La science était comme un roman mystère pour moi. Beaucoup de questions posées se sont avérées être mathématiques ou scientifiques et, enfant, je n’aime jamais ces sujets. Mais, je les ai toujours rêvés et étudiés sans jamais m’en rendre compte. Donc, d’une certaine manière, j’ai vécu ce que je détestais et aimais comme je vivais.
Dans le monde d’aujourd’hui, nous étudions les carburants pour l’avenir. Mais en science, pour ce faire, nous devons étudier le passé pour rendre cela plausible dans le monde actuel de l’Hydrogène et des piles à combustible à hydrogène.
Alors Regardons et Lisons L’histoire de cette substance.
1776 L’hydrogène a été identifié pour la première fois comme un élément distinct par le scientifique britannique Henry Cavendish après avoir fait évoluer l’hydrogène gazeux en faisant réagir du zinc métallique avec de l’acide chlorhydrique. Lors d’une démonstration à la Royal Society de Londres, Cavendish a appliqué une étincelle au gaz hydrogène donnant de l’eau. Cette découverte a conduit à sa découverte ultérieure que l’eau (H2O) est faite d’hydrogène et d’oxygène.
1788 S’appuyant sur les découvertes de Cavendish, le chimiste français Antoine Lavoisier a donné son nom à l’hydrogène, dérivé des mots grecs — « hydro” et « gènes”, signifiant « eau” et « né de. »
En 1800, les scientifiques anglais William Nicholson et Sir Anthony Carlisle ont découvert que l’application de courant électrique à l’eau produisait de l’hydrogène et des gaz oxygénés. Ce processus a ensuite été appelé « électrolyse. »
1838 L’effet de pile à combustible, combinant des gaz d’hydrogène et d’oxygène pour produire de l’eau et un courant électrique, a été découvert par le chimiste suisse Christian Friedrich Schoenbein.
1845 Sir William Grove, un scientifique et juge anglais, a démontré la découverte de Schoenbein à une échelle pratique en créant une « batterie à gaz. »Il a gagné le titre de ”Père de la pile à combustible » pour sa réalisation
1874 Jules Verne, un auteur anglais, a prophétiquement examiné l’utilisation potentielle de l’hydrogène comme combustible dans son œuvre de fiction populaire intitulée L’île mystérieuse.
1889 Ludwig Mond et Charles Langer ont tenté de construire le premier appareil à pile à combustible utilisant de l’air et du gaz de houille industriel. Ils ont nommé l’appareil une pile à combustible.
L’ingénieur allemand des années 1920, Rudolf Erren, a converti les moteurs à combustion interne des camions, des autobus et des sous-marins pour utiliser de l’hydrogène ou des mélanges d’hydrogène. Le scientifique britannique et écrivain marxiste, J.B.S. Haldane, a introduit le concept d’hydrogène renouvelable dans son article Sciences et avenir en proposant qu ‘ »il y aura de grandes centrales électriques où, par temps venteux, l’énergie excédentaire sera utilisée pour la décomposition électrolytique de l’eau en oxygène et en hydrogène. »
1937 Après dix vols transatlantiques réussis entre l’Allemagne et les États-Unis, le Hindenburg, un dirigeable gonflé à l’hydrogène gazeux, s’écrase à l’atterrissage à Lakewood, dans le New Jersey. Le mystère de l’accident a été résolu en 1997. Une étude a conclu que l’explosion n’était pas due au gaz hydrogène, mais plutôt à une décharge électrique statique liée aux intempéries qui a enflammé le revêtement extérieur en toile de couleur argentée du dirigeable qui avait été traité avec les ingrédients clés du carburant de fusée solide.
En 1958, les États-Unis formèrent la National Aeronautics and Space Administration (NASA). Le programme spatial de la NASA utilise actuellement l’hydrogène le plus liquide au monde, principalement pour la propulsion des fusées et comme carburant pour les piles à combustible.
1959 Francis T. Bacon de l’Université de Cambridge en Angleterre a construit la première pile à combustible à hydrogène-air pratique. Le système de 5 kilowatts (kW) alimentait une machine à souder. Il a nommé sa conception de pile à combustible la « cellule de Bacon. » Plus tard cette année-là, Harry Karl Ihrig, ingénieur pour la société Allis-Chalmers Manufacturing Company, a présenté le premier véhicule à pile à combustible: un tracteur de 20 chevaux. Les piles à combustible à hydrogène, basées sur la conception de Francis T. Bacon, ont été utilisées pour générer de l’électricité, de la chaleur et de l’eau à bord des astronautes à bord du célèbre vaisseau spatial Apollo et de toutes les missions ultérieures de la navette spatiale.
En 1970, l’électrochimiste John O’M. Bockris a inventé le terme « économie de l’hydrogène” lors d’une discussion au Centre technique de General Motors (GM) à Warren, dans le Michigan. Il a ensuite publié Energy: l’alternative solaire-Hydrogène, décrivant son économie de l’hydrogène envisagée où les villes des États-Unis pourraient être alimentées en énergie dérivée du soleil.
1972 Le Gremlin de 1972, modifié par l’Université de Californie à Los Angeles, a participé au Concours de conception de véhicules urbains de 1972 et a remporté le premier prix pour les émissions d’échappement les plus basses. Les étudiants ont converti le moteur à combustion interne du Gremlin pour fonctionner avec de l’hydrogène fourni par un réservoir embarqué.
1973 L’embargo pétrolier de l’OPEP et le choc de l’offre qui en a résulté ont suggéré que l’ère du pétrole bon marché était terminée et que le monde avait besoin de carburants alternatifs. Le développement de piles à combustible à hydrogène pour des applications commerciales conventionnelles a commencé.
