زندگی آنلاین؛ مجله اینترنتی سبک زندگی

چنانچه بخواهيم با بياني فني توضيح بدهيم پيل سوختي عبارتست از وسيله تبديل انرژي شيميايي به الكتريكي. پيل سوختي، هيدروژن و اكسيژن شيميايي را به آب تبديل مي‌كند و در اين فرآيند برق توليد مي‌شود. وسيله ديگر الكتروشيميايي باطري است. باطري همه مواد شيميايي لازم را در خود ذخيره مي‌كند و اين مواد شيميايي را به برق تبديل مي‌كند. اين بدان معني است كه نهايتاً باطري «از كار مي‌افتد» و ما آن را دوباره شارژ كرده يا دور مي‌اندازيم. اما در پيل سوختي، مواد شيميايي مدام به داخل آن جريان دارد و بنابراين هرگز از كار نمي‌افتد. تا زماني كه جريان مواد شميايي ادامه دارد، خروج برق از پيل سوختي ادامه مي‌يابد. امروزه اغلب پيل‌هاي سوختي از هيدروژن و اكسيژن به عنوان مواد شيميايي استفاده مي‌كنند.
اولين پيل سوختي در سال 1839 ميلادي توسط ويليام گراو اختراع شد. او دريافت كه آب مي‌تواند با عبور جريان برق از آن (الكتروليز) به هيدروژن و اكسيژن تجزيه شود. وي فرضيه‌اي را بيان كرد كه با معكوس كردن اين فرآيند مي‌توان برق و آب توليد كرد. پنجاه سال پس از آن دو دانشمند ديگر به نام‌هاي لودويگ موند و چارلز لنگر براي ساختن مدلي عملي جهت توليد برق، نام پيل سوختي را بر آن نهادند.
پيل سوختي با ساير وسايل تبديل انرژي مانند توربين گازي در نيروگاه شهر، موتور بنزيني خودروها و همچنين باطري داخل لپ‌تاب رقابت خواهد كرد. موتورهاي احتراقي مانند توربين و موتور بنزيني با استفاده از احتراق سوخت‌ها و همچنين فشار توليدشده از انبساط گازها، كار مكانيكي انجام مي‌دهند. همچنين باطري‌ها، انرژي شيميايي را در موقع نياز به انرژي الكتريكي تبديل مي‌كنند، اما پيل سوختي هر دو كار را با راندمان بيشتري انجام مي‌دهد، و با توليد برق DC مي‌تواند موتورها را به كار اندازد، چراغ‌ها را روشن كند و در ساير وسايل برقي مورد استفاده قرار گيرد.
پيل‌هاي سوختي انواع مختلفي دارند و هر يك با مواد شيميايي متفاوتي كار مي‌كنند. علاوه بر آن بر حسب دماي عملياتي و نوع الكتروليت مورد استفاده دسته‌بندي مي‌شوند. بعضي از انواع آن در نيروگاه‌ها، بعضي ديگر در خودروها و سيستم‌هاي كوچك و قابل حمل استفاده مي‌شوند.

انواع پيل‌هاي سوختي
پيل سوختي با لايه تبادل پليمري (PEMFC)
اين پيل سوختي به عنوان محتمل‌ترين گزينه براي كاربرد در صنعت حمل و نقل مورد توجه است. داراي تراكم نيروي بالا و دماي عملياتي پايين (بين 60 تا 80 درجه سانتيگراد، يا 140 تا 176 درجه فارنهايت) مي‌باشد. بنابراين زمان زيادي طول نمي‌كشد كه پيل سوختي به دماي لازم براي توليد برق برسد. در بخش آينده نگاه دقيق‌تري به اين پيل سوختي خواهيم داشت.

