Alors je peux t'informer sur le sujet ayant moi même fait mon TPE de Terminal sur les énergie renouvelable.
Notre expérience ce basé en effet sur la pile à combustion, enfin plus ou moins. Comme tu l'as remarqué toi même faire une expérience sur la pile à combustible en elle même c'est extrêmement chère (même si l'expérience est d'autant plus intéressante ), donc pour notre part (et oui je n'étais pas seul), nous avons prouvé que l'air est une source d'énergie.

Rien de plus simple, une banale hydrolyse de l'eau. Tu mets en présence d'une flamme, et tu entend un "BOUM" pour l'oxygène. Et un bruit significatif (le cri du chien) pour l'hydrogène.
Preuve que l'hydrogène est une source d'énergie. Quelques mises en garde.
* Il faut bien sur prévoir à qu'elle électrode se trouve l'hydrogène (c'est simple c'est celle ou l'air apparaît deux fois plus vite. Mais un schéma de pile ça fait plus sérieux . Par contre se tromper de fiole ça fait un peu bête ^^'.
* Tu n'as le droit qu'à un essais pas deux, méfiance.
* La détonation est parfois brutale, mais pas méchante.
* C'est assez long, il faut débuter l'expérience dès le début du TPE quitte à la laisser tourner.
* Enfin, n'oubliez pas les mesures de sécurité : Gants, lunettes de protection minimum, et introduire l'acide une fois le montage en place /!\

Ce n'est qu'une proposition, en tout cas c'est un sujet très intéressant .