V roce 1839 byl první palivový článek vytvořen sirem Williamem Robertem Groveem, velšským soudcem, vynálezcem a fyzikem. Smíchal se vodík a kyslík v přítomnosti elektrolyt a produkoval elektřina a vodu. Vynález, který se později stal známým jako palivový článek, nevyráběl dostatek elektřiny, aby byl užitečný.
Rané fáze palivového článku
V roce 1889 se pojem „palivový článek“Poprvé vytvořili Ludwig Mond a Charles Langer, kteří se pokusili postavit funkční palivový článek za použití vzduchu a průmyslového uhlí. Jiný zdroj uvádí, že to byl William White Jaques, kdo poprvé vytvořil termín „palivový článek“. Jaques byl také prvním vědcem, který použil kyselinu fosforečnou v elektrolytické lázni.
Ve dvacátých letech minulého století výzkum v oblasti palivových článků v Německu připravil cestu pro rozvoj karbonátového cyklu a palivových článků na bázi pevného oxidu.
V roce 1932 zahájil inženýr Francis T Bacon svůj zásadní výzkum palivových článků. První návrháři buněk použili jako elektrolytovou lázeň porézní platinové elektrody a kyselinu sírovou. Použití platiny bylo drahé a použití kyseliny sírové bylo žíravé. Bacon zlepšil drahé drahé katalyzátory platiny s vodíkovým a kyslíkovým článkem s použitím méně korozivního alkalického elektrolytu a levných niklových elektrod.
Bacon trvalo až do roku 1959, aby zdokonalil svůj design, když předvedl pět kilowattovou palivovou buňku, která mohla pohánět svařovací stroj. Francis T. Bacon, přímý potomek jiného známého Františka Bacona, jmenoval svůj slavný design palivových článků „Bacon Cell“.
Palivové články ve vozidlech
V říjnu 1959, Harry Karl Ihrig, inženýr pro Allis - Chalmers Manufacturing Company, předvedl 20-koňový traktor, který byl prvním vozidlem poháněným palivovým článkem.
Během časných šedesátých lét, General Electric produkoval elektrický pohonný systém založený na palivových článcích pro NASA Kosmické kapsle Gemini a Apollo. Společnost General Electric použila jako základ svého návrhu zásady nalezené v „Bacon Cell“. Dnes je elektřina raketoplánu dodávána pomocí palivových článků a stejné palivové články poskytují posádce pitnou vodu.
NASA rozhodla, že použití jaderných reaktorů bylo příliš vysoké riziko a použití baterie nebo solární energie byla příliš objemná na použití ve vesmírných vozidlech. NASA financovala více než 200 výzkumných kontraktů zkoumajících technologii palivových článků, čímž se tato technologie dostala na úroveň, která je nyní životaschopná pro soukromý sektor.
První autobus poháněný palivovým článkem byl dokončen v roce 1993 a v Evropě a ve Spojených státech se nyní staví několik automobilů s palivovými články. Daimler-Benz a Toyota uvedly na trh prototypy automobilů s palivovými články v roce 1997.
Palivové články jsou vynikajícím zdrojem energie
Možná odpověď na otázku „Co je na palivových článcích tak skvělé?“ by měla být otázka „Co je na znečištění tak skvělé, měnící se klima nebo dochází ropa, zemní plyn a uhlí? “Když se vydáváme do příštího tisíciletí, je na čase, abychom obnovitelnou energii a technologii přátelskou k planetám na vrchol našich priorit.
Palivové články existují již více než 150 let a nabízejí zdroj energie, který je nevyčerpatelný, bezpečný pro životní prostředí a vždy k dispozici. Tak proč se už nepoužívají všude? Až donedávna to bylo kvůli nákladům. Buňky byly příliš drahé na výrobu. To se nyní změnilo.
Ve Spojených státech několik právních předpisů podpořilo současný výbuch ve vodíkových palivových článcích vývoj: jmenovitě kongresový zákon o budoucnosti vodíku z roku 1996 a několik státních zákonů podporujících nulové úrovně emisí pro auta. Na celém světě byly vyvinuty různé typy palivových článků s rozsáhlým veřejným financováním. Spojené státy samy za posledních třicet let potopily výzkum palivových článků více než miliardu dolarů.
V roce 1998 Island oznámil plány na vytvoření vodíkové ekonomiky ve spolupráci s německou automobilkou Daimler-Benz a kanadským vývojářem palivových článků Ballard Power Systems. Desetiletý plán by převedl všechna přepravní vozidla, včetně islandské rybářské flotily, na vozidla poháněná palivovými články. V březnu 1999 vytvořily Island, Shell Oil, Daimler Chrysler a Norsk Hydroform společnost pro další rozvoj islandské vodíkové ekonomiky.
V únoru 1999 byla v Hamburku v Německu otevřena první veřejná komerční vodíková čerpací stanice pro automobily a nákladní automobily v Evropě. V dubnu 1999 představil Daimler Chrysler vozidlo na kapalný vodík NECAR 4. S maximální rychlostí 90 mil / h a kapacitou nádrže 280 mil auto ohromilo tisk. Do roku 2004 má společnost v plánu omezit výrobu palivových článků. Do té doby Daimler Chrysler utratí o 1,4 miliardy dolarů více na vývoj technologie palivových článků.
V srpnu 1999 singapurští fyzici oznámili novou metodu ukládání vodíku do alkalických dopovaných uhlíkových nanotrubic, která by zvýšila skladování vodíku a bezpečnost. Tchajwanská společnost San Yang vyvíjí první motocykl poháněný palivovými články.
Kam máme odsud namířeno?
Stále existují problémy s vodíkovými motory a elektrárnami. Je třeba se zabývat dopravními, skladovacími a bezpečnostními problémy. Greenpeace podporuje vývoj palivového článku provozovaného s regenerativně vyráběným vodíkem. Evropští výrobci automobilů doposud ignorovali projekt Greenpeace pro vysoce efektivní automobil, který spotřebovává jen 3 litry benzinu na 100 km.
Zvláštní poděkování patří společnosti H-Power, Letter vodíkových palivových článků a Fuel Cell 2000