پيل سوختي اكسيد جامد (SOFC)
اين پيل سوختي مناسب‌ترين مولد نيروي كلان ثابت است كه مي‌تواند برق كارخانجات و شهرها را تامين كند و در دماي خيلي بالا عمل مي‌كند (بين 700 تا 1000 درجه سانتيگراد). اين دماي بالا قابليت اطمينان آن را مورد ترديد قرار مي‌دهد، زيرا قطعات پيل سوختي مي‌تواند در اثر روشن و خاموش كردن پي‌درپي از كار بيافتد. با وجود اين پيل سوختي اكسيد جامد در صورت استفاده مستمر بادوام‌تر است. در واقع، طولاني‌ترين عمر عملياتي را در شرايط خاص نسبت به ساير پيل‌هاي سوختي نشان داده است.
دماي بالا نيز مزيتي را به همراه مي‌آورد: بخار توليدشده بوسيله پيل سوختي به توربين منتقل شده و برق بيشتري را توليد مي‌كند. اين فرآيند توليد مشترك گرما و انرژي ناميده مي‌شود و راندمان كلي سيستم را بهبود مي‌بخشد.

پيل سوختي آلكالين (AFC)
يكي از قديمي‌ترين طرح‌هاي پيل سوختي است. كشور آمريكا از سال 1960 در برنامه فضايي خود از آن استفاده كرده است. پيل سوختي آلكالين نسبت به آلودگي بسيار حساس است. بنابراين نياز به هيدروژن و اكسيژن خالص دارد. (AFC) خيلي گران است، بنابراين احتمال تجاري‌سازي آن ضعيف است.

پيل سوختي كربنات گداخته (MCFC)
همانند پيل سوختي اكسيد جامد، اين پيل سوختي مناسب‌ترين مولد نيروي ثابت است. در دماي 600 درجه سانتيگراد عمل مي‌كند، بنابراين مي‌تواند بخار توليد كند و براي توليد نيروي بيشتر مورد استفاده قرار گيرد. نسبت به پيل سوختي اكسيد جامد، دماي عملياتي پايين‌تري دارد، بنابراين نياز به مواد كمياب ندارد و در نتيجه ساخت آن كمي ارزان‌تر است.

پيل سوختي اسيد فسفريك (PAFC)
اين پيل سوختي قابل استفاده در سيستم‌هاي كوچك توليد نيروي ثابت مي‌باشد. نسبت به (PEMFC) در دماي بالاتري عمل مي‌كند، بنابراين زمان گرم شدنش طولاني‌تر است و به اين دليل براي استفاده در خودرو مناسب نيست.

پيل سوختي متانول مستقيم (DMFC)
اين پيل سوختي از نظر دماي عملياتي قابل مقايسه با (PEMFC) مي‌باشد، اما راندمان آن را ندارد. همچنين به مقدار نسبتاً زيادي پلاتين به عنوان كاتاليزور احتياج دارد كه در نتيجه قيمت اين پيل سوختي را گران‌تر كرده است.
در اين بخش به بررسي دقيق‌تر پيل سوختي (PEMFC) و برنامه‌هايي كه براي استفاده از آن در صنعت خودرو در حال پيگيري است، مي‌پردازيم.

