Waterstofbrandstofcellen Innovatie voor de 21ste eeuw

In 1839 werd de eerste brandstofcel bedacht door Sir William Robert Grove, een rechter in Wales, uitvinder en natuurkundige. Hij mengde waterstof en zuurstof in aanwezigheid van een elektrolyt en produceerde elektriciteit en water. De uitvinding, die later bekend werd als een brandstofcel, produceerde niet genoeg elektriciteit om bruikbaar te zijn.

Vroege stadia van de brandstofcel 

In 1889 werd de term "brandstofcel" voor het eerst bedacht door Ludwig Mond en Charles Langer, die probeerden een werkende brandstofcel te bouwen met behulp van lucht en industrieel kolengas. Een andere bron zegt dat het William White Jaques was die voor het eerst de term 'brandstofcel' bedacht. Jaques was ook de eerste onderzoeker die fosforzuur in het elektrolytbad gebruikte.

In de jaren 1920 heeft het onderzoek naar brandstofcellen in Duitsland de weg geëffend voor de ontwikkeling van de carbonaatcyclus en brandstofcellen van vast oxide van vandaag.

In 1932 begon ingenieur Francis T Bacon met zijn vitale onderzoek naar brandstofcellen. Vroege celontwerpers gebruikten poreuze platina-elektroden en zwavelzuur als het elektrolytbad. Het gebruik van platina was duur en het gebruik van zwavelzuur was corrosief. Spek verbeterde op de dure platinakatalysatoren met een waterstof- en zuurstofcel met behulp van een minder corrosieve alkalische elektrolyt en goedkope nikkelelektroden.

Het duurde tot 1959 voordat Bacon zijn ontwerp perfectioneerde toen hij een brandstofcel van vijf kilowatt demonstreerde die een lasmachine van stroom kon voorzien. Francis T. Bacon, een directe afstammeling van de andere bekende Francis Bacon, noemde zijn beroemde brandstofcelontwerp de 'Bacon Cell'.

Brandstofcellen in voertuigen

In oktober 1959 demonstreerde Harry Karl Ihrig, een ingenieur voor de Allis - Chalmers Manufacturing Company, een tractor met 20 pk die het eerste voertuig was dat ooit door een brandstofcel werd aangedreven.

In de vroege jaren zestig produceerde General Electric het op brandstofcellen gebaseerde elektrische stroomsysteem voor NASA's Gemini- en Apollo-ruimtecapsules. General Electric gebruikte de principes in de "Bacon Cell" als basis voor het ontwerp. Tegenwoordig wordt de elektriciteit van de Space Shuttle geleverd door brandstofcellen en dezelfde brandstofcellen leveren drinkwater voor de bemanning.

NASA besloot dat het gebruik van kernreactoren een te groot risico was en dat het gebruik van batterijen of zonne-energie te omvangrijk was om in ruimtevoertuigen te gebruiken. NASA heeft meer dan 200 onderzoekscontracten gefinancierd om brandstofceltechnologie te onderzoeken, waardoor de technologie nu op een niveau komt dat levensvatbaar is voor de particuliere sector.

De eerste bus aangedreven door een brandstofcel werd voltooid in 1993, en verschillende brandstofcelauto's worden nu gebouwd in Europa en in de Verenigde Staten. Daimler-Benz en Toyota lanceerden in 1997 prototype-auto's met brandstofcelaandrijving.

Brandstofcellen de superieure energiebron

Misschien is het antwoord op "Wat is er zo geweldig aan brandstofcellen?" zou de vraag moeten zijn "Wat is er zo geweldig aan vervuiling, het veranderen van het klimaat of het opraken van olie, aardgas en kolen?" Terwijl we het volgende millennium tegemoet gaan, is het tijd om hernieuwbare energie en planeetvriendelijke technologie bovenaan onze prioriteiten te stellen.

Brandstofcellen bestaan ​​al meer dan 150 jaar en bieden een energiebron die onuitputtelijk, milieuvriendelijk en altijd beschikbaar is. Dus waarom worden ze niet overal al gebruikt? Tot voor kort was het vanwege de kosten. De cellen waren te duur om te maken. Dat is nu veranderd.

In de Verenigde Staten hebben verschillende wetgevingen de huidige explosie in de ontwikkeling van waterstofbrandstofcellen bevorderd: namelijk de congres Hydrogen Future Act van 1996 en verschillende staatswetten die nulemissieniveaus voor auto's bevorderen. Wereldwijd zijn verschillende soorten brandstofcellen ontwikkeld met uitgebreide publieke financiering. Alleen al de Verenigde Staten hebben de afgelopen dertig jaar meer dan een miljard dollar verzonken aan onderzoek naar brandstofcellen.

In 1998 kondigde IJsland plannen aan om een ​​waterstofeconomie te creëren in samenwerking met de Duitse autofabrikant Daimler-Benz en de Canadese brandstofcelontwikkelaar Ballard Power Systems. Het tienjarenplan zou alle transportvoertuigen, inclusief de vissersvloot van IJsland, omzetten in voertuigen met brandstofcellen. In maart 1999 hebben IJsland, Shell Oil, Daimler Chrysler en Norsk een bedrijf gevormd om de waterstofeconomie van IJsland verder te ontwikkelen.

In februari 1999 opende het eerste openbare commerciële commerciële waterstofbrandstofstation voor auto's en vrachtwagens in Hamburg, Duitsland. In april 1999 onthulde Daimler Chrysler het vloeibare waterstofvoertuig NECAR 4. Met een topsnelheid van 90 km / u en een tankinhoud van 280 mijl verbaasde de auto de pers. Het bedrijf is van plan om tegen 2004 brandstofcelvoertuigen in beperkte productie te hebben. Tegen die tijd zal Daimler Chrysler $ 1,4 miljard meer hebben uitgegeven aan de ontwikkeling van brandstofceltechnologie.

In augustus 1999 kondigden de fysici van Singapore een nieuwe waterstofopslagmethode aan met alkali gedoteerde koolstofnanobuisjes die de waterstofopslag en veiligheid zouden vergroten. Een Taiwanees bedrijf, San Yang, ontwikkelt de eerste motor op brandstofcellen.