История открытия топливных элементов.

топливный элемент был изготовлен и продемонстрирован Уэльским учеными адвокатом Сэром Уильямом Робертом Гроуве в феврале 1839 года.

 

 

 

 

 

 

 

Принцип топливного элемента был найден в 1838 году ученым из германии К. Фридрихом Шенбайном при исследовании электролиза воды. Результаты исследований были опубликованы в 1839 году.

На основе этой работы, месяцем позже первый топливный элемент был изготовлен и продемонстрирован Уэльским учеными адвокатом Сэром Уильямом Робертом Гроуве в феврале 1839 года. Полученные результаты экспериментов он опубликовал в Философском
Журнале, в 1842 году.

Материалы из которых были изготовлены топливные элементы, аналогичны тем какие, используют сегодня в фосфорно- кислотных (ТЭФК) топливных элементах. В 1939 году британский инженер Бэкон Фрэнсис Томас успешно изготавливает стационарные топливные ячейки мощностью в 5 кВт. В 1955 г., Томас Грабб, химик, работающий для компании " General Electric Company" модернизирует топливные элементы с помощью сульфированно-полистирольной ионообменной мембраны в качестве электролита .

Через три года, другой химик из General Electric , Леонард Niedrach, придумали способ внесения платины на мембрану, которая и послужила катализатором необходимых восстановительных реакций окисления водорода и кислорода. Эти топливные элементы известны под маркой "Grubb-Niedrach ".Технология топливных элементов получила своё дальнейшее развитие в разработках группы инженеров под руководством Гарри Ихрига работающих на " General Electric Company" , которая в 1959 году сделала батарею из топливных элементов для тракторов выпускаемых промышленной компанией "Allis-Chalmers" из США, и это было первое коммерческое использование данной технологии.

В дальнейшем разработками занимались в Аэрокосмическом Агенстве и она была использована в проекте NASA , " Джемини ", разработанного и проведенного в период с 1962 по 1966 года. В настоящее время топливные элементы получают дополнительное развитие и все чаще мы видим их применение в современной технике: автомобилестроение, авиация, судостроение, системы теплоснабжения.

Если оценивать энергоэффективность топливных ячеек, которую как известно можно измерить отношением количества полезной энергии к суммарному количеству энергии, то она составляет 40%- 60%. КПД может достигать 80%- в силу того, что топливные элементы преобразуют энергию напрямую,("холодное" горение), а это выше чем в некоторых других устройствах где преобразование идет в стандартном виде, путем (тепловая-механическая-электрическая).

Основными достоинствами топливных ячеек можно считать компактность, экологичность и энергоэффективность, а к недостаткам можно отнести их стоимость и потребность в химреагентах. Хотя ведущиеся разработки, в частности изобретение ученых из университета Калгари могут значительно снизить цену и тем самым убрать один из недостатков.