للماء أهمية خاصة تختلف عن باقي العوامل اللاإحيائية، فهو احد المواد الاكثر انتشارا على سطح الكرة الارضية، حيث ان ثلاثة ارباع سطحها مغطى بالماء. الماء من أهم عناصر الحياة، فهو المكون الأساسي لتركيبة الخلية، حيث يكوّن القسم الأعظم من جميع الخلايا الحية في مختلف صورها وأشكالها وأحجامها من النبات والحيوان والإنسان.

فالماء سبب حياة كل شيء حي على سطح الأرض فقد قال الله سبحانه وتعالى {وجعلنا من الماء كل شيء حي أفلا يؤمنون} الأنبياء الآية 30.

يتكون الماء من غاز قابل للاشتعال وآخر مساعد على الإشتعال وهما الهيدروجين والأوكسيجين على التوالي. تتكون جزيئة ماء واحدة من ذرة أوكسيجين وذرتين اثنين من الهيدروجين.

في تجربة هذا اليوم سنتمكن بكل بساطة من فصل ذارت جزيئات الماء. أي سنفصل الأوكسيجين عن الهيدروجين حتى نتمكن من استخدام هذه الأخيرة كمصدر نظيف للطاقة.

تتكون خلية وقود هيدروجيني مفردة من إلكتروليت محصور بين قطبين، مصعد ومهبط. كما تساعد صفائح ثنائية القطبية متوضعة على جانبي الخلية في توزيع غازات الوقود وتعمل أيضا كمُجمعات للتيار الكهربائي الناتج عن خلية الوقود.

يعتمد مبدأ عمل خلية الوقود الهيدروجيني التي سنقوم بشرح طريقة تصنيعها في هذا المقال على عملية التحلل الكهربائي ( أوElectrolysis) حيث يتفكك الماء في هذه العملية إلى مركباته الأساسية، الهيدروجين والأوكسجين، وذلك بتمرير تيار كهربائي عبر الماء.

 وعند إزالة مصدر الطاقة الكهربائية (في حالتنا سنستخدم بطارية كما سيمر معنا لاحقاً)، فإن ذرات الهيدروجين والأوكسجين تعود لتتحد معاً مما يؤدي إلى توليد طاقة كهربائية نقوم بالإستفادة منها في تشغيل الأجهزة الكهربائية.

ما تبقى من المقال نشرح فيه طريقة ميسرة جدا للحصول على خلية وقود هيدروجيني بسيطة. رغم بساطة المبدأ إلا أنه بإمكانك استخدام هذه الطريقة لتصميم خلايا بحاويات أكبر ولا تنسى أن تضفي عليها تصميما براقا فهو من بين أسرار النجاح والتقدم القوية.

يوجد ما يسمى بالسيارت الكهربائية أي التي هي شبيهة بالروبوتات الصغيرة التي تشتغل بمحركات كهربائية. إذا كانت السيارة تحتوي على محرك كهربائي فلابد لها من بطارية كهربائية. عوضاً عن استعمال البطاريات التقليدية، يمكننا تعويضها ببطارية تعمل بالطاقة الهيدروجينية.

تعتبر البطارية الهيدروجينية (خلية الوقود الهيدروجيني) أداة لتحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية أي أنها تقوم من خلال تفاعلات كيمائية بتحويل الهيدروجين والأوكسجين إلى ماء وينتج عن هذه العملية طاقة كهربائية.

وبالمقارنة مع البطارية التقليدية المعروفة فإن الإختلاف يكمن في أن المواد الكيميائية الداخلة في التفاعل لتوليد الكهرباء هي جزء من تركيب البطارية وتوجد في داخلها، وبإنتهاء المواد الكيميائية فإن هذه البطارية  تصبح عديمة الفائدة ويتم إستبدالها أو إعادة شحنها مرة أخرى, في حين أن خلايا الوقود لا يمكن أن تنتهي فهي تعمل بإستمرار لأن مصدر المواد الكيميائية هي من الهواء.                                       

وبذلك، ربما يمكن لخلايا الوقود أن تحل محل محركات الإحتراق الداخلي (combustion engines) بسبب نظافتها و فعاليتها الطاقية العالية. 

تستخدم هذه الصواريخ لتأمين قوة الدفع اللازمة للمكوك الفضائي أثناء رحلاته الإستكشافية لسبر أغوار الفضاء.

يعتمد مبدأ عمل الصواريخ الهيدروجينية على التحلل الكهربائي للماء، حيث ينتج عن هذه العملية (كما مر معنا) غازي الهيدروجين والأوكسجين. بعد ذلك يتم تمرير هذا المزيج الغازي ضمن حجرة الإحتراق، حيث يشتعل الهيدروجين والاوكسجين بسرعة كبيرة فيعودان لتشكيل الماء.

البخار الساخن الناتج عن عملية الإحتراق يكون ذو ضغط عالي جدا، وعندما يتمدد فإنه يقوم بإطلاق الصاروخ إلى أعلى.

حيث تنتج قوة دفع هائلة للصاروخ بسبب سرعة وحجم غازات العادم (التي هي في معظمها عبارة عن بخار الماء) الناتجة عن حدوث عملية الإحتراق في درجات الحرارة العالية.

لصنع خلية وقود هيدروجيني يجب أن تتوفر المواد التالية:

1- دورق (أو كأس عادي)

للإشارة فقط فإن الدورق عبارة عن كأس عادي به سلم مُدرج في جانبه يعينك على معرفة حجم السائل المصبوب فيه.

2- شريط كهربائي

3- أسلاك الوصل

4- مسمار

5- عود المثلجات

6- كماشة دقيقة الرأس

7- سلك مصنوع من خليطة معدنية (نيكل- كروم) مطلي بطبقة من معدن البلاتينيوم

8- بطارية ذات جهد 9 فولط