پيل سوختي با لايه تبادل پليمري
اين پيل سوختي يكي از نويدبخش‌ترين فناوري‌هاي پيل سوختي است كه احتمالاً انرژي خودروها، اتوبوس‌ها و حتي منزل شما را تأمين مي‌كند. در ضمن يكي از ساده‌ترين واكنش‌ها را نسبت به ساير پيل‌هاي سوختي دارد.
آند: قطب مثبت پيل سوختي مي‌باشد كه چندين وظيفه دارد. اكترون‌هايي را كه از مولكول‌هاي هيدروژن آزاد شده‌اند هدايت مي‌كند به طوري كه مي‌توانند در يك مدار بيروني استفاده شوند. شيارهايي كه در آن ايجاد شده گاز هيدروژن را به طور مساوي در سطح كاتاليزور منتشر مي‌كند.
كاتد: قطب منفي پيل سوختي مي‌باشد و شيارهايي دارد كه از طريق آن اكسيژن را به سطح كاتاليزور منتشر مي‌كند. همچنين الكترون‌ها را از مدار خارجي به كاتاليست برمي‌گرداند، جايي كه آنها مي‌توانند مجدداً با يون‌هاي هيدروژن و اكسيژن مجدداً تركيب شده و توليد آب كنند.
الكتروليت: كه همان لايه تبادل پروتون مي‌باشد، ماده مخصوصي شبيه نايلون پلاستيكي است كه فقط يون‌هاي داراي بار مثبت را هدايت مي‌كند. اين لايه الكترون‌ها را سد مي‌كند. ضمناً اين لايه بايد هيدراته، بادوام و ماندگاري خوبي داشته باشد.
كاتاليزور: ماده‌اي است كه واكنش اكسيژن و هيدروژن را تسهيل مي‌كند. معمولاً از ذرات بسيار ريز پلاتين ساخته مي‌شود كه به صورت لعاب نازكي بر روي كاغذ كربني يا پارچه قرار مي‌گيرد. كاتاليزور ناصاف و متخلخل است، بنابراين بيشترين سطح پلاتين مي‌تواند در معرض هيدروژن يا اكسيژن قرار گيرد. طرف پوشيده شده از كاتاليزور پلاتين در مقابل لايه تبادل پليمري قرار مي‌گيرد.
-‌ گاز ئيدروژن فشرده (H2) از طرف قطب مثبت وارد پيل سوختي مي‌شود. اين گاز با فشار وارد كاتاليزور مي‌گردد. زماني كه مولكول H2 با پلاتين روي كاتاليزور برخورد مي‌كند، به دو يون H+ و دو الكترون (e) تقسيم مي‌شود. الكترون‌ها از طريق قطب منفي عبور مي‌كنند و به مدار بيروني وارد مي‌شوند (و كار مفيدي را انجام مي‌دهند، مانند گرداندن موتور) و به طرف قطب منفي پيل سوختي باز مي‌گردند.
 همزمان، در قطب منفي پيل سوختي، گاز اكسيژن (O2) با فشار وارد كاتاليزور مي‌شود، و دو اتم اكسيژن را تشكيل مي‌دهد. هر يك از اين دو اتم، بار منفي قوي دارند. اين بار منفي دو يون H+ را از طريق لايه جذب مي‌كند، و آنها با اتم اكسيژن الكترون‌هاي مدار خارجي تركيب مي‌شوند تا مولكول آب (H2O) را بسازند.
