ballard

برخی از این پیل های سوختی نظیر پیل های سوختی اکسید جامد و کربنات مذاب، گاز طبیعی را به صورت مستقیم مصرف می نمایند و در برخی از آنها نظیر پیل های سوختی پلیمری و اسید فسفریکی به کمک یک رفورمر، گاز طبیعی به هیدروژن تبدیل شده و مورد مصرف قرار می گیرد، همچنین در پیل سوختی متانولی، متانول مستقیما جهت استفاده به پیل سوختی وارد می شود. پیل های سوختی می توانند در بخش های مختلف تولید انرژی الکتریکی نیروگاهی حضور یابند. این حوزه ها عبارتند از هتل ها، مدارس، بیمارستان ها، ساختمان های اداری و محل های خرید.

پیل سوختی در کاربری های خانگی

کشور ایران از یک سو با بالا بودن مصرف سالیانه سوخت و از دیگر سوی با عدم توسعه یافتگی مناسب فناوری در صنایع خودرو و نیروگاهی روبروست و عدم توجه به مشکلات ناشی از آلودگی های زیست محیطی نیز موجب مشکلات جدی زیست محیطی در کلان شهرها شده است.
توسعه فناوری پیل های سوختی می تواند یک راه حل مناسب جهت توسعه پایدار و بلند مدت باشد.  

منبع: از انرژیهای نو چه می دانید؟ انرژی هیدروژن و پیل سوختی، سازمان انرژی های نو ایران