เซลล์เชื้อเพลิง (Fuel Cell) อาจกล่าวให้เข้าใจง่ายๆ ได้ว่า หมายถึง อุปกรณ์ที่ช่วยในการเปลี่ยนแปลงปฏิกิริยาเคมีให้เป็นพลังงานไฟฟ้าโดยไม่มีการเผาไหม้ แต่มีประสิทธิภาพเชิงพลังงานสูงกว่าเครื่องยนต์เผาไหม้ 1-3 เท่า
ทั้งนี้ เป็นที่เชื่อมั่นกันว่า เซลล์เชื้อเพลิงจะเข้ามามีบทบาทปฏิวัติวงการพลังงานให้เปลี่ยนโฉมไปอย่างเหนือความคาดหมาย และไม่ต้องพะวงกับการขึ้น-ลดของราคาน้ำมันในตลาดโลกอีก รวมทั้งเป็นพลังงานสะอาด ไม่ก่อมลพิษเหมือนกับการใช้น้ำมัน จนมีผู้กล่าวกันเป็นมั่นเป็นเหมาะว่า เซลล์เชื้อเพลิงจะเป็นแหล่งพลังงานสำหรับศตวรรษที่ 21
เซลล์เชื้อเพลิงมีองค์ประกอบสำคัญคือ ออกซิเจนจากอากาศ อิเล็กโทรไลต์ (สารละลายที่นำไฟฟ้าได้) ขั้วแอโนด (ขั้วลบ) และขั้วแคโทด (ขั้วบวก) โดยการทำงานของเซลล์เชื้อเพลิงจะมีขั้นตอนคือ ไฮโดรเจนจากเชื้อเพลิงแตกตัวเป็นไฮโดรเจนไอออน ที่ผ่านอิเล็กโทรไลต์มายังแคโทด ทำให้เกิดน้ำ ส่วนอิเล็กตรอนที่เกิดขึ้นจะไหลเวียนทำให้เกิดพลังงาน ซึ่งพลังงานจะถูกส่งไปยังเครื่องยนต์โดยผ่านทางขั้วไฟฟ้า 2 ขั้ว
เซลล์เชื้อเพลิงอาจแบ่งได้เป็น 5 ชนิดที่ตั้งอยู่บนหลักการทำงานเดียวกัน แต่ต่างกันเพียงตัวสารที่ใช้ ได้แก่ 1.เซลล์เชื้อเพลิงแบบอัลคาไลน์ (Alkaline Fuel Cells, AFC) 2.เซลล์เชื้อเพลิงแบบคาร์บอเนตหลอมเหลว (Molten Carbonate Fuel Cells, MCFC) 3.เซลล์เชื้อเพลิงแบบออกไซด์ของแข็ง (Solid Oxide Fuel Cells, SOFC)
4.เซลล์เชื้อเพลิงแบบกรดฟอสฟอริค (Phosphoric Acid Fuel Cells, PAFC) และ 5.เซลล์เชื้อเพลิงแบบเมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอน (Proton Exchange Membrane Fuel Cells, PEMFC) หรือเซลล์เชื้อเพลิงแบบโพลิเมอร์ของแข็ง (Solid Polymer Fuel Cells, SPFC)
อย่างไรก็ตาม เนื่องจากนักวิจัยยังคงเดินหน้าพัฒนาเซลล์เชื้อเพลิงต่อไป จึงทำให้มีเซลล์เชื้อเพลิงอีกหลายชนิดเกิดขึ้นมาอย่างต่อเนื่อง อาทิ เซลล์เชื้อเพลิงชีวภาพที่ใช้แป้งเป็นวัตถุดิบเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า ซึ่งยังเป็นแนวคิดกว้างๆ ในขณะนี้ แต่ยังไม่สามารถนำมาใช้งานจริงๆ ได้
หากสังเกตกันให้ดี จะพบว่าปัจจุบันมีผู้ประกอบการด้านยานยนต์หลายต่อหลายราย เริ่มให้ความสนใจกับเซลล์เชื้อเพลิง และก้าวเข้ามาบุกเบิกผ่านนวัตกรรมยานยนต์ใหม่ๆ ของตัวเองแล้ว อาทิ ฮอนด้า ไครสเลอร์ เจเนอรัลมอเตอร์ ฯลฯ โดยในรายหลังคือเจอเนอรัลมอเตอร์นั้น คาดว่าจะสามารถผลิตรถยนต์ที่ใช้เซลล์เชื้อเพลิงได้ในปีพ.ศ. 2553
