Innovación en pilas de combustible de hidrógeno para el siglo XXI

En 1839, Sir William Robert Grove, un juez, inventor y físico galés, concibió la primera celda de combustible. Mezcló hidrógeno y oxígeno en presencia de un electrolito y produjo electricidad y agua. La invención, que luego se conoció como una pila de combustible, no produjo suficiente electricidad para ser útil..

Etapas tempranas de la pila de combustible 

En 1889, el término "celda de combustible" fue acuñado por primera vez por Ludwig Mond y Charles Langer, quienes intentaron construir una celda de combustible que funcionara con aire y gas de carbón industrial. Otra fuente afirma que fue William White Jaques quien primero acuñó el término "pila de combustible". Jaques también fue el primer investigador en usar ácido fosfórico en el baño de electrolitos..

En la década de 1920, la investigación en celdas de combustible en Alemania allanó el camino para el desarrollo del ciclo de carbonato y las celdas de combustible de óxido sólido de la actualidad..

En 1932, el ingeniero Francis T Bacon comenzó su investigación vital en celdas de combustible. Los primeros diseñadores de células utilizaron electrodos de platino poroso y ácido sulfúrico como baño de electrolitos. Usar platino era costoso y usar ácido sulfúrico era corrosivo. Bacon mejoró los costosos catalizadores de platino con una celda de hidrógeno y oxígeno utilizando un electrolito alcalino menos corrosivo y electrodos de níquel de bajo costo..

Bacon tardó hasta 1959 en perfeccionar su diseño cuando demostró una celda de combustible de cinco kilovatios que podía alimentar una máquina de soldar. Francis T. Bacon, un descendiente directo del otro conocido Francis Bacon, llamó a su famoso diseño de celda de combustible "Bacon Cell".

Pilas de combustible en vehículos

En octubre de 1959, Harry Karl Ihrig, ingeniero de Allis - Chalmers Manufacturing Company, demostró un tractor de 20 caballos de fuerza que fue el primer vehículo impulsado por una celda de combustible.

A principios de la década de 1960, General Electric produjo el sistema de energía eléctrica basado en celdas de combustible para las cápsulas espaciales Gemini y Apollo de la NASA. General Electric utilizó los principios encontrados en la "Bacon Cell" como base de su diseño. Hoy, la electricidad del transbordador espacial es provista por celdas de combustible, y las mismas celdas de combustible proporcionan agua potable para la tripulación.

La NASA decidió que usar reactores nucleares era un riesgo demasiado alto, y usar baterías o energía solar era demasiado voluminoso para usar en vehículos espaciales. La NASA ha financiado más de 200 contratos de investigación que exploran la tecnología de celdas de combustible, llevando la tecnología a un nivel ahora viable para el sector privado..

El primer autobús impulsado por una celda de combustible se completó en 1993, y ahora se están construyendo varios autos con celda de combustible en Europa y en los Estados Unidos. Daimler-Benz y Toyota lanzaron prototipos de autos con pilas de combustible en 1997.

Pilas de combustible la fuente de energía superior

Tal vez la respuesta a "¿Qué hay de bueno en las pilas de combustible?" debería ser la pregunta "¿Qué tiene de bueno la contaminación, cambiar el clima o quedarse sin petróleo, gas natural y carbón?" A medida que avanzamos en el próximo milenio, es hora de poner la energía renovable y la tecnología amigable con el planeta como una de nuestras prioridades..

Las celdas de combustible han existido por más de 150 años y ofrecen una fuente de energía inagotable, ambientalmente segura y siempre disponible. Entonces, ¿por qué ya no se usan en todas partes? Hasta hace poco, ha sido por el costo. Las celdas eran demasiado caras de fabricar. Eso ahora ha cambiado.

En los Estados Unidos, varias leyes han promovido la explosión actual en el desarrollo de celdas de combustible de hidrógeno: a saber, la Ley del Futuro del Hidrógeno del Congreso de 1996 y varias leyes estatales que promueven niveles de emisión cero para los automóviles. A nivel mundial, se han desarrollado diferentes tipos de celdas de combustible con una amplia financiación pública. Solo Estados Unidos ha invertido más de mil millones de dólares en investigación de celdas de combustible en los últimos treinta años..

En 1998, Islandia anunció planes para crear una economía de hidrógeno en cooperación con el fabricante de automóviles alemán Daimler-Benz y el desarrollador canadiense de celdas de combustible Ballard Power Systems. El plan de 10 años convertiría todos los vehículos de transporte, incluida la flota pesquera de Islandia, en vehículos propulsados ​​por celdas de combustible. En marzo de 1999, Islandia, Shell Oil, Daimler Chrysler y Norsk Hydroformed formaron una compañía para desarrollar aún más la economía del hidrógeno en Islandia..

En febrero de 1999, la primera estación de combustible de hidrógeno comercial pública de Europa para automóviles y camiones abrió sus puertas en Hamburgo, Alemania. En abril de 1999, Daimler Chrysler presentó el vehículo de hidrógeno líquido NECAR 4. Con una velocidad máxima de 90 mph y una capacidad de tanque de 280 millas, el automóvil sorprendió a la prensa. La compañía planea tener vehículos de celdas de combustible en producción limitada para el año 2004. Para entonces, Daimler Chrysler habrá gastado $ 1.4 mil millones más en el desarrollo de tecnología de celdas de combustible..

En agosto de 1999, los físicos de Singapur anunciaron un nuevo método de almacenamiento de hidrógeno de nanotubos de carbono dopados con álcali que aumentaría el almacenamiento y la seguridad del hidrógeno. Una empresa taiwanesa, San Yang, está desarrollando la primera motocicleta con pila de combustible..