1974 La National Science Foundation transfère le programme fédéral Hydrogène R&D au Département de l’Énergie des États-Unis. Le professeur T. Nejat Veziroglu de l’Université de Miami, en Floride, a organisé la Conférence sur l’énergie de Miami sur l’économie de l’hydrogène (THÈME), la première conférence internationale sur l’énergie de l’hydrogène. À la suite de la conférence, les scientifiques et ingénieurs qui ont assisté à la conférence THÉMATIQUE ont formé l’Association Internationale pour l’énergie hydrogène (IAHE).
1974 L’Agence internationale de l’énergie (AIE) a été créée en réponse aux perturbations du marché pétrolier mondial. Les activités de l’AIE comprenaient la recherche et le développement de technologies énergétiques à l’hydrogène.
1988 Le Bureau d’études Tupolev de l’Union soviétique a réussi à convertir un avion commercial TU-154 de 164 passagers pour faire fonctionner l’un des trois moteurs de l’avion à hydrogène liquide. Le vol inaugural a duré 21 minutes.
1989 La National Hydrogen Association (NHA) s’est formée aux États-Unis avec dix membres. Aujourd’hui, la NHA compte près de 100 membres, dont des représentants des industries de l’automobile et de l’aérospatiale, des gouvernements fédéral, étatiques et locaux et des fournisseurs d’énergie. Le Comité Technique des Technologies de l’hydrogène de l’Organisation Internationale de normalisation a également été créé.
1990 La première usine de production d’hydrogène à énergie solaire au monde à Solar-Wasserstoff-Bayern, un centre de recherche et d’essais situé dans le sud de l’Allemagne, est devenue opérationnelle. américain. Le Congrès a adopté la loi Spark M. Matsunaga sur l’hydrogène, la Recherche, le développement et la démonstration (PL 101-566), qui prescrit la formulation d’un plan de gestion et de mise en œuvre sur 5 ans pour la recherche et le développement sur l’hydrogène aux États-Unis.
Le Groupe consultatif technique sur l’hydrogène (HTAP) a été mandaté par la Loi Matsunaga pour assurer la consultation et la coordination de la recherche sur l’hydrogène. Les travaux sur une pile à combustible à membrane échangeuse de protons (MEP) alimentée au méthanol de 10 kilowatts (kW) ont commencé grâce à un partenariat comprenant GM, le Laboratoire national de Los Alamos, la Dow Chemical Company et le développeur canadien de piles à combustible, Ballard Power Systems.
1994 Daimler Benz a présenté son premier véhicule à pile à combustible NECAR I (Nouvelle VOITURE électrique) lors d’une conférence de presse à Ulm, en Allemagne.
En 1997, l’ingénieur à la retraite de la NASA, Addison Bain, a contesté la croyance selon laquelle l’hydrogène était à l’origine de l’accident de Hindenburg. L’hydrogène, a démontré Bain, n’a pas provoqué l’incendie catastrophique, mais plutôt la combinaison d’électricité statique et de matériaux hautement inflammables sur la peau du dirigeable. Le constructeur automobile allemand Daimler-Benz et Ballard Power Systems ont annoncé une collaboration de recherche de 300 millions de dollars sur les piles à combustible à hydrogène pour le transport.
1998 L’Islande a dévoilé un plan pour créer la première économie de l’hydrogène d’ici 2030 avec Daimler-Benz et Ballard Power Systems.
1999 La société Royale néerlandaise / Shell s’est engagée pour un avenir hydrogène en formant une division hydrogène. Les premières stations de ravitaillement en hydrogène d’Europe ont été ouvertes dans les villes allemandes de Hambourg et Munich.
Un consortium d’institutions islandaises, dirigé par le groupe financier New Business Venture Fund, s’est associé à Royal Dutch/Shell Group, DaimlerChrysler (une fusion de Daimer Benz et Chrysler) et Norsk Hydro pour former l’Islandais Hydrogen and Fuel Cell Company, Ltd. promouvoir l’économie de l’hydrogène en Islande.
Ballard Power Systems 2000 a présenté la première pile à combustible PEM prête à l’emploi pour les applications automobiles au salon de l’auto de Detroit.
2003 Le président George W. Bush a annoncé dans son Discours sur l’État de l’Union de 2003 une initiative de 1,2 milliard de dollars pour développer la technologie des piles à combustible à hydrogène commercialement viables, de sorte que « la première voiture conduite par un enfant né aujourd’hui pourrait être alimentée par des piles à combustible. »
En 2004, le secrétaire américain à l’Énergie, Spencer Abraham, a annoncé plus de 350 millions de dollars consacrés à la recherche sur l’hydrogène et à des projets de démonstration de véhicules. Ce crédit représentait près du tiers de l’engagement de 1,2 milliard de dollars du président Bush dans la recherche sur les technologies de l’hydrogène et des piles à combustible. Le financement comprend plus de 30 organisations chefs de file et plus de 100 partenaires sélectionnés dans le cadre d’un processus d’examen concurrentiel.
2004 Le premier sous-marin à pile à combustible au monde subit des essais en eau profonde (marine allemande).
2005 Vingt-trois États américains ont mis en place des initiatives en faveur de l’hydrogène.
Aujourd’hui – Vision d’avenir à l’horizon 2050
À l’avenir, l’eau remplacera les combustibles fossiles comme principale ressource pour l’hydrogène. L’hydrogène sera distribué via les réseaux nationaux de pipelines de transport d’hydrogène et de stations-service. L’énergie de l’hydrogène et l’énergie des piles à combustible seront propres, abondantes, fiables, abordables et feront partie intégrante de tous les secteurs de l’économie dans toutes les régions des États-Unis.
Vous souhaitez en savoir plus?
Département américain de l’Énergie www.eere.energy.gov/hydrogenandfuelcells