ทั้งนี้ เป็นที่เชื่อมั่นกันว่า เซลล์เชื้อเพลิงจะเข้ามามีบทบาทปฏิวัติวงการพลังงานให้เปลี่ยนโฉมไปอย่างเหนือความคาดหมาย และไม่ต้องพะวงกับการขึ้น-ลดของราคาน้ำมันในตลาดโลกอีก รวมทั้งเป็นพลังงานสะอาด ไม่ก่อมลพิษเหมือนกับการใช้น้ำมัน จนมีผู้กล่าวกันเป็นมั่นเป็นเหมาะว่า เซลล์เชื้อเพลิงจะเป็นแหล่งพลังงานสำหรับศตวรรษที่ 21
เซลล์เชื้อเพลิงมีองค์ประกอบสำคัญคือ ออกซิเจนจากอากาศ อิเล็กโทรไลต์ (สารละลายที่นำไฟฟ้าได้) ขั้วแอโนด (ขั้วลบ) และขั้วแคโทด (ขั้วบวก) โดยการทำงานของเซลล์เชื้อเพลิงจะมีขั้นตอนคือ ไฮโดรเจนจากเชื้อเพลิงแตกตัวเป็นไฮโดรเจนไอออน ที่ผ่านอิเล็กโทรไลต์มายังแคโทด ทำให้เกิดน้ำ ส่วนอิเล็กตรอนที่เกิดขึ้นจะไหลเวียนทำให้เกิดพลังงาน ซึ่งพลังงานจะถูกส่งไปยังเครื่องยนต์โดยผ่านทางขั้วไฟฟ้า 2 ขั้ว
เซลล์เชื้อเพลิงอาจแบ่งได้เป็น 5 ชนิดที่ตั้งอยู่บนหลักการทำงานเดียวกัน แต่ต่างกันเพียงตัวสารที่ใช้ ได้แก่ 1.เซลล์เชื้อเพลิงแบบอัลคาไลน์ (Alkaline Fuel Cells, AFC) 2.เซลล์เชื้อเพลิงแบบคาร์บอเนตหลอมเหลว (Molten Carbonate Fuel Cells, MCFC) 3.เซลล์เชื้อเพลิงแบบออกไซด์ของแข็ง (Solid Oxide Fuel Cells, SOFC)
4.เซลล์เชื้อเพลิงแบบกรดฟอสฟอริค (Phosphoric Acid Fuel Cells, PAFC) และ 5.เซลล์เชื้อเพลิงแบบเมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอน (Proton Exchange Membrane Fuel Cells, PEMFC) หรือเซลล์เชื้อเพลิงแบบโพลิเมอร์ของแข็ง (Solid Polymer Fuel Cells, SPFC)
อย่างไรก็ตาม เนื่องจากนักวิจัยยังคงเดินหน้าพัฒนาเซลล์เชื้อเพลิงต่อไป จึงทำให้มีเซลล์เชื้อเพลิงอีกหลายชนิดเกิดขึ้นมาอย่างต่อเนื่อง อาทิ เซลล์เชื้อเพลิงชีวภาพที่ใช้แป้งเป็นวัตถุดิบเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า ซึ่งยังเป็นแนวคิดกว้างๆ ในขณะนี้ แต่ยังไม่สามารถนำมาใช้งานจริงๆ ได้
หากสังเกตกันให้ดี จะพบว่าปัจจุบันมีผู้ประกอบการด้านยานยนต์หลายต่อหลายราย เริ่มให้ความสนใจกับเซลล์เชื้อเพลิง และก้าวเข้ามาบุกเบิกผ่านนวัตกรรมยานยนต์ใหม่ๆ ของตัวเองแล้ว อาทิ ฮอนด้า ไครสเลอร์ เจเนอรัลมอเตอร์ ฯลฯ โดยในรายหลังคือเจอเนอรัลมอเตอร์นั้น คาดว่าจะสามารถผลิตรถยนต์ที่ใช้เซลล์เชื้อเพลิงได้ในปีพ.ศ. 2553