اين واكنش در يك پيل سوختي تكي فقط 7/0 ولت برق توليد مي‌كند. براي رساندن اين ولتاژ به سطح مناسب، چندين پيل سوختي بايد به يكديگر بپيوندند تا انباره پيل سوختي ساخته شود. براي پيوند دو پيل سوختي به يكديگر از ضخامت دوقطبي استفاده مي‌شود كه در معرض شرايط و پتانسيل‌هاي اكسيداسيون و احيا قرار مي‌گيرند. يكي از مزيت‌هاي صفحات دوقطبي استحكام آن است. صفحات دوقطبي فلزي مي‌توانند فرسوده شوند و عوامل حاصل از فرسايش، (يون‌هاي كروميوم و آهن) مي‌توانند كارآيي پيل سوختي و الكترودها را كاهش دهند. پيل‌هاي سوختي با دماي پائين از فلزات سبك، گرافيت و تركيب‌هاي كربني يا گرماسخت (گرماسخت نوعي پلاستيك است كه حتي در دماهاي بالا سخت باقي مي‌ماند)، به عنوان يك ماده ورقه‌اي دوقطبي استفاده مي‌كنند.
بازدهي پيل سوختي:
هيدروژن فراوان‌ترين عنصر موجود در جهان است. با اين حال به طور طبيعي به صورت يك عنصر در روي زمين وجود ندارد.كارشناسان و دانشمندان بايد هيدروژن خالص را از تركيبات آن، از جمله سوخت‌هاي فسيلي يا آب تهيه كنند. براي استخراج هيدروژن از اين تركيبات، بايد از انرژي استفاده كرد. انرژي مورد نياز ممكن است به شكل گرما، برق يا حتي نور باشد.
-‌ يكي از اهداف اساسي پيل سوختي كاهش آلودگي است. با مقايسه يك خودرو داراي پيل سوختي با خودرو بنزيني و خودرو برقي مي‌توانيد ببينيد پيل‌هاي سوختي چگونه مي‌توانند بازدهي خودروها را بهبود بخشند. چنانچه پيل سوختي باهيدروژن خالص كار كند، پتانسيل بازدهي تا 80 درصد افزايش خواهد داشت. يعني، 80 درصد انرژي تبديل به انرژي برق مي‌شود. به هر حال، هنوز به تبديل انرژي برق به كار مكانيكي نياز داريم. اين كار توسط موتور برقي و برگرداننده انجام مي‌شود. اندازه قابل قبول بازدهي موتور و يا مبدل در حدود 80 درصد است. بنابراين 80 درصد بازدهي در توليد برق و 80 درصد در تبديل آن به نيروي مكانيكي است. روي هم رفته حدود 64 درصد بازدهي حاصل خواهد شد. خودرو مفهومي FCX هوندا طبق گزارش 60 درصد بازدهي انرژي دارد.
 چنانچه منبع سوخت هيدروژن خالص نباشد، در آن صورت خودرو نياز به اصلاحگر دارد. اصلاحگر، هيدروكربن يا سوخت‌هاي الكلي رابه هيدروژن تبديل مي‌كند. آنها در كنار هيدروژن، گرما و گازهاي ديگري نيز توليد مي‌كنند. با استفاده از وسايلي سعي به پاكسازي هيدروژن مي‌كنند، ولي حتي با اين كار، هيدروژني كه از آنها بيرون مي‌آيد خالص نيست، و اين بازدهي پيل سوختي را كاهش مي‌دهد. بدليل اينكه اصلاحگرها بر بازدهي پيل سوختي اثر دارند، كارشناسان تصميم گرفته‌اند عليرغم اينكه توليد و انبارش هيدروژن با دشواري‌هايي همراه است به توليد خودروهاي پيل سوختي با هيدروژن خالص بپردازند.

