1. Přívod plynného vodíku:Plynný vodík je přiváděn k anodě (záporná elektroda) palivového článku.
2. Přívod plynného kyslíku:Plynný kyslík je přiváděn ke katodě (kladné elektrodě) palivového článku.
3. Výměna vodíkových iontů:Na anodě se molekuly vodíku (H2) štěpí na vodíkové ionty (H+) a elektrony (e-). Vodíkové ionty procházejí membránou elektrolytu, zatímco elektrony jsou směrovány vnějším obvodem a vytvářejí elektrický proud.
4. Redukce kyslíku:Na katodě molekuly kyslíku (O2) přijímají elektrony z vnějšího okruhu a spojují se s vodíkovými ionty (H+) z elektrolytu za vzniku vody (H2O).
5. Elektrolyt:Elektrolytová membrána v palivovém článku umožňuje průchod vodíkových iontů a zároveň zabraňuje míšení plynů vodíku a kyslíku. Některé běžné elektrolytické materiály zahrnují protonové výměnné membrány (PEM) nebo alkalické elektrolyty.
6. Elektrický obvod:Elektrony vytvořené na anodě procházejí vnějším obvodem a generují elektrický proud. Tento proud může napájet různá zařízení nebo být uložen v bateriích pro pozdější použití.
7. Výroba vody:Jako vedlejší produkt reakce vznikají na katodě molekuly vody. Voda může být bezpečně vypuštěna jako čistá vodní pára nebo shromážděna pro jiné použití.
Celkově lze chemickou reakci ve vodíkovo-kyslíkovém palivovém článku shrnout takto:
2H2 (g) + O2 (g) → 2H2O (l) + elektrická energie
Vodíkovo-kyslíkové palivové články jsou vysoce účinné při přeměně chemické energie na elektrickou energii, přičemž účinnost dosahuje až 60 %. Jsou také šetrné k životnímu prostředí, vypouštějí pouze vodu jako vedlejší produkt a jsou považovány za slibnou technologii pro aplikace čisté energie, jako je pohon vozidel, výroba elektřiny a poskytování záložních napájecích systémů.
