燃料电池，就是一种把燃料的化学能直接转换成电能的装置。当燃料和空气被分别送入燃料电池时，电能就会产生出来。与传统电池作对比，燃料电池更加干净、效率更高，而且无噪音，还不需要充电。燃料电池类似于内燃机，需要用燃料作为能源，可以用氢当作燃料，也可以添加一个氢变换器，直接用甲醇、天然气、甚至汽油、柴油、煤等作燃料。由于电能是燃料电池直接把燃料的化学能转变成的，因此没有内燃机的燃烧过程、相关的传动部件以及造成的污染，而且能源效率高达80%（电能加热能）。
近几年来，一次性能源逐渐匮乏，公众对环境保护的关注度日益提高，开发利用新的清洁再生能源呼声也越来越高，而燃料电池就成为再生新能源中的代表了。上世纪90年代，美国戴姆勒一克莱斯勒公司的甲醇改质型燃料电池汽车从旧金山出发，成功横穿了北美大陆，16天后平安抵达华盛顿特区。这是燃料电池汽车首次成功横穿北美大陆，行驶距离为5250千米，最高时速达到145千米。
* 燃料电池的性能
实际上，燃料电池早就不是什么新鲜的玩意了。早在1839年，英国人W．格罗夫就提出了氢和氧反应可以发电的原理，这就是最早的氢－氧燃料电池。燃料电池属于一种化学电池，它将氢氧发生化学反应时释出的能量直接变换为电能。从这一点看，它与其他化学电池如锰干电池、铅蓄电池等非常相似。但是在工作时，它需要被连续地供给活物质（起反应的物质）——燃料和氧化剂，这又不同于其他普通化学电池。它之所以被称为燃料电池，是因为它是把燃料通过化学反应释出的能量变为电能输出的。燃料电池主要由燃料电池电堆、燃料供给系统、稳压整流系统及系统状态监控系统3个主要部分组成。
燃料电池由正极、负极和夹在正负极中间的电解质膜组成，是利用水的电解逆反应的“发电机”，电解质膜从开始时的利用电解质渗入多孔的板形成正发展为现在直接使用固体的电解质，即质子交换膜来形成。燃料电池工作时，需要外界向负极供给燃料（氢），向正极供给氧化剂（空气）。氢在负极分解成正离子H＋和电子e—。氢离子会进入电解液中，而电子则沿外部电路移向正极，用电的负载就接在外部电路中。在正极上，空气中的氧同电解液中的氢离子吸收抵达正极上的电子形成水，这也正是水的电解反应的逆过程。利用这个原理，燃料电池就可以在工作时源源不断地向外部输电了，所以它也被称为一种“发电机”。
反应过程中不涉及到燃烧是这种装置的最大特点，能量转换率高达60％～80％，在实际使用效率方面则是普通内燃机的2～3倍。另外，它还具有许多优点，比如：燃料多样化、排气干净、噪音低、对环境污染小、可靠性及维修性好等。
* 对燃料电池的使用
由于航天和国防的需要，20世纪60年代初，逐渐开发了液氢和液氧的小型燃料电池，并应用于空间飞行和潜水艇。如今，因为燃料电池的优点诸多，它不仅被用于国防事业，还被用于各种高新科技的产品当中。
在研究可携式燃料电池方面，日本取得了不错的成果，至今已有20多种产品问世。他们推出的笔记本电脑使用的燃料电池，工作时间可达20小时以上，是锂电池使用时间的3～4倍。而日本最大的手机制造商——NEC公司，也已研制成功使用甲醇和纳米技术的燃料电池。用户只要将这种电池放置到手机当中，那么在一个月内都无需对手机进行充电。
* 燃料电池的缺点及不断改进
由于目前燃料电池的成本太高，所以还没有实现商业化。例如，现在制造一辆燃料电池车的花费大约是普通内燃机汽车成本的100倍。就算那些小批量生产的车型，所花费的成本也是普通汽车的10倍左右。科学家们针对这些问题，一边努力地寻找解决的方法，一边继续研究可替代的更廉价的反应物质。
美国科学家在2004年声称他们开发出了一种高效能的微生物燃料电池，它们能使细菌从有机废水中产生大量氢（氢产率是传统发酵过程的4倍）。这种微生物燃料电池在作为清洁能源产生氢的同时还可以净化有机废水。
目前，在处理有机废水的发酵过程中，细菌只能不完全地分解废水中所含有机物，反应只能产生少量氢，细菌无法继续反应的阶段被称为“发酵障碍”。但是，如果在反应中人为地给细菌加上0.25伏的电“刺激”，那么就可以克服“发酵障碍”这一过程了，从而使细菌将反应进行到底。而在细菌分解有机物时，将电子传送到电池的阳极，同时将质子传送到电池阴极，用导线在电池之外将两个电极连接起来，质子和电子结合就可以产生氢，反应的最终产物还有水和二氧化碳。
不过，目前这种方法的推广和寿命问题还在科学家的考察当中。也许燃料电池在未来的十几年后，将不再仅仅存在于实验室和研究中心，而是进入人类的日常生活当中。当然，我们也万分期待这种清洁再生的能源时代早日到来。
新知博览——金字塔能
金字塔能是法国人鲍维斯发现的。20世纪30年代的下半叶，鲍维斯在胡夫大金字塔参观游览时，发现有一只垃圾桶位于塔高1/3处一个叫做“王室”的厅堂内。尽管“王室”的温度相当高，可堆放在桶内的有机物质（如猫狗之类的小动物尸体），竟然很长时间以来没有腐烂变质，反而脱水和木乃伊化了。鲍维斯于是就突发奇想，回去后动手做了一个按比例缩小的金字塔形构造物。作为一种简单的几何图形，金字塔模型的制作和试验都很简便。据介绍，可采取底边长12厘米，棱长11.4厘米，高8厘米或底边9厘米，棱长8.55厘米，高6厘米这样两种比例。模型的大小可以根据被试验物情况，从8厘米至2.3米高。试验时一定要对准南北方向，不要把模型靠近墙壁、金属物和电器旁。鲍维斯将死猫放在金字塔形构造物1/3高处的平台上，结果死猫同样没有烂，而是木乃伊化了。在用其他有机物质做同样试验后得到的了仍然是相同的结果。
此后，许多人开始对此进行实验研究，实验结果证明，在金字塔的该位置还能保存食物、剃刀刀片等许多东西。由此，人们估计有在金字塔形构造物内有一种“金字塔能”，这里汇集了来自各个方向的微波，使它们谐振倍增。
在进一步研究之后，鲍维斯提出了一个平面金字塔的概念，并设计了一个圆锥体的“费拉纳根实验性感受器”。实验证明，这种圆锥体能够和金字塔形构造物一样产生同样现象和效果。然而，这些只能说是对“金字塔能”的一种解释。至于“金字塔能”的奥秘，还有待于进一步研讨。