در اينجا به بررسي بازدهي خودروهاي بنزيني با نيروي باطري مي‌پردازيم:
بازدهي بنزين و نيروي باطري
 بازدهي خودروهاي بنزيني به طور عجيبي پايين است. تمامي گرمايي كه از اگزوز بيرون مي‌آيد و به رادياتور مي‌رود انرژي تلف‌شده است. موتور نيز انرژي زيادي مصرف مي‌كند تا پمپ‌ها، فن‌ها و دينام‌هاي مختلفي را به گردش درآورد تا خودرو را به حركت درآورند. بنابراين بازدهي كل موتور بنزيني خودرو در حدود 20 درصد است. يعني، فقط در حدود 20 درصد از انرژي گرمايي موجود در بنزين تبديل به كار مكانيكي مي‌شود.
 خودروهاي برقي باطري‌دار، بازدهي خيلي بالايي دارند. باطري در حدود 90 درصد و موتورها يا مبدل‌هاي الكتريكي در حدود 80 درصد بازدهي دارند كه بازدهي نهايي آن 72 درصد است.
 اما اين همه ماجرا نيست. برق مصرف‌شده براي تامين نيروي خودرو بايد در جايي توليد گردد. چنانچه در يك مولد نيرويي توليد مي‌شد كه از فرآيند احتراق استفاده مي‌كرد، فقط در حدود 40 درصد سوخت مورد نياز مولد نيرو تبديل به برق مي‌شد. فرآيند شارژ خودرو نيازمند تبديل نيروي جريان متناوب (AC) به نيروي جريان مستقيم (DC) است. اين فرآيند بازدهي در حدود 90 درصد دارد.
 بنابراين چنانچه به كل چرفه بنگريم، بازدهي يك خودرو برقي 72 درصد براي خودرو، 40 درصد براي مولد نيرو و 90 درصد براي شارژ خودرو مي‌باشد. بازدهي حاصل، روي هم‌رفته 26 درصد است. بازدهي كل بسته به نوع مولد نيروي مورد استفاده تفاوت قابل توجهي دارد. به‌طور مثال، چنانچه برق مورد نياز خودرو توسط مولد برق آبي توليد شود، بازدهي خودرو در حدود 65 درصد خواهد شد.
 كاشناسان در حال تحقيق و اصلاح طراحي پيل سوختي هستند تا بازدهي آن را بالا ببرند. يك رويكرد، تركيب خودروهاي برقي با پيل سوختي است. شركت فورد و ايراستريم در حال توليد خودرويي با نام‌هاي سريودرايو هستند كه نيروي محركه آن با سوخت هيبريدي كار مي‌كند. شركت فورد ادعا مي‌كند اين خودرو داراي صرفه اقتصادي معادل يك گالن سوخت در هر 50 كيلومتر است. اين خودرو از باطري ليتيوم استفاده مي‌كند كه توسط پيل سوختي شارژ مي‌شود.
خودروهاي پيل سوختي پتانسيل بازدهي‌شان برابر خودروهاي باطري‌داري است كه مولد نيروي آن با سوخت كار نمي‌كند، اما رسيدن به آن پتانسيل با روش علمي و تامين هزينه‌هايش ممكن است دشوار باشد.
چالش‌هاي پيش رو در راه واقعي‌سازي سيستم انرژي پيل سوختي عبارتند از:
هزينه:
عمده‌ترين مشكل پيل سوختي گران بودن آنهاست. خيلي از اجزاء و قطعات آن بسيار قيمتي‌اند. براي سيستم‌هاي (PEMFC)، لايه‌هاي تبادل پروتون، كاتاليزورهاي فلزي قيمتي (معمولاً پلاتين)، لايه‌هاي انتشار گاز، و صفحات دوقطبي، 70 درصد قيمت سيستم‌ها را تشكيل مي‌دهند. به منظور قابل رقابت بودن قيمت (در مقايسه با خودروهاي بنزين‌سوز)، سيستم‌هاي پيل سوختي بايد هر كيلووات، 35 دلار هزينه داشته باشد. در حال حاضر، با توليد انبوه، هر كيلووات 37 دلار مي‌شود كه در اين صورت بايد كارشناسان يا مقدار پلاتين مورد نياز را كاهش دهند تا مانند كاتاليزور عمل كند و يا گزينه ديگري پيدا كنند.

ماندگاري:
 كارشناسان بايد پيل سوختي بسازند كه مقاوم باشد و بتواند در دماهاي بالاتر از 100 درجه سانتيگراد كار كند و در عين حال در دماهاي زير صفر درجه محيط نيز عمل كند. ميزان دماي 100 درجه به اين منظور ضروري است كه پيل سوختي استقامت بالاتري در برابر ناخالصي‌هاي سوخت داشته باشد. چون خودرو مرتباً روشن و خاموش مي‌شود، اين مسأله كه لايه تبادل پليمري در چنين شرايطي مقاوم باشد، اهميت دارد. در حال حاضر در اثر روشن و خاموش شدن مستمر پيل سوختي، بويژه زماني كه دماي عملياتي بالا مي‌رود، كارآيي لايه تبادل پليمري كاهش مي‌يابد.

هيدراسيون:
 به دليل اينكه پيل سوختي بايد هيدراته باشد تا پروتون‌ها را منتقل كند، كارشناسان بايد سيستم‌هاي پيل سوختي بسازند كه بتواند در دماي زير صفر درجه، محيط‌هاي كم رطوبت و دماي بالاي عملياتي به كار ادامه دهد. در دماي حدود 80 درجه سانتيگراد، عمل هيدراسيون بدون وجود سيستم هيدراسيون پرفشار متوقف مي‌شود.
-‌ در مورد پيل سوختي اكسيد جامد (SOFC)، انسجام آب‌بندي نيز يك دغدغه مهم است. عامل هزينه در (SOFC) نسبت به سيستم‌هاي (PEMFC)، 400 دلار در هر كيلووات است كه محدوديت كمتري ايجاد مي‌كند، اما به دليل استفاده از مواد گرانقيمت، راه روشني براي رسيدن به اين هدف وجود ندارد. در اثر بالا رفتن مكرر دماي عملياتي (SOFC) و سپس كاهش آن به دماي محيط، دوام آن كاهش پيدا مي‌كند.

تحويل سوخت
-‌ در حال حاضر فناوري‌هاي استفاده از هواي فشرده براي خودروها مناسب نيستند كه اين امر طراحي سيستم تحويل سوخت هيدروژن را مشكل مي‌سازد.

زيرساخت‌هاي توليد و تحويل هيدروژن
به منظور كاربردي‌شدن خودروهاي (PEMFC) به عنوان يك راهكار براي مشتريان، بايد زيرساخت لازم براي توليد و تحويل هيدروژن وجود داشته باشد. اين زيرساخت شامل خط لوله، حمل و نقل با تانكر، ايستگاه‌هاي سوخت‌گيري و كارخانجات توليد هيدروژن مي‌باشد. كارشناسان اميدوارند توليد خودروي پيل سوختي قابل عرضه به بازار موجب راه‌اندازي زيرساخت لازم براي پشتيباني از آن شود.

ذخيره‌سازي و ساير ملاحظات
450 كيلومتر مسافت متعارفي است كه خودرو با يك باك پر بنزين طي مي‌كند. به منظور دستيابي به نتيجه قابل مقايسه توسط خودروي پيل سوختي، كارشناسان بايد بر ملاحظات مربوط به ذخيره‌سازي هيدروژن، وزن، حجم، هزينه و ايمني خودرو فائق شوند. در حالي كه سيستم‌هاي (PEMFC) با بهينه‌سازي‌هاي انجام‌شده سبك‌تر و كوچك‌تر شده است، اما هنوز براي استفاده در خودروهاي استاندارد، خيلي بزرگ و سنگين است. ضمناً از نظر ايمني نيز مشكلاتي در رابطه با پيل سوختي وجود دارد. بهر حال كارشناسان مجبور خواهند بود سيستم‌هاي تحويل هيدروژن ايمن و قابل اعتمادي را طراحي كنند.
در بخش بعدي به بررسي دلايل تلاش جدي براي غلبه بر اين معضلات خواهيم پرداخت:
چرا پيل سوختي؟
تاكنون بيش از يك ميليارد دلار در آمريكا صرف تحقيق و توسعه پيل سوختي شده است. ايجاد و نگهداري زيرساخت لازم براي تامين هيدروژن بيش از اين هزينه خواهد داشت (تا 500 ميليارد دلار برآورد شده). چرا تصور مي‌شود پيل سوختي ارزش اين سرمايه‌گذاري را دارد؟ دلايل اصلي مربوط به نفت است. آمريكا يك چهارم كل نفت توليدي جهان را مصرف مي‌كند، كه دوسوم آن در حمل و نقل صرف مي‌شود، در حالي كه فقط 6/4 درصد از جمعيت جهان را دارد.

پيل سوختي كه با فاضلاب كار مي‌كند:
 متخصصان دانشگاه پنسيلوانيا پيل سوختي ساخته‌اند كه با فاضلاب كار مي‌كند. اين پيل با استفاه از ميكروب‌ها مواد آلي را تجزيه كرده و در نتيجه هيدروژن و الكترون آزاد مي‌نمايد. اين پيل سوختي مي‌تواند تقريبا 80 درصد از مواد آلي فاضلاب را تجزيه كند، و مانند (PEMFC)ها، حاصل آن گرما و آب خالص مي‌باشد. انرژي توليدشده بوسيله اين پيل سوختي مي‌تواند نيروي لازم براي سيستم پمپاژ تصفيه‌خانه آب را تامين كند.
كارشناسان پيش‌بيني مي‌كنند همين طور كه منابع ارزان‌قيمت رو به كاهش مي‌رود، در دهه‌هاي آينده، افزايش قيمت نفت ادامه خواهد يافت. نگراني‌ها خيلي فراتر از عدم امنيت اقتصادي است. اتكاء به نفت امنيت كشورها را به خطر مي‌اندازد و تاثير بسزايي در روابط سياسي مابين كشورهاي تقاضاكننده و عرضه‌كننده خواهد داشت. خيلي از كشورهاي نفت‌خيز در مناطق بي‌ثبات سياسي و متخاصم قرار دارند. بعضي از‌ آنها حقوق بشر را نقض مي‌كنند يا حتي از سياست‌هايي چون نسل‌كشي حمايت مي‌نمايند. در اين صورت به نفع همه كشورهاي جهان است كه جايگزين‌هايي براي نفت پيدا كنند تا از تامين بودجه چنين سياست‌هايي جلوگيري نمايند.
استفاده از نفت و ساير سوخت‌هاي فسيلي براي انرژي آلودگي توليد مي‌كند. خطرات آلودگي هوا در سال‌هاي اخير در صدر مسائل رسانه‌اي قرار گرفته است. از وارونگي هوا و گرم شدن زمين تا تاثيرات آن بر نظم طبيعت و تهديد حيات. همگان به دنبال پيدا كردن جايگزيني براي سوزاندن سوخت‌هاي فسيلي براي انرژي هستند.
فناوري پيل سوختي گزينه جالبي در برابر وابستگي به نفت است. نه تنها آلودگي‌زا نيست بلكه در واقع آب خالص هم در كنار آن توليد مي‌شود. اگرچه كارشناسان در كوتاه‌مدت بر توليد هيدروژن از منابعي چون گاز طبيعي تاكيد مي‌كنند، مراكز تحقيقاتي آمريكا، برنامه‌هايي را در زمينه يافتن راه‌هاي توليد هيدروژن از منابع تجديدپذير و سازگار با محيط زيست در آينده دنبال مي‌كنند. ساير كشورها نيز در حال تحقيق در موردكاربردهاي پيل سوختي هستند. وابستگي به نفت و گرم شدن زمين مشكلات بين‌المللي هستند. چندين كشور جهان سرگرم همكاري مشترك براي پيشبرد تلاش‌هاي تحقيق و توسعه فناوري‌هاي پيل سوختي هستند، از جمله همكاري مشترك بين‌المللي براي هيدروژن ارزان‌قيمت كه در جدول شماره 1 نشان داده شده است.
همكاري مشترك براي ئيدروژن ارزان‌قيمت
استراليا    هند
برزيل    ايتاليا
كانادا    ژاپن
چين    نيوزيلند
كميسيون اروپا    نروژ- كره
فرانسه    فدراسيون روسيه
آلمان    انگلستان
ايسلند    آمريكا


بديهي است كه كارشناسان و توليدكنندگان كار زيادي بايد انجام دهند تا پيل سوختي جايگزيني براي روش‌هاي توليد انرژي جاري شود. با وجود حمايت و همكاري جهاني، هدف دستيابي به سيستم انرژي مبتني بر پيل سوختي، ممكن است چند دهه تا واقعي شدن فاصله داشته باشد.