Fuell cell, odnosno gorivne ćelije su uređaj koji elektrokemijskim procesom proizvodi električnu struju iz goriva - vodika. Sličan su bateriji, koja također proizvodi električnu struju elektrokemijskim putem, ali se gorive ćelije opskrbljuju vodikom i kisikom, te se ne mogu isprazniti. Postoji više tipova gorivnih ćelija. Trenutačno se najviše radi na membranskim, koje su najjednostavnije. Izumio ih je Sir William Grove sredinom 18. stoljeća, ali su bile praktički zaboravljene do početka svemirskog programa.

Program Gemini je koristio membranske gorivne ćelije, a program Apollo alkalijske. Poznati su veliki problemi Apolla 13 (umalo su se pretvorili u katastrofu), kad se zbog gubitka kisika iz spremnika nije mogla proizvoditi struja pomoću gorivih ćelija. Space Shuttle je koristio alkalijske gorive ćelije za proizvodnju struje. Tek početkom devedesetih počinje razvoj gorivih ćelija za zemaljske primjene. Pioniri su tvrtke IFC iz Connecticuta (joint-venture Toshibe i United Technologies, koji rade gorive ćelije za Space Shuttle) i Ballard iz Kanade. Sve veće tvrtke uključene su u projekt gorivnih ćelija, prvenstveno Daimler, BMW, GM...


Vodik se na elektrolitu (foliji) uz pomoć katalizatora (platine) razdvaja na protone i elektrone. Samo protoni prolaze kroz foliju nabijajući desnu stranu, a elektroni zaostaju na lijevoj strani. Tako se između ploča stvara električni potencijal, odnosno generira električna energija

Glavne prednosti gorivnih ćelija su u visokom stupnju energetske iskoristivosti (znatno većim nego kod klasičnog motora s unutrašnjim izgaranjem) i velikim ekološkim prednostima, jer gorive ćelije ne proizvode štetne ispušne plinove. Zato se prva primjena očekuje u Kaliforniji, koja prednjači u ekološkim propisima. Glavna je mana što je vodik kao gorivo nepraktičan. Treba ga najprije proizvesti iz vode ili prirodnog plina, uz velike utroške energije. Uz to su spremnici vodika, bilo komprimiranog ili ukapljenog, skupi i zauzimaju puno prostora. Najveći će problem biti postići konkurentnu cijenu. Goriva je ćelija u osnovi jednostavna, a glavni su joj dijelovi membrane, elektrode i separatorska ploča. Najskuplji su materijali fluorinirani polimer, koji se koristi za membrane, te platina koja služi kao katalizator u elektrodama. Potrebna količina platine je oko jedan gram po kilovatu snage. Na kraju, nešto i o terminologiji. Neki pogrešno koriste izraz gorive ćelije. Budući da u njima ništa ne gori, nego su to ćelije goriva (može se koristiti i taj izraz), pravilno je - gorivne ćelije.

dr. Željko Marušić