V roku 1839 bol prvý palivový článok navrhnutý sirom Williamom Robertom Groveom, waleským sudcom, vynálezcom a fyzikom. Zmiešal sa vodík a kyslík v prítomnosti elektrolyt a vyrobené elektrina a voda. Vynález, ktorý sa neskôr stal známym ako palivový článok, nevyrábal dostatok elektriny na to, aby bol užitočný.
Rané štádiá palivového článku
V roku 1889 sa pojem „palivový článok“Prvýkrát založili Ludwig Mond a Charles Langer, ktorý sa pokúsil vybudovať funkčný palivový článok s použitím vzduchu a priemyselného uhlia. Ďalší zdroj uvádza, že to bol William White Jaques, kto prvý razil termín „palivový článok“. Jaques bol tiež prvým výskumníkom, ktorý použil kyselinu fosforečnú v elektrolytickom kúpeli.
V 20. rokoch 20. storočia výskum v oblasti palivových článkov v Nemecku vydláždil cestu pre rozvoj karbonátového cyklu a palivových článkov na tuhé oxidy.
V roku 1932 začal inžinier Francis T Bacon svoj životne dôležitý výskum palivových článkov. Prvotní návrhári buniek použili ako elektrolytový kúpeľ pórovité platinové elektródy a kyselinu sírovú. Používanie platiny bolo drahé a používanie kyseliny sírovej bolo žieravé. Slanina sa zlepšila na drahých katalyzátoroch platiny s vodíkovým a kyslíkovým článkom s použitím menej korozívneho alkalického elektrolytu a lacných niklových elektród.
Bacon trvalo až do roku 1959, aby zdokonalil svoj dizajn, keď preukázal päť kilowattov palivový článok, ktorý mohol poháňať zvárací stroj. Francis T. Bacon, priamy potomok iného známeho Francisca Bacona, označil svoj slávny dizajn palivových článkov za „Bacon Cell“.
Palivové články vo vozidlách
V októbri 1959, Harry Karl Ihrig, inžinier spoločnosti Allis - Chalmers Manufacturing Company, predstavil 20-konský traktor, ktorý bol prvým vozidlom poháňaným palivovými článkami.
Na začiatku 60. rokov spoločnosť General Electric vyrábala pre energetický systém založený na palivových článkoch NASA Gemini a Apollo vesmírne kapsuly. Spoločnosť General Electric použila ako základ svojho návrhu princípy uvedené v „Bacon Cell“. Elektrinu raketoplánu dnes poskytujú palivové články a rovnaké palivové články dodávajú posádke pitnú vodu.
NASA rozhodla, že použitie jadrových reaktorov bolo príliš vysoké riziko a použitie batérie alebo solárna energia bola príliš objemná na použitie vo vesmírnych vozidlách. NASA financovala viac ako 200 výskumných zmlúv o výskume technológie palivových článkov, čím sa táto technológia dostala na úroveň, ktorá je v súčasnosti životaschopná pre súkromný sektor.
Prvý autobus poháňaný palivovým článkom bol dokončený v roku 1993 a niekoľko automobilov s palivovými článkami sa teraz vyrába v Európe a Spojených štátoch. Daimler-Benz a Toyota uviedli na trh prototypy vozidiel s palivovými článkami v roku 1997.
Palivové články sú vynikajúcim zdrojom energie
Možno odpoveď na otázku „Čo je také skvelé na palivových článkoch?“ by mala byť otázka „Čo je také veľké na znečistení, zmena klímy alebo dôjde ropa, zemný plyn a uhlie? “Keď ideme do budúceho tisícročia, je čas dať obnoviteľné zdroje energie a technológie priateľské k planéte na popredné miesto našich priorít.
Palivové články fungujú už viac ako 150 rokov a ponúkajú zdroj energie, ktorý je nevyčerpateľný, bezpečný pre životné prostredie a vždy k dispozícii. Tak prečo sa už nepoužívajú všade? Až donedávna to bolo kvôli nákladom. Bunky boli príliš drahé na výrobu. To sa teraz zmenilo.
V Spojených štátoch niekoľko právnych predpisov podporilo súčasný výbuch vo vodíkových palivových článkoch vývoj: menovite kongresový zákon o budúcnosti vodíka, ktorý sa konal v roku 1996, a niekoľko štátnych zákonov, ktoré presadzujú úrovne nulových emisií pre autá. Na celom svete boli vyvinuté rôzne typy palivových článkov s rozsiahlym verejným financovaním. Len za Spojené štáty americké sa za posledných tridsať rokov pustilo do výskumu palivových článkov viac ako miliarda dolárov.
V roku 1998 Island oznámil plány na vytvorenie vodíkovej ekonomiky v spolupráci s nemeckou automobilkou Daimler-Benz a kanadským vývojárom palivových článkov Ballard Power Systems. Desaťročný plán by mal zmeniť všetky dopravné prostriedky vrátane islandskej rybárskej flotily na vozidlá s palivovými článkami. V marci 1999 Island, Shell Oil, Daimler Chrysler a Norsk Hydroformed spoločnosť na ďalší rozvoj islandskej vodíkovej ekonomiky.
Vo februári 1999 bola otvorená prvá verejná komerčná vodíková čerpacia stanica pre automobily a nákladné autá v Európe v nemeckom Hamburgu. V apríli 1999 spoločnosť Daimler Chrysler predstavila kvapalné vodíkové vozidlo NECAR 4. S najvyššou rýchlosťou 90 míľ / h a kapacitou nádrže 280 míľ si auto zaplavilo lis. Spoločnosť plánuje mať do roku 2004 vozidlá s palivovými článkami v obmedzenej výrobe. Dovtedy Daimler Chrysler vynaloží o 1,4 miliardy dolárov viac na vývoj technológie palivových článkov.
V auguste 1999 singapurskí fyzici oznámili nový spôsob ukladania vodíka do alkalických dopovaných uhlíkových nanorúrok, ktorý by zvýšil ukladanie a bezpečnosť vodíka. Taiwanská spoločnosť San Yang vyvíja prvý motocykel s palivovými článkami.
Kam ideme odtiaľto?
Stále existujú problémy s vodíkovými motormi a elektrárňami. Je potrebné riešiť dopravné, skladovacie a bezpečnostné problémy. Greenpeace podporoval vývoj palivových článkov prevádzkovaných s regeneratívne vyrábaným vodíkom. Európski výrobcovia automobilov doteraz ignorovali projekt Greenpeace pre super efektívny automobil, ktorý spotrebúva iba 3 litre benzínu na 100 km.
Osobitné poďakovanie patrí spoločnosti H-Power, Letter s vodíkovými palivovými článkami a Fuel Cell 2000