Inovacija vodikovih gorivnih celic za 21. stoletje

Leta 1839 je prvo gorivno celico zasnoval sir William William Grove, valižanski sodnik, izumitelj in fizik. Mešal je vodik in kisik v prisotnosti an elektrolit in proizvedeno elektrika in vodo. Izum, ki je pozneje postal znan kot gorivna celica, ni proizvedel dovolj električne energije, da bi bila uporabna.

Zgodnje faze gorivne celice

Leta 1889 je izraz "gorivna celica"Sta bila prvič skovana Ludwig Mond in Charles Langer, ki sta poskušala zgraditi delujočo gorivno celico z uporabo plina iz zraka in industrijskega premoga. Drugi vir navaja, da je bil William White Jaques prvi skovan izraz "gorivna celica." Jaques je bil tudi prvi raziskovalec, ki je fosforno kislino uporabljal v kopeli z elektroliti.

Raziskave gorivnih celic v Nemčiji so v dvajsetih letih 20. stoletja utirale pot razvoju današnjih karbonatnih ciklov in gorivnih celic s trdnim oksidom.

Leta 1932 je inženir Francis T Bacon začel svoje vitalne raziskave gorivnih celic. Zgodnji oblikovalci celic so kot kopel z elektroliti uporabljali porozne platinaste elektrode in žveplovo kislino. Uporaba platine je bila draga, uporaba žveplove kisline pa jedka. Slanina se je izboljšala na dragih platinastih katalizatorjih z vodikovo in kisikovo celico z uporabo manj jedkega alkalnega elektrolita in poceni nikljevih elektrod.

instagram viewer

Bacon je do leta 1959 izpopolnil svojo zasnovo, ko je demonstriral petkilovatno gorivno celico, ki bi lahko napajala varilni stroj. Frančišek T. Bacon, neposredni potomec drugega dobro znanega Francisca Bacona, je svojo znamenito zasnovo gorivnih celic imenoval "Bacon Cell."

Gorivne celice v vozilih

Oktobra 1959 je Harry Karl Ihrig, inženir podjetja Allis - Chalmers Manufacturing Company, demonstriral traktor z 20 konjskimi močmi, ki je bilo prvo vozilo, ki ga je kdaj poganjala gorivna celica.

V začetku šestdesetih let prejšnjega stoletja je General Electric izdeloval električni sistem na osnovi gorivnih celic za Nasine Vesoljske kapsule Blizanci in Apollo. General Electric je kot osnovo zasnove uporabil načela, ki jih najdemo v "Bacon Cell". Danes električno energijo Space Shuttle zagotavljajo gorivne celice, iste gorivne celice pa zagotavljajo pitno vodo za posadko.

NASA se je odločila, da je uporaba jedrskih reaktorjev previsoka nevarnost in uporaba baterije ali sončna energija je bila preveč zajetna za uporabo v vesoljskih vozilih. NASA je financirala več kot 200 raziskovalnih pogodb, ki raziskujejo tehnologijo gorivnih celic, s čimer je tehnologija dosegla raven, ki je zdaj sposobna za zasebni sektor.

Prvi avtobus, ki ga poganja gorivna celica, je bil dokončan leta 1993, v Evropi in ZDA pa zdaj gradi več avtomobilov z gorivnimi celicami. Daimler-Benz in Toyota sta leta 1997 lansirala prototipne avtomobile na gorivne celice.

Gorivne celice so vrhunski vir energije

Mogoče odgovor na vprašanje "Kaj je tako super pri gorivnih celicah?" bi moralo biti vprašanje "Kaj je tako super pri onesnaževanju, spreminjanje podnebja ali zmanjkuje nafte, zemeljskega plina in premoga? "Ko se bomo pomerili v naslednjem tisočletju, je čas, da obnovljivo energijo in tehnologijo, prijazno do planeta, postavimo na vrh naših prednostnih nalog.

Gorivne celice obstajajo že več kot 150 let in ponujajo vir energije, ki je neizčrpen, okolju varen in vedno na voljo. Zakaj jih torej že ne uporabljajo že povsod? Do nedavnega je bilo to zaradi stroškov. Celice so bile predrage za izdelavo. To se je zdaj spremenilo.

V ZDA je več zakonodajnih aktov spodbudilo trenutno eksplozijo v vodikovih gorivnih celicah razvoj: in sicer kongresni Zakon o prihodnosti vodika iz leta 1996 in več državnih zakonov, ki spodbujajo ničelne ravni emisij za avtomobile. Po vsem svetu so bile z obsežnimi javnimi sredstvi razvite različne vrste gorivnih celic. Samo ZDA so v zadnjih tridesetih letih v raziskave gorivnih celic vložile več kot milijardo dolarjev.

Leta 1998 je Islandija v sodelovanju z nemškim proizvajalcem avtomobilov Daimler-Benzom in kanadskim razvijalcem gorivnih celic Ballard Power Systems objavila načrte za ustvarjanje vodikovega gospodarstva. Desetletni načrt bi vse prevozna vozila, vključno z ribiško floto Islandije, spremenil v vozila s pogonom na gorivne celice. Marca 1999 so Islandija, družba Shell Oil, Daimler Chrysler in Norsk Hydroformili podjetje za nadaljnji razvoj vodnega gospodarstva Islandije.

Februarja 1999 je bila v nemškem Hamburgu odprta prva javna komercialna bencinska črpalka za vodik za avtomobile in tovornjake. Aprila 1999 je Daimler Chrysler predstavil vozilo s tekočim vodikom NECAR 4. Z največjo hitrostjo 90 km / uro in zmogljivostjo rezervoarja 280 milj je avtomobil prebudil stiskalnico. Do leta 2004 družba načrtuje, da bodo vozila z gorivnimi celicami v omejeni proizvodnji. Daimler Chrysler bo do takrat porabil 1,4 milijarde dolarjev več za razvoj tehnologije gorivnih celic.

Avstralci Singapurja so avgusta 1999 napovedali nov način shranjevanja vodika z alkalijskimi ogljikovimi nanocevkami, ki bi povečale skladiščenje in varnost vodika. Tajvansko podjetje San Yang razvija prvi motocikel na gorivne celice.

Kam gremo od tu?

Še vedno obstajajo težave z motorji na vodik in elektrarnami. Težave v zvezi s prevozom, skladiščenjem in varnostjo je treba reševati. Greenpeace spodbuja razvoj gorivne celice, ki deluje z regenerativno proizvedenim vodikom. Evropski proizvajalci avtomobilov so doslej prezrli projekt Greenpeace za izjemno učinkovit avtomobil, ki porabi le 3 litre bencina na 100 km.

Posebna zahvala gre H-Power, Letniku Hydrogen Fuel Cell in Fuel Cell 2000

instagram story viewer