Inovacija vodikovih gorivnih ćelija za 21. stoljeće

1839. godine prvu je gorivnu ćeliju zamislio sir William Robert Grove, velški sudac, izumitelj i fizičar. Miješao je vodik i kisik u prisustvu an elektrolita i proizvedeno elektricitet i vode. Izum, koji je kasnije postao poznat kao gorivna ćelija, nije proizveo dovoljno električne energije da bi bio koristan.

Rane faze gorivne ćelije

1889. godine izraz «gorivna ćelija“Prvi je put skovao Ludwig Mond i Charles Langer, koji su pokušali izgraditi radnu gorivnu ćeliju pomoću zraka i industrijskog plina. Drugi izvor navodi da je pojam William White Jaques prvi skovao izraz "gorivna ćelija". Jaques je također bio prvi istraživač koji je fosfornu kiselinu koristio u elektrolitskoj kupki.

U 1920-ima, istraživanje gorivnih ćelija u Njemačkoj otvorilo je put današnjem razvoju karbonatnog ciklusa i gorivih ćelija s čvrstim oksidom.

1932. godine, inženjer Francis T Bacon započeo je svoje vitalno istraživanje gorivnih ćelija. Dizajneri ranih ćelija koristili su porozne platinaste elektrode i sumpornu kiselinu kao kupku s elektrolitima. Upotreba platine bila je skupa, a upotreba sumporne kiseline korozivna. Slanina se poboljšala na skupim platinskim katalizatorima sa stanicom vodika i kisika koristeći manje korozivni alkalni elektrolit i jeftine nikl-elektrode.

instagram viewer

Baconu je trebalo 1959. godine dovršiti njegov dizajn kada je pokazao gorivu ćeliju od pet kilovata koja može napajati aparat za zavarivanje. Francis T. Bacon, izravni potomak drugog dobro poznatog Francisca Bacona, svoj je poznati dizajn gorivnih ćelija nazvao "ćelija slanine".

Gorivne ćelije u vozilima

U listopadu 1959. godine Harry Karl Ihrig, inženjer tvrtke Allis - Chalmers Manufacturing Company, demonstrirao je traktor od 20 konjskih snaga koji je prvo vozilo ikada pogonsko gorivo.

Tijekom ranih 1960-ih, General Electric je proizvodio električni sustav za napajanje na gorivim ćelijama za NASA Svemirske kapsule Blizanci i Apollo. General Electric koristio je principe pronađene u "Bacon ćeliji" kao osnovu svog dizajna. Danas struju Space Shuttlea osiguravaju gorivne ćelije, a iste gorivne ćelije osiguravaju pitku vodu za posadu.

NASA je odlučila da je korištenje nuklearnih reaktora previsok rizik i korištenje baterije ili je solarna snaga bila previše glomazna da bi se koristila u svemirskim vozilima. NASA je financirala više od 200 istraživačkih ugovora koji istražuju tehnologiju gorivnih ćelija, čime je tehnologija sada izvodljiva za privatni sektor.

Prvi autobus na gorivnu ćeliju dovršen je 1993. godine, a nekoliko automobila na gorivne ćelije danas se gradi u Europi i Sjedinjenim Državama. Daimler-Benz i Toyota lansirali su prototipove automobila na gorivne ćelije 1997. godine.

Gorivne ćelije su vrhunski izvor energije

Možda je odgovor na pitanje "Što je tako sjajno u gorivnim ćelijama?" trebalo bi postaviti pitanje "Što je tako sjajno u onečišćenju, mijenjanje klime ili vam ponestane nafte, prirodnog plina i ugljena? "Kako krenemo u sljedeće tisućljeće, vrijeme je da obnovljive izvore energije i tehnologiju prilagođenu planeti postavimo na vrh svojih prioriteta.

Gorivne ćelije postoje već više od 150 godina i nude izvor energije koji je neiscrpan, ekološki siguran i uvijek dostupan. Pa zašto ih već ne koriste svugdje? Donedavno je to bilo zbog troškova. Stanice su bile preskupe za izradu. To se sada promijenilo.

U Sjedinjenim Američkim Državama nekoliko je zakonskih propisa promicalo trenutnu eksploziju u vodikovim gorivnim ćelijama razvoj: naime, kongresni Zakon o vodikovoj budućnosti iz 1996. godine i nekoliko državnih zakona kojima se promiče nulta razina emisija za automobile. Širom svijeta razvijene su različite vrste gorivnih ćelija s velikim javnim financiranjem. Samo su Sjedinjene Države u posljednjih trideset godina uložile više od milijardu dolara u istraživanje gorivnih ćelija.

Godine 1998. Island je objavio planove za stvaranje vodikove ekonomije u suradnji s njemačkim proizvođačem automobila Daimler-Benzom i kanadskim graditeljem gorivnih ćelija Ballard Power Systems. Desetogodišnji plan pretvorio bi sva prometna vozila, uključujući i ribarsku flotu Islanda, u vozila na pogonske stanice. U ožujku 1999. godine, Island, Shell Oil, Daimler Chrysler i Norsk Hydroformili su tvrtku za daljnji razvoj hidrogenetske ekonomije Islanda.

U veljači 1999. godine u Hamburgu u Njemačkoj otvorena je prva europska javna komercijalna benzinska stanica za vodik za automobile i kamione. U travnju 1999. Daimler Chrysler predstavio je vozilo s tekućim vodikom NECAR 4. S najvećom brzinom od 90 mph i kapacitetom rezervoara od 280 milja, automobil je probudio tisak. Tvrtka planira imati vozila s gorivnim ćelijama u ograničenoj proizvodnji do 2004. godine. Do tada, Daimler Chrysler potrošio bi 1,4 milijarde dolara više na razvoj tehnologije gorivnih ćelija.

U kolovozu 1999. fizičari Singapura najavili su novu metodu skladištenja vodika u alkalno natopljenim ugljikovim nanocjevčicama koja će povećati skladištenje i sigurnost vodika. Tajvanska tvrtka San Yang razvija prvi motocikl s pogonom na gorivne ćelije.

Kamo idemo odavde?

Još uvijek postoje problemi s motorima i elektranama na vodik. Probleme transporta, skladištenja i sigurnosti potrebno je riješiti. Greenpeace je promovirao razvoj gorivnih ćelija koje djeluju regenerativno proizvedenim vodikom. Europski proizvođači automobila dosad su zanemarili Greenpeaceov projekt za super učinkovit automobil koji troši samo 3 litre benzina na 100 km.

Posebna zahvala pripada H-Power, pismu vodikovim gorivnim ćelijama i Fuel Cell 2000

instagram story viewer