Топливные элементы – это устройства, которые генерируют электрическую энергию в процессе химических реакций, происходящих вне самих элементов. В этом заключается главное отличие топливных элементов от обычных аккумуляторов и батарей, в которых количество энергосберегающих веществ ограничено корпусом прибора.
Считается, что из всех топливных элементов самыми перспективными являются твердооксидные (ТОТЭ). В них упорядоченное движение заряженных частиц идет за счет движения ионов кислорода. ТОТЭ способны работать на более простом топливе, нежели другие элементы. Например – на природном газе или синтезе. Благодаря этому они могут выполнять сразу несколько полезных функций: кроме собственно выработки электроэнергии могут утилизировать промышленные газовые выбросы.
Специалисты рассматривают возможность применения ТОТЭ как для мобильных маленьких генераторов, используемых в полевых условиях (здесь имеется в виду электроснабжение поселков геологов, животноводов, или любых других удаленных населенных пунктов), так и для генерирования электроэнергии в промышленных масштабах вкупе с газовыми турбинами и системами утилизации тепла.
Ученые связывают много надежд с топливными элементами в деле развития новой энергетики. Новый этап развития электрических технологий будет основываться именно на таких элементах, которые имеют более высокий коэффициент полезного действия, низкий уровень токсичности, отсутствие шума и другие преимущества.
Применение ТОТЭ пока не поставлено на поток потому, что их работа происходит при очень высокой температуре, которая приводит к быстрому износу материалов, что, в свою очередь, является причиной высокой стоимости данной технологии. Но со временем ТОТЭ будут усовершенствованы и получат массовое распространение.