Le celle a combustibile funzionano a idrogeno. Sfortunatamente, mentre l'idrogeno è l'elemento più comune nell'universo, non esiste sulla Terra nella sua forma elementare. Di conseguenza, l'idrogeno deve essere estratto da un composto di idrogeno, come combustibile fossile o acqua, per poter essere utilizzato qui sulla Terra. È necessaria una fonte di energia separata per estrarre l'idrogeno, come calore, luce o elettricità.
La mancanza di idrogeno puro sulla Terra crea una sfida particolare per le celle a combustibile necessarie per far funzionare le auto. Ci sono celle a combustibile che funzionano con idrogeno puro, il che significa che l'estrazione dell'idrogeno è avvenuta prima che l'idrogeno entri nelle celle a combustibile. Una cella a combustibile a idrogeno puro ha generalmente un'efficienza energetica dell'80%, il che significa che l'80% del contenuto energetico dell'idrogeno può essere convertito in energia elettrica. Naturalmente, l'energia elettrica deve ancora essere convertita in energia meccanica per alimentare l'auto. Quindi, nel complesso, il tasso di efficienza energetica di una cella a combustibile a idrogeno puro (dall'idrogeno all'energia meccanica) è generalmente di circa il 64%.
Tuttavia, ci sono alcune celle a combustibile che non funzionano con idrogeno puro, ma richiedono invece un riformatore di combustibile a idrogeno. Il reformer è il dispositivo che estrae l'idrogeno puro da una fonte di idrogeno, come idrocarburi o combustibili alcolici, e quindi fornisce l'idrogeno alla cella a combustibile. Poiché il reformer del combustibile a idrogeno sta estraendo l'idrogeno stesso, il reformer deve ripulire l'idrogeno e separarlo dal resto del calore e dei gas che vengono prodotti durante il processo di reforming. Nonostante i migliori sforzi del riformatore, l'idrogeno che può fornire a una cella a combustibile non è puro come l'idrogeno a cui si accede da una fonte di combustibile a idrogeno puro. Di conseguenza, l'efficienza energetica complessiva di una cella a combustibile che richiede un reformer di combustibile a idrogeno è inferiore a quella di una cella a combustibile che funziona con idrogeno puro.
