W 1839 r. Pierwsze ogniwo paliwowe wymyślił Sir William Robert Grove, walijski sędzia, wynalazca i fizyk. Mieszał wodór i tlen w obecności elektrolit i wyprodukowane Elektryczność i woda. Wynalazek, który później stał się znany jako ogniwo paliwowe, nie wytworzył wystarczającej ilości energii elektrycznej, aby był użyteczny.
Wczesne etapy ogniwa paliwowego
W 1889 r. Termin „ogniwo paliwowe”Został po raz pierwszy wymyślony przez Ludwiga Monda i Charlesa Langera, którzy próbowali zbudować działające ogniwo paliwowe przy użyciu powietrza i przemysłowego gazu węglowego. Inne źródło podaje, że to William White Jaques jako pierwszy ukuł termin „ogniwo paliwowe”. Jaques był również pierwszym badaczem, który użył kwasu fosforowego w kąpieli elektrolitycznej.
W latach dwudziestych badania nad ogniwami paliwowymi w Niemczech utorowały drogę do rozwoju współczesnego cyklu węglanowego i ogniw paliwowych na tlenek stały.
W 1932 roku inżynier Francis T Bacon rozpoczął ważne badania nad ogniwami paliwowymi. Pierwsi projektanci ogniw używali porowatych elektrod platynowych i kwasu siarkowego jako kąpieli elektrolitycznej. Stosowanie platyny było kosztowne, a stosowanie kwasu siarkowego powodowało korozję. Boczek ulepszony w drogich katalizatorach platynowych z ogniwem wodorowym i tlenowym przy użyciu mniej korozyjnego elektrolitu alkalicznego i niedrogich elektrod niklowych.
Doprowadzenie Bakona do 1959 r. Doprowadziło go do perfekcji, kiedy zademonstrował ogniwo paliwowe o mocy pięciu kilowatów, które może zasilać spawarkę. Francis T. Bacon, bezpośredni potomek drugiego znanego Francisa Bacona, nazwał swój słynny projekt ogniw paliwowych „Bacon Cell”.
Ogniwa paliwowe w pojazdach
W październiku 1959 r. Harry Karl Ihrig, inżynier z Allis - Chalmers Manufacturing Company, zademonstrował ciągnik o mocy 20 koni mechanicznych, który był pierwszym pojazdem napędzanym ogniwem paliwowym.
Na początku lat sześćdziesiątych General Electric produkował system zasilania elektrycznego oparty na ogniwach paliwowych NASA Kosmiczne kapsułki Gemini i Apollo. General Electric wykorzystał zasady zawarte w „Bacon Cell” jako podstawę swojego projektu. Dziś energia elektryczna promu kosmicznego jest dostarczana przez ogniwa paliwowe, a te same ogniwa paliwowe zapewniają załodze wodę pitną.
NASA uznała, że używanie reaktorów jądrowych jest zbyt dużym ryzykiem i używanie baterie lub energia słoneczna była zbyt obszerna, aby można ją było wykorzystać w pojazdach kosmicznych. NASA sfinansowała ponad 200 kontraktów badawczych dotyczących technologii ogniw paliwowych, dzięki czemu technologia osiągnęła poziom, który jest obecnie opłacalny dla sektora prywatnego.
Pierwszy autobus napędzany ogniwem paliwowym został ukończony w 1993 roku, a kilka samochodów z ogniwami paliwowymi jest obecnie budowanych w Europie i Stanach Zjednoczonych. Daimler-Benz i Toyota wprowadziły prototypowe samochody napędzane ogniwami paliwowymi w 1997 roku.
Ogniwa paliwowe najwyższej jakości źródło energii
Może odpowiedź na „Co jest takiego wspaniałego w ogniwach paliwowych?” powinno być pytanie „Co jest takiego wspaniałego w zanieczyszczeniu, zmiana klimatu czy kończy się ropa naftowa, gaz ziemny i węgiel? ”Gdy zbliżamy się do następnego tysiąclecia, nadszedł czas, aby nadać priorytet odnawialnym źródłom energii i technologii przyjaznej dla planety.
Ogniwa paliwowe istnieją już od ponad 150 lat i oferują źródło energii, które jest niewyczerpane, bezpieczne dla środowiska i zawsze dostępne. Dlaczego więc nie są już wszędzie używane? Do niedawna było to spowodowane kosztami. Komórki były zbyt drogie do wyprodukowania. To się teraz zmieniło.
W Stanach Zjednoczonych kilka aktów prawnych promuje obecną eksplozję wodorowych ogniw paliwowych rozwój: mianowicie kongresowa ustawa o przyszłości wodoru z 1996 r. i kilka ustaw stanowych promujących zerowe poziomy emisji do samochodów. Na całym świecie opracowano różne rodzaje ogniw paliwowych przy znacznych środkach publicznych. W samych Stanach Zjednoczonych w ciągu ostatnich trzydziestu lat zainwestowano ponad miliard dolarów w badania nad ogniwami paliwowymi.
W 1998 r. Islandia ogłosiła plany stworzenia gospodarki wodorowej we współpracy z niemieckim producentem samochodów Daimler-Benz i kanadyjskim producentem ogniw paliwowych Ballard Power Systems. Dziesięcioletni plan przekształciłby wszystkie pojazdy transportowe, w tym islandzką flotę rybacką, w pojazdy napędzane ogniwami paliwowymi. W marcu 1999 r. Islandia, Shell Oil, Daimler Chrysler i Norsk Hydroform założyły spółkę w celu dalszego rozwoju islandzkiej gospodarki wodorowej.
W lutym 1999 r. W Hamburgu w Niemczech otwarto pierwszą publiczną komercyjną stację paliw wodorowych dla samochodów osobowych i ciężarowych. W kwietniu 1999 roku Daimler Chrysler zaprezentował pojazd na ciekły wodór NECAR 4. Przy maksymalnej prędkości 90 mil na godzinę i pojemności zbiornika 280 mil, samochód zachwycił prasę. Firma planuje mieć pojazdy z ogniwami paliwowymi o ograniczonej produkcji do 2004 roku. Do tego czasu Daimler Chrysler wyda 1,4 miliarda dolarów więcej na rozwój technologii ogniw paliwowych.
W sierpniu 1999 r. Fizycy singapurscy ogłosili nową metodę magazynowania wodoru nanorurek węglowych domieszkowanych alkaliami, która zwiększyłaby magazynowanie wodoru i bezpieczeństwo. Tajwańska firma San Yang opracowuje pierwszy motocykl napędzany ogniwami paliwowymi.
Dokąd zmierzamy?
Nadal występują problemy z silnikami napędzanymi wodorem i elektrowniami. Należy rozwiązać problemy związane z transportem, magazynowaniem i bezpieczeństwem. Greenpeace promuje rozwój ogniwa paliwowego zasilanego wodorem produkowanym regeneracyjnie. Europejscy producenci samochodów do tej pory ignorowali projekt Greenpeace dotyczący super wydajnego samochodu zużywającego zaledwie 3 litry benzyny na 100 km.
Specjalne podziękowania należą się H-Power, The Hydrogen Fuel Cell Letter i Fuel Cell 2000