През 1839 г. първата горивна клетка е замислена от сър Уилям Робърт Гроув, уелски съдия, изобретател и физик. Той се смеси водород и кислород в присъствието на електролит и произведени електричество и вода. Изобретението, което по-късно стана известно като горивна клетка, не произвеждаше достатъчно електричество, за да бъде полезно.
Ранни етапи на горивната клетка
През 1889 г. терминът „горивна клетка“Е създаден за първи път от Лудвиг Монд и Чарлз Лангър, които се опитват да построят работеща горивна клетка, използвайки въздух и промишлени въглищен газ. Друг източник посочва, че именно Уилям Уайт Жак е първият измислил термина „горивна клетка“. Жак е и първият изследовател, използвал фосфорна киселина в електролитната баня.
През 20-те години изследванията на горивни клетки в Германия проправиха пътя за развитието на карбонатния цикъл и горивните клетки с твърд оксид днес.
През 1932 г. инженерът Франсис Т Бейкон започва жизненоважното си изследване на горивните клетки. Ранните клетъчни дизайнери използваха порести платинени електроди и сярна киселина като електролитна баня. Използването на платина беше скъпо, а използването на сярна киселина беше корозивно. Беконът се подобри на скъпите платинови катализатори с водородна и кислородна клетка, използвайки по-малко корозивен алкален електролит и евтини никелови електроди.
Беконът отнема до 1959 г., за да усъвършенства дизайна си, когато демонстрира петролова горивна клетка, която може да захрани заваръчна машина. Франсис Т. Бейкън, пряк потомък на другия добре познат Франсис Бейкън, нарече своя известен дизайн на горивни клетки „Беконната клетка“.
Горивни клетки в превозни средства
През октомври 1959 г. Хари Карл Ириг, инженер на Allis - Chalmers Manufacturing Company, демонстрира трактор с 20 конски сили, който е първото превозно средство, задвижвано някога от горивна клетка.
В началото на 60-те години General Electric произвежда електрическа система на основата на горивни клетки НАСА Космически капсули Близнаци и Аполон. Дженерал Електрик използва принципите, открити в „Беконната клетка“, като основа на своя дизайн. Днес електричеството на Space Shuttle се осигурява от горивни клетки, а същите горивни клетки осигуряват питейна вода за екипажа.
НАСА реши, че използването на ядрени реактори е твърде висок риск и използването батерии или слънчевата енергия е била твърде обемиста, за да се използва в космически превозни средства. НАСА финансира над 200 изследователски договора, изследващи технологията на горивните клетки, като довежда технологията до ниво, което сега е жизнеспособно за частния сектор.
Първият автобус, задвижван от горивна клетка, е завършен през 1993 г., а няколко автомобила с горивни клетки вече се изграждат в Европа и в САЩ. През 1997 г. Daimler-Benz и Toyota пуснаха прототип автомобили, задвижвани с горивни клетки.
Горивни клетки Върховният източник на енергия
Може би отговорът на "Какво е толкова страхотно в горивните клетки?" трябва да бъде въпросът „Какво е толкова голямо в замърсяването, промяна на климата или липсват петрол, природен газ и въглища? “Докато се насочим към следващото хилядолетие, е време да поставим възобновяемата енергия и технологиите, подходящи за планетата, на върха на нашите приоритети.
Горивните клетки съществуват повече от 150 години и предлагат източник на енергия, който е неизчерпаем, безопасен за околната среда и винаги на разположение. Така че защо те вече не се използват навсякъде? Доскоро това беше заради разходите. Килиите бяха твърде скъпи за направа. Това сега се промени.
В Съединените щати няколко законодателни акта насърчават настоящата експлозия в водородна горивна клетка развитие: а именно Конгресният закон за бъдещето на водорода от 1996 г. и няколко държавни закона, насърчаващи нулевите нива на емисии за автомобили. В световен мащаб са разработени различни видове горивни клетки с широко публично финансиране. Само САЩ са потопили повече от един милиард долара в изследвания на горивни клетки през последните тридесет години.
През 1998 г. Исландия обяви планове за създаване на водородна икономика в сътрудничество с германския производител на автомобили Daimler-Benz и канадския разработчик на горивни клетки Ballard Power Systems. Десетгодишният план ще преобразува всички превозни средства, включително риболовния флот на Исландия, в превозни средства с горивни клетки. През март 1999 г. Исландия, Shell Oil, Daimler Chrysler и Norsk Hydroformed създават компания за по-нататъшно развитие на водородната икономика на Исландия.
През февруари 1999 г. в Хамбург, Германия беше открита първата в Европа обществена търговска водородна бензиностанция за автомобили и камиони. През април 1999 г. Daimler Chrysler представи превозното средство с течен водород NECAR 4. С максимална скорост от 90 мили / ч и капацитет на резервоара от 280 мили, колата събуди пресата. До 2004 г. компанията планира да има превозни средства с горивни клетки в ограничено производство. Дотогава Daimler Chrysler ще е похарчил 1,4 милиарда долара повече за разработване на технологии за горивни клетки.
През август 1999 г. сингапурските физици обявиха нов метод за съхранение на водород от алкално легирани въглеродни нанотръби, който би увеличил съхраняването и безопасността на водорода. Тайванска компания San Yang разработва първия мотоциклет, захранван с горивни клетки.
От тук накъде?
Все още има проблеми с двигатели и електроцентрали с водородно гориво. Проблемите с транспорта, съхранението и безопасността трябва да бъдат решени. Greenpeace насърчава развитието на горивна клетка, работеща с регенеративно произведен водород. Досега европейските производители на автомобили пренебрегват проект на Грийнпийс за супер ефективен автомобил, изразходващ само 3 литра бензин на 100 км.
Специална благодарност отива на H-Power, Писмото за водородни горивни клетки и Fuel Cell 2000