L’elettrolizzatore PEM (PEM = membrana a scambio protonico): è un apparecchio che produce idrogeno e ossigeno mediante l’elettrolisi diretta dell’acqua.
In tale processo l’energia elettrica, fornita all’elettrolizzatore da una batteria solare illuminata da una potente lampada, viene trasformata in energia chimica immagazzinata nei gas (idrogeno e ossigeno) raccolti nei due cilindri.

La pila a combustione PEM: è costruttivamente simile alla cella elettrolizzatrice PEM, ma funziona secondo il principio inverso: l’energia chimica in forma di idrogeno e ossigeno viene convertita in energia elettrica e calore, e il risultato della reazione è acqua distillata.
 

La pila a combustibile può avere in un non lontano futuro importanti applicazioni come macchina che produce energia elettrica a partire da idrogeno e ossigeno. Sono per esempio già stati presentati dei prototipi di automobili ad idrogeno da parte di importanti case automobilistiche.
Il vantaggio enorme della macchina ad idrogeno è che il materiale di scarico è acqua distillata, non inquinante. Per funzionare la macchina necessita di ossigeno, che può essere preso direttamente dall’aria, e  di idrogeno. Quest’ultimo si può ricavare dal gas naturale, dal carbone e da tutti i derivati del petrolio, anche se le operazioni di sintesi producono a loro volta elementi inquinanti di scarto.
L’alternativa è ricavare l’idrogeno dall'acqua per elettrolisi, come viene fatto in questo modulo espositivo. Questo processo è costoso e richiede molta energia elettrica, che può essere ricavata in modo ecologico sfruttando l’energia radiante del sole mediante celle fotovoltaiche.