Em 1839, a primeira célula a combustível foi concebida por Sir William Robert Grove, juiz, inventor e físico galês. Ele misturou hidrogênio e oxigênio na presença de um eletrólito e produzido eletricidade e água. A invenção, que mais tarde ficou conhecida como célula de combustível, não produziu eletricidade suficiente para ser útil.
Estágios iniciais da célula combustível
Em 1889, o termo "célula de combustível”Foi cunhado por Ludwig Mond e Charles Langer, que tentaram construir uma célula de combustível em funcionamento usando ar e gás de carvão industrial. Outra fonte afirma que foi William White Jaques quem cunhou o termo "célula combustível". Jaques também foi o primeiro pesquisador a usar ácido fosfórico no banho de eletrólitos.
Na década de 1920, a pesquisa sobre células de combustível na Alemanha abriu o caminho para o desenvolvimento do ciclo de carbonato e células de combustível de óxido sólido de hoje.
Em 1932, o engenheiro Francis T Bacon iniciou sua pesquisa vital em células combustíveis. Os primeiros projetistas de células usaram eletrodos porosos de platina e ácido sulfúrico como banho de eletrólitos. O uso de platina era caro e o uso de ácido sulfúrico era corrosivo. Bacon melhorou os caros catalisadores de platina com uma célula de hidrogênio e oxigênio usando um eletrólito alcalino menos corrosivo e eletrodos de níquel baratos.
Bacon levou até 1959 para aperfeiçoar seu projeto, quando ele demonstrou uma célula de combustível de cinco quilowatts capaz de alimentar uma máquina de solda. Francis T. Bacon, um descendente direto do outro conhecido Francis Bacon, nomeou seu famoso design de célula de combustível como "célula de bacon".
Células de combustível em veículos
Em outubro de 1959, Harry Karl Ihrig, engenheiro da Allis - Chalmers Manufacturing Company, demonstrou um trator de 20 cavalos de potência que foi o primeiro veículo a ser movido por uma célula de combustível.
Durante o início dos anos 60, a General Electric produziu o sistema de energia elétrica baseado em células de combustível para Da NASA Cápsulas espaciais de Gêmeos e Apolo. A General Electric usou os princípios encontrados no "Bacon Cell" como base de seu design. Hoje, a eletricidade do ônibus espacial é fornecida por células de combustível, e as mesmas células de combustível fornecem água potável para a tripulação.
A NASA decidiu que o uso de reatores nucleares era um risco muito alto e o uso de pilhas ou a energia solar era muito volumosa para ser usada em veículos espaciais. A NASA financiou mais de 200 contratos de pesquisa explorando a tecnologia de células de combustível, elevando a tecnologia a um nível agora viável para o setor privado.
O primeiro ônibus movido a célula de combustível foi concluído em 1993 e vários carros com célula de combustível estão sendo construídos na Europa e nos Estados Unidos. A Daimler-Benz e a Toyota lançaram protótipos de carros movidos a células de combustível em 1997.
Células de combustível a fonte de energia superior
Talvez a resposta para "O que há de tão bom nas células de combustível?" deve ser a pergunta "O que há de tão bom na poluição, mudando o clima ou ficar sem petróleo, gás natural e carvão? ". À medida que avançamos no próximo milênio, é hora de colocar as energias renováveis e as tecnologias amigas do planeta no topo de nossas prioridades.
As células de combustível existem há mais de 150 anos e oferecem uma fonte de energia inesgotável, ambientalmente segura e sempre disponível. Então, por que eles já não estão sendo usados em todos os lugares? Até recentemente, era por causa do custo. As células eram muito caras para fabricar. Isso mudou agora.
Nos Estados Unidos, vários atos legislativos promoveram a atual explosão de células a combustível de hidrogênio desenvolvimento: a Lei do Futuro do Hidrogênio, de 1996, e várias leis estaduais que promovem níveis zero de emissão para carros. Em todo o mundo, diferentes tipos de células de combustível foram desenvolvidos com amplo financiamento público. Somente os Estados Unidos investiram mais de um bilhão de dólares em pesquisas com células de combustível nos últimos trinta anos.
Em 1998, a Islândia anunciou planos para criar uma economia de hidrogênio em cooperação com a montadora alemã Daimler-Benz e a desenvolvedora canadense de células de combustível Ballard Power Systems. O plano de dez anos converteria todos os veículos de transporte, incluindo a frota de pesca da Islândia, em veículos movidos a células de combustível. Em março de 1999, a Islândia, Shell Oil, Daimler Chrysler e Norsk Hydroformed uma empresa para desenvolver ainda mais a economia de hidrogênio da Islândia.
Em fevereiro de 1999, o primeiro posto comercial público de combustível para hidrogênio da Europa para carros e caminhões foi aberto em Hamburgo, na Alemanha. Em abril de 1999, a Daimler Chrysler apresentou o veículo de hidrogênio líquido NECAR 4. Com uma velocidade máxima de 90 mph e uma capacidade de tanque de 280 milhas, o carro impressionou a imprensa. A empresa planeja ter veículos com células de combustível em produção limitada até 2004. A essa altura, a Daimler Chrysler já gastou US $ 1,4 bilhão a mais no desenvolvimento de tecnologia de células de combustível.
Em agosto de 1999, os físicos de Cingapura anunciaram um novo método de armazenamento de hidrogênio de nanotubos de carbono dopados com álcalis que aumentaria a segurança e o armazenamento de hidrogênio. Uma empresa de Taiwan, San Yang, está desenvolvendo a primeira motocicleta movida a célula de combustível.
Para onde vamos daqui?
Ainda existem problemas com motores e usinas movidas a hidrogênio. Problemas de transporte, armazenamento e segurança precisam ser resolvidos. O Greenpeace promoveu o desenvolvimento de uma célula de combustível operada com hidrogênio produzido de forma regenerativa. Até agora, as montadoras européias ignoraram um projeto do Greenpeace para um carro supereficiente que consome apenas 3 litros de gasolina por 100 km.
Um agradecimento especial a H-Power, The Hydrogen Fuel Cell Letter e Fuel Cell 2000