Science was als een mysterie roman voor mij. Veel van de gestelde vragen bleken wiskundig of wetenschappelijk te zijn en als kind hield ik nooit van deze onderwerpen. Maar ik heb ze altijd gedroomd en bestudeerd zonder het ooit te beseffen. Dus in zekere zin leefde ik wat ik haatte en hield van de manier waarop ik leefde.
in de wereld van vandaag bestuderen we brandstoffen voor de toekomst. Maar in de wetenschap om dit te doen moeten we het verleden bestuderen om dit plausibel te maken in de huidige wereld van waterstof brandstof en waterstof brandstofcellen.
laten we dus de geschiedenis van deze stof bekijken en lezen.1776 waterstof werd voor het eerst geïdentificeerd als een afzonderlijk element door de Britse wetenschapper Henry Cavendish nadat hij waterstofgas ontwikkelde door zinkmetaal te reageren met zoutzuur. In een demonstratie voor de Royal Society van Londen, Cavendish toegepast een vonk op waterstofgas dat water. Deze ontdekking leidde tot zijn latere ontdekking dat water (H2O) is gemaakt van waterstof en zuurstof.
1788 voortbouwend op de ontdekkingen van Cavendish, gaf de Franse chemicus Antoine Lavoisier de naam waterstof, die afgeleid was van de Griekse woorden—”hydro” en “genen”, wat “water” en “geboren uit betekent.1800 Engelse wetenschappers William Nicholson en Sir Anthony Carlisle ontdekten dat het toepassen van elektrische stroom op water waterstof en zuurstofgassen produceerde. Dit proces werd later genoemd ” elektrolyse.”
1838 het brandstofceleffect, waarbij waterstof en zuurstofgassen worden gecombineerd om water en een elektrische stroom te produceren, werd ontdekt door de Zwitserse chemicus Christian Friedrich Schoenbein.1845 Sir William Grove, een Engelse wetenschapper en rechter, demonstreerde Schoenbein ‘ s ontdekking op een praktische schaal door een “gasbatterij” te creëren.”Hij verdiende de titel” vader van de brandstofcel ” voor zijn prestatie in 1874 Jules Verne, een Engelse auteur, onderzocht profetisch het mogelijke gebruik van waterstof als brandstof in zijn populaire fictie getiteld The Mysterious Island.1889 Ludwig Mond en Charles Langer probeerden de eerste brandstofcel te bouwen met behulp van lucht en industrieel steenkoolgas. Ze noemden het apparaat een brandstofcel.de Duitse ingenieur Rudolf Erren uit de jaren 1920 bouwde de verbrandingsmotoren van vrachtwagens, bussen en onderzeeërs om op waterstof of waterstofmengsels. De Britse wetenschapper en marxistische schrijver J. B. S. Haldane introduceerde het concept van hernieuwbare waterstof in zijn artikel Science and the Future door te stellen dat “er grote centrales zullen zijn waar tijdens winderig weer de overtollige energie zal worden gebruikt voor de elektrolytische ontleding van water in zuurstof en waterstof.1937 na tien succesvolle trans-Atlantische vluchten van Duitsland naar de Verenigde Staten, stortte de Hindenburg, een luchtschip opgeblazen met waterstofgas, neer bij de landing in Lakewood, New Jersey. Het mysterie van de crash werd opgelost in 1997. Een studie concludeerde dat de explosie niet te wijten was aan het waterstofgas, maar eerder aan een weergerelateerde statische elektrische ontlading die de zilverkleurige, canvas buitenbekleding van het luchtschip ontbrandde die was behandeld met de belangrijkste ingrediënten van vaste raketbrandstof.1958 de Verenigde Staten vormden de National Aeronautics and Space Administration (NASA). NASA ‘ s ruimteprogramma gebruikt momenteel de meest vloeibare waterstof wereldwijd, voornamelijk voor raketaandrijving en als brandstof voor brandstofcellen.1959 Francis T. Bacon van de Universiteit van Cambridge in Engeland bouwde de eerste praktische waterstof-lucht brandstofcel. Het 5-kilowatt (kW) systeem aangedreven een lasmachine. Hij noemde zijn brandstofcel ontwerp De ” Bacon Cell.”Later dat jaar demonstreerde Harry Karl Ihrig, ingenieur bij de Allis—Chalmers Manufacturing Company, het eerste brandstofcelvoertuig: een tractor van 20 pk. Waterstof brandstofcellen, gebaseerd op Francis T. Bacon ‘ s ontwerp, zijn gebruikt om aan boord elektriciteit, warmte en water te genereren voor astronauten aan boord van de beroemde Apollo ruimtevaartuig en alle daaropvolgende space shuttle missies. 1970 Elektrochemist John O ‘ M. Bockris bedacht de term “waterstofeconomie” tijdens een discussie in het General Motors (GM) Technical Center in Warren, Michigan. Later publiceerde hij Energy: de zonne-waterstof alternatief, het beschrijven van zijn beoogde waterstof economie waar steden in de Verenigde Staten kunnen worden voorzien van energie afkomstig van de zon. 1972 de Gremlin van 1972, aangepast door de Universiteit van Californië in Los Angeles, nam deel aan de wedstrijd voor stedelijk voertuigontwerp van 1972 en won de eerste prijs voor de laagste uitlaatemissies. Studenten hebben de verbrandingsmotor van de Gremlin omgebouwd om te draaien op waterstof uit een tank aan boord.1973 het olie-embargo van de OPEC en de daaruit voortvloeiende aanbodschok suggereerden dat het tijdperk van goedkope aardolie voorbij was en dat de wereld alternatieve brandstoffen nodig had. De ontwikkeling van waterstofcellen voor conventionele commerciële toepassingen is begonnen. 1974 National Science Foundation draagt het Federal Hydrogen R&D programma over aan het Amerikaanse Ministerie van energie. Professor T. Nejat Veziroglu van de Universiteit van Miami, FL, organiseerde de waterstof Economie Miami Energy Conference (thema), de eerste internationale conferentie gehouden om waterstof energie te bespreken. Na de conferentie vormden de wetenschappers en ingenieurs die de THEMACONFERENTIE bijwoonden de International Association for Hydrogen Energy (IAHE). 1974 Het Internationaal Energieagentschap (IEA) werd opgericht als reactie op verstoringen van de mondiale oliemarkt. De IEA-activiteiten omvatten onderzoek en ontwikkeling van waterstofenergietechnologieën.1988 het Tupolev Design Bureau van de Sovjet-Unie heeft met succes een Tu-154 commerciële straal met 164 passagiers omgebouwd om een van de drie motoren op vloeibare waterstof te laten werken. De eerste vlucht duurde 21 minuten.1989 de National Hydrogen Association (NHA) werd in de Verenigde Staten opgericht met tien leden. Tegenwoordig heeft de NHA bijna 100 leden, waaronder vertegenwoordigers van de auto-en lucht-en ruimtevaartindustrie, federale, staats-en lokale overheden en energieleveranciers. Ook werd het Technisch Comité voor Waterstoftechnologieën van de Internationale Organisatie voor normalisatie opgericht. 1990 ‘ s werelds eerste zonne-energiecentrale voor waterstofproductie in Solar-Wasserstoff-Bayern, een onderzoeks-en testfaciliteit in Zuid-Duitsland, werd operationeel. VS. Het Congres heeft de Spark M. Matsunaga Hydrogen, Research, Development and Demonstration Act (PL 101-566) aangenomen, die de formulering van een 5-jarig management-en implementatieplan voor waterstofonderzoek en-ontwikkeling in de Verenigde Staten voorschreef.
het technisch adviespanel waterstof (Htap) kreeg op grond van de wet Matsunaga opdracht om te zorgen voor overleg over en coördinatie van waterstofonderzoek. Het werk aan een methanol-fueled 10-kilowatt (kW) Proton Exchange Membraan