Учёные из Принстонского университета создали новый способ увеличивать и уменьшать количество вырабатываемой топливными элементами энергией. Предлагаемая ими для этого схема позволяет использовать увеличение или уменьшение количества газа в системе. Ранее такой подход, традиционный для двигателей внутреннего сгорания, считался неприменимым для топливных элементов.

В схеме, разработанной Джэем Бенцигером и Клэр Ву, для контроля количества поступающего в реакционную камеру водорода используется изменение объёма камеры. Причём для этого используется вода, которая получается в ходе реакции водорода и кислорода, применяющейся в топливных элементах для выработки электричества.

Часть воды, полученной в реакции, собирается на дне реакционной камеры под действием гравитации, а другая часть выводится во внешний бак. При увеличении подачи водорода в камеру его давление вытесняет воду со дна во внешний бак, и наоборот. Таким образом, объём реакционной камеры увеличивается и уменьшается в зависимости от объёма поданного водорода.

Вода на дне реакционной камеры служит также для поддержания влажной среды, необходимой для проведения реакции. Благодаря такому конструкционному решению по автоподдержанию среды реакции, конструкторам из Принстона удалось решить одну из проблем топливных элементов. Множество каналов для подвода газов и отвода воды, применяющихся в традиционных топливных элементах, могут забиваться сконденсировавшейся влагой, что приводит к неэффективной и неравномерной выработке энергии.

Помимо этого, вода на дне реакционной камеры не позволяет газам покидать её до того, как они прореагируют между собой. Это, по словам учёных, позволяет получить почти стопроцентную конверсию топлива вместо традиционных 30-40% и исключить из конструкции дорогостоящую и большую по размеру систему рециркуляции газов, сообщает Physorg.