Pile a combustibile alcaline:
AFC (Alkali Fuel Cell)

La soluzione elettrolita e' usualmente una soluzione acquosa di KOH ossia idrossido di potassio. Hanno elettrodi porosi, nelle condizioni più comuni a base di Nichel, meglio se della famiglia del Platino: questo permette ad esse di operare a temperature di esercizio tra i 60 e 100°C.
La chiave per l'innesco della reazione nelle celle è un eccesso di OH-ioni.

La reazione all'interno di ogni elettrodo:


Il gas d'Idrogeno reagisce con gli OH-ioni, producendo acqua e rilasciando elettroni: Gli elettroni percorrono il circuito elettrico connesso alla cella, e giungono al catodo.



Qui gli ioni reagiscono con l'ossigeno e l'acqua producendo ancora OH-ioni per rifornire quelli usati nell'anodo:



Gli OH-ioni si muovono attraverso la soluzione elettrolita e gli elettroni attraverso il circuito.
L'acqua è prodotta nell'anodo due volte più velocemente quanto più è usata nel catodo. Il catodo è il terminale positivo, gli elettroni scorrono verso di lui.



Il carburante e' l'idrogeno, in alcuni casi viene usata anche Idrazina.
Non possono operare con Biossido di Carbonio o altri carburanti o ossidanti; perfino la piccola quantità di Biossido di carbonio nell'aria e' inutilizzabile. Per quanto riguarda le potenzialità specifiche delle singole filiere, la tecnologia delle celle alcaline AFC si può considerare ormai matura, ma le caratteristiche di queste pile le rendono adatte solo quando siano disponibili idrogeno e ossigeno puri.



Operano a varie temperature, ad esempio sui veicoli spaziali operavano a 250°C.
L'efficienza e' elevata e può arrivare oltre il 70% in esercizio a piena potenza.
Il vantaggio e' che riescono ad avere uno start-up veloce a freddo.



A dispetto dell'efficienza il costo dei materiali di costruzione ne impediscono una distribuzione di massa. Esse sono state sperimentate soprattutto in applicazioni spaziali (Apollo, Shuttle ) e militari (sommergibile con celle a combustibile da 100 kW della Siemens ) e di trasporto terrestre (autobus ELENCO, alimentato a idrogeno), ma la mancanza di flessibilità nei riguardi del combustibile da impiegare rallenta il loro sviluppo.


Principali società e sviluppi
Il principale sviluppatore delle pile a combustibile alcaline è la UTC Power

oltre a fornire  i sistemi per gli Shuttle produce sistemi di cogenerazione, anche abbinabili a digestori anaerobici, le taglie sono nell'ordine di 0,1 MW.
la UTC collabora anche con la Hyundai, la Nissan e la BMW per sistemi di trasporto.

Altre società che stanno sviluppando sistemi con fuel cell di tipo AFC:
www.fuelcellcontrol.com   
www.astrisfuelcell.com