Sıvı yakıt teknolojisindeki ilerlemelere paralel olarak düşük çalışma sıcaklığı ve polarizasyon için şu anda kullanılacak en uygun yakıt metanol olarak görülmektedir. Metanolün yakıt pillerinde doğrudan kullanılması ise DMFC adı verilen yakıt pilleri ile mümkün olmaktadır. Bu yakıt pillerinin PEM tipine göre düşük enerji üretmesi, şu an için kullanım alanlarını düşük güç gerektiren taşınabilir elektronik cihazlarla sınırlamaktadır. Ancak bu sistemlerin geliştirme çalışmaları devam etmekte ve her geçen gün daha yüksek güç üreten sistemler geliştirilmektedir.
Doğrudan metanol yakıt pili, çalışma ilkesine göre PEM tipi yakıt piline benzemektedir. PEM’de olduğu gibi elektrolit olarak Nafion 115, Nafion 117, veya Dow gibi asidik katılar kullanılır. Polimer elektrot olarak Pt-Pd bindirilmiş karbon kullanılmaktadır. Doğrudan metanol yakıt pilinde sıvı metanol su ile beslenir. Su metanolü taşıyıcı olarak davranır ve aşırı ısının uzaklaştırılmasını da sağlamaktadır. Gaz sistemlerle daha iyi performans sağlanmasına karşın su içinde sıvı metanol beslemesi, polimer membranda iletkenlik için gerekli nemi sağladığından daha avantajlıdır. Doğrudan metanol yakıt pili yakıt işleme birimi içermediğinden diğer türlere göre daha az karmaşık, daha hafif ve daha ucuzdur. Doğrudan metanol yakıt pili sisteminin şeması Şekil’de verilmiştir. Metanol tek karbona bağlı 3 hidrojen ve OH grubu içeren basit bir molekül olduğundan yapısından hidrojenin ayrılması, karbon-karbon bağı içeren diğer sıvı yakıtlarınkinden daha kolaydır. Doğrudan metanolün yakıt olarak kullanıldığı bu tür yakıt pilinde çok sayıda reaksiyon meydana gelir. Aşağıda sadece toplam reaksiyonlar verilmiştir.
Anot CH3OH + H2O Þ CO2+6 H+ + 6e (2)
Katot 3/2 O2 + 6 H+ + 6 e Þ 3 H2O (3)
Toplam CH3OH + 3/2 O2 Þ CO2 + H2O (4)
Doğrudan metanol yakıt pillerinin başlıca avantajları daha az yakıtla daha fazla enerji üretilebilmeleri, çevre kirliliğine neden olmamaları, sessizliği, etanolle de çalışabilmeleri, yakıt işlemci gerektirmemeleri, daha küçük hacimli, daha hafif ve daha ucuz olmaları, yakıt dağıtımı için mevcut alt yapının kullanılabilmesi, yakıt işleme için enerji tüketimi olmadığından yüksek sistem verimidir. Dezavantajları ise, metanolün polimer elektrolit membran içinden geçmesi ve katotta oksitlenmesi nedeniyle yakıt verimini azaltıp performansı düşürmesi, anot katalizör tabakasından CO2’in sıvı yakıt içinden kabarcıklar halinde uzaklaşmasının yarattığı sorunlar, zayıf anot kinetiği, anotta çok sayıda reaksiyon olması, reaksiyon ara ürünlerinin adsorplanarak anot katalizörünü zehirlemesi, hücre verimi ve güç yoğunluğu açısından halen düşük değere sahip olması ve geliştirme çalışmalarına daha fazla ihtiyaç duyması şeklinde sıralanabilir.
