Окисление топлива, - восстановление окислителя, которым чаще всего бывает газообразный кислород. Электролитами могут быть кислотные и щелочные растворы (расплавы, твердые материалы) На электродах создается разность потенциалов, и при замыкании цепи по ней начинает течь электрический ток. КПД экспериментальных топливных элементов достигает 80______90%. Применение топливных элементов целесообразно там, где невозможен постоянный контроль, где необходимы малые мощности и где нельзя подвести электроэнергию от обычных сетей это метеостанции, космическая техника, теле- и радио-трансляторы. Если в скором будущем решится проблема получения водорода в больших масштабах, то водород-кислородные топливные элементы станут самыми распространенными. Из 1 кг водорода в таком топливном элементе можно получить энергии столько же, сколько из 10 кг бензина в карбюраторном двигателе.
Аккумуляторы и топливные элементы находят применение на автотранспорте. Электрокары и автопогрузчики давно уже зарекомендовали себя как незаменимые помощники человека. На улицах городов появились электромобили.
В решении энергетической проблемы большое значение приобретает химическая энерготехнология, разрабатывающая крупномасштабные химико-технологические процессы, в которых с максимальной полнотой используется энергия промышленных химических реакций, в первую очередь их теплота. Поскольку химическая и металлургическая промышленность расходуют 20% всего потребляемого топлива, в последние годы создаются энерготехнологические схемы, где энергетические установки (котлы-утилизаторы, газовые и паровые турбины) составляют единую систему с химико-технологическими установками. При этом химические реакторы одновременно выполняют роль энергетических устройств, например вырабатывая пар. Энерготехнологические схемы применяются прежде всего в агрегатах большой мощности: при крупнотоннажном производстве аммиака, аммиачной селитры, серной кислоты и т.д. Уже существуют химические производства, функционирующие без подвода энергии со стороны. Так удается получать аммиак и азотную кислоту за счет использования энергии химических реакций.
Мы рассказали далеко не о всех направлениях решения энергетической проблемы учеными мира, а только об основных. В каждой стране она имеет свои особенности: социально-экономические и географические условия, обеспеченность природными богатствами, уровень развития науки и техники. Например, развивающиеся страны чаще всего экспортируют энергетическое сырье на мировой рынок, сами же при этом примерно в 3 раза потребляют меньше энергии ввиду слабо развитой экономики. Геологические данные показывают, что полезные ископаемые распределены неравномерно. Значит, социально-экономическое развитие многих стран зависит от импорта энергии, что несомненно отрицательно влияет на темпы роста экономики. Для таких стран решение проблемы использования нетрадиционных источников энергии имеет более важное значение, чем для тех, которые обеспечены в достаточной степени энергоресурсами. Исследования и разработка источников энергии требуют значительных финансовых средств, подготовки квалифицированных специалистов, наращивания производственных мощностей и, самое главное, объединения усилий на национальном, региональном и глобальном уровнях.