Wasserstoff-Brennstoffzellen-Innovation für das 21. Jahrhundert

1839 wurde die erste Brennstoffzelle von Sir William Robert Grove, einem walisischen Richter, Erfinder und Physiker, konzipiert. Er mischte Wasserstoff und Sauerstoff in Gegenwart eines Elektrolyten und produzierte Strom und Wasser. Die Erfindung, die später als Brennstoffzelle bekannt wurde, erzeugte nicht genug Strom, um nützlich zu sein.

Frühe Stadien der Brennstoffzelle 

Der Begriff „Brennstoffzelle“ wurde 1889 erstmals von Ludwig Mond und Charles Langer geprägt, die versuchten, eine funktionierende Brennstoffzelle aus Luft und Industriegas zu bauen. Eine andere Quelle gibt an, dass es William White Jaques war, der zuerst den Begriff "Brennstoffzelle" geprägt hat. Jaques war auch der erste Forscher, der Phosphorsäure im Elektrolytbad verwendete.

In den 1920er Jahren ebnete die Brennstoffzellenforschung in Deutschland den Weg für die Entwicklung des Karbonatkreislaufs und der heutigen Festoxidbrennstoffzellen.

Im Jahr 1932 begann der Ingenieur Francis T Bacon mit der Erforschung von Brennstoffzellen. Frühe Zelldesigner verwendeten poröse Platinelektroden und Schwefelsäure als Elektrolytbad. Die Verwendung von Platin war teuer und die Verwendung von Schwefelsäure war ätzend. Bacon verbesserte die teuren Platinkatalysatoren mit einer Wasserstoff- und Sauerstoffzelle unter Verwendung eines weniger korrosiven alkalischen Elektrolyten und kostengünstiger Nickelelektroden.

Bacon brauchte bis 1959, um sein Design zu perfektionieren, als er eine Fünf-Kilowatt-Brennstoffzelle vorstellte, die ein Schweißgerät antreiben konnte. Francis T. Bacon, ein direkter Nachkomme des anderen bekannten Francis Bacon, nannte sein berühmtes Brennstoffzellen-Design "Bacon Cell".

Brennstoffzellen in Fahrzeugen

Im Oktober 1959 demonstrierte Harry Karl Ihrig, Ingenieur der Allis-Chalmers Manufacturing Company, einen 20-PS-Traktor, der das erste Fahrzeug war, das jemals mit einer Brennstoffzelle angetrieben wurde.

In den frühen 1960er Jahren produzierte General Electric das auf Brennstoffzellen basierende Stromsystem für die Gemini- und Apollo-Weltraumkapseln der NASA. General Electric verwendete die Prinzipien der "Bacon Cell" als Grundlage für ihre Konstruktion. Heute wird der Strom des Space Shuttles von Brennstoffzellen geliefert und die gleichen Brennstoffzellen versorgen die Besatzung mit Trinkwasser.

Die NASA entschied, dass der Einsatz von Kernreaktoren ein zu hohes Risiko darstellt und dass der Einsatz von Batterien oder Solarenergie zu sperrig ist, um in Raumfahrzeugen eingesetzt zu werden. Die NASA hat mehr als 200 Forschungsaufträge zur Erforschung der Brennstoffzellentechnologie finanziert, um die Technologie auf ein Niveau zu bringen, das für den privaten Sektor jetzt realisierbar ist.

Der erste von einer Brennstoffzelle angetriebene Bus wurde 1993 fertiggestellt. Derzeit werden in Europa und in den USA mehrere Brennstoffzellenautos gebaut. Daimler-Benz und Toyota haben 1997 Prototypen von Brennstoffzellenautos auf den Markt gebracht.

Brennstoffzellen sind die überlegene Energiequelle

Vielleicht die Antwort auf "Was ist so toll an Brennstoffzellen?" sollte die Frage lauten "Was ist so großartig an Umweltverschmutzung, Klimawandel oder Mangel an Öl, Erdgas und Kohle?" Auf dem Weg ins nächste Jahrtausend ist es an der Zeit, erneuerbare Energien und umweltfreundliche Technologien ganz oben auf unsere Prioritäten zu setzen.

Brennstoffzellen gibt es seit über 150 Jahren und bieten eine Energiequelle, die unerschöpflich, umweltfreundlich und immer verfügbar ist. Warum werden sie nicht schon überall eingesetzt? Bis vor kurzem lag es an den Kosten. Die Zellen waren zu teuer. Das hat sich jetzt geändert.

In den Vereinigten Staaten haben mehrere Gesetze die derzeitige Explosion in der Entwicklung von Wasserstoffbrennstoffzellen gefördert: das kongressive Gesetz über die Wasserstoffzukunft von 1996 und mehrere staatliche Gesetze zur Förderung emissionsfreier Autos. Weltweit wurden mit umfangreichen öffentlichen Mitteln verschiedene Arten von Brennstoffzellen entwickelt. Allein die USA haben in den letzten dreißig Jahren mehr als eine Milliarde Dollar in die Brennstoffzellenforschung gesteckt.

1998 kündigte Island Pläne zur Schaffung einer Wasserstoffwirtschaft in Zusammenarbeit mit dem deutschen Automobilhersteller Daimler-Benz und dem kanadischen Brennstoffzellenentwickler Ballard Power Systems an. Mit dem Zehnjahresplan sollen alle Transportfahrzeuge, einschließlich der isländischen Fischereiflotte, auf Fahrzeuge mit Brennstoffzellenantrieb umgestellt werden. Im März 1999 haben Island, Shell Oil, Daimler Chrysler und Norsk Hydroformed ein Unternehmen gegründet, um die isländische Wasserstoffwirtschaft weiterzuentwickeln.

Im Februar 1999 wurde in Hamburg die erste öffentliche kommerzielle Wasserstofftankstelle für PKW und LKW in Europa in Betrieb genommen. Im April 1999 stellte Daimler Chrysler das Flüssigwasserstoff-Fahrzeug NECAR 4 vor. Mit einer Höchstgeschwindigkeit von 150 km / h und einer Tankkapazität von 400 km / h begeisterte das Auto die Presse. Das Unternehmen plant, Brennstoffzellenfahrzeuge bis zum Jahr 2004 in begrenzter Stückzahl zu produzieren. Bis dahin wird Daimler Chrysler 1,4 Milliarden US-Dollar mehr für die Entwicklung der Brennstoffzellentechnologie ausgeben.

Im August 1999 kündigten die Physiker Singapurs eine neue Wasserstoffspeichermethode für alkalidotierte Kohlenstoffnanoröhren an, die die Wasserstoffspeicherung und -sicherheit erhöhen würde. Ein taiwanesisches Unternehmen, San Yang, entwickelt das erste Motorrad mit Brennstoffzellenantrieb.