Framsteg inom nollutsläppsbränsleceller kan göra tekniken tillräckligt billig för att ersätta traditionella bensinmotorer i fordon, enligt forskare vid University of Waterloo.

Forskarna har utvecklat en ny bränslecell som håller minst 10 gånger längre än dagens teknik, en förbättring som skulle göra dem ekonomiskt praktiska, om det massproduceras, att driva fordon med el.

"Med vår designstrategi, kostnaden kan vara jämförbar eller till och med billigare än bensinmotorer, sa Xianguo Li, chef för Fuel Cell and Green Energy Lab på Waterloo. "Framtiden är mycket ljus. Det här är ren energi som kan booma."

Forskare koncentrerade sig till en början på hybridfordon, som nu har både gasmotorer och batterier på grund av problem med begränsad körräckvidd och långa laddningstider.

Befintliga bränsleceller skulle teoretiskt sett kunna ersätta dessa gasmotorer, vilka kraftgeneratorer för att ladda batterierna medan hybridfordon är i drift, men är opraktiska eftersom de är för dyra.

Forskarna löste det problemet med en design som gör bränsleceller mycket mer hållbara genom att leverera en konstant, snarare än att fluktuera, mängd el.

Det betyder att cellerna, som producerar elektricitet från den kemiska reaktionen när väte och syre kombineras för att göra vatten, kan vara mycket enklare och därför mycket billigare.

"Vi har hittat ett sätt att sänka kostnaderna och fortfarande uppfylla förväntningarna på hållbarhet och prestanda, sa Li, professor i maskin- och mekatronikteknik. "Vi uppfyller ekonomiska mål samtidigt som vi tillhandahåller nollutsläpp för en transportapplikation."

Forskarna hoppas att införandet av bränsleceller i hybridfordon kommer att leda till massproduktion och lägre enhetskostnader. Det skulle kunna bana väg för byte av både batterier och gasmotorer helt och hållet genom att tillhandahålla en prisvärd, säker, pålitlig, ren elkälla.

"Detta är ett bra första steg, en övergång till vad som skulle kunna vara svaret på förbränningsmotorn och den enorma miljöskada den gör, " sa Li.

Li samarbetade med ledande forskare Hongtao Zhang, en före detta postdoktor, Waterloo matematikprofessor Xinzhi Liu och Jinyue Yan, en energiexpert och professor i Sverige.

Ett papper om deras arbete, Förbättra bränslecellens hållbarhet för plug-in-hybridfordon för bränsleceller genom strategisk energihantering, dyker upp i journalen Tillämpad energi .