プロトン伝導性セラミック電解質を有する電解質、およびこの電解質と接触する２相拡散膜電極を備える、プロトン伝導性燃料電池であって、この電極は、実質的に非多孔性であり、そして水素透過性である。また、プロトン伝導性セラミック電解質と接触している正極および負極を有する、プロトン伝導性燃料電池から、水素分子を発生させる方法は、水素気体混合物から純粋な水素を抽出する工程、およびこの燃料電池の正極において水蒸気を電気分解し、酸素分子（Ｏ_２）および水素イオンを形成する工程、ならびにこれらの水素イオンをこの燃料電池の負極において還元して、水素分子（Ｈ_２）を生成する工程を包含する。
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