Le celle a combustibile a carbonati fusi (Molten Carbonate Fuel Cells – MCFCs) sono state sviluppate come impianti di potenza per le aziende elettriche, per l’industria e per applicazioni militari e utilizzano come combustibile il gas naturale o il gas di sintesi  da gassificazione del carbone.

Sono celle ad alta temperatura che utilizzano un elettrolita costituito da una miscela di  sali di carbonati fusi sospesi in una matrice di ceramica porosa chimicamente inerte (biossido di litio e alluminio – LiAlO₂).
Le MCFC funzionano a temperature pari o superiori a 650 °C, e possono utilizzare catalizzatori a base di metalli non preziosi, con notevole contenimento dei costi rispetto alle celle ad acido fosforico e a quelle polimeriche. Inoltre, grazie alla alta temperatura di funzionamento, non richiedono un reformer esterno per estrarre idrogeno dai combustibili a maggior densità energetica.  

(Fonte AFCo)

Le celle a carbonati fusi non sono sensibili alla presenza di anidride carbonica o di monossido di carbonio, che possono anzi utilizzare come combustibile, e sono particolarmente adatte per essere alimentate da gas ottenuti dal carbone.

Sono più resistenti degli altri tipi di celle a combustibile alla presenza di impurità, come zolfo e particolato, e possono essere considerate celle policombustibili adatte a utilizzare combustibili “sporchi”. 

Possono raggiungere una efficienza elettrica di circa il 60% e una efficienza complessiva dell’ 85% se utilizzate come cogeneratori. 

Il principale problema delle MCFC è la durata: a causa delle alte temperature di esercizio e della natura aggressiva dell’elettrolita, alcuni componenti della cella sono soggetti a corrosione e a rotture.

Le attività di R&S sono rivolte soprattutto allo sviluppo di materiali resistenti alla corrosione e a un disegno delle celle che ne incrementi la durata senza ridurne l’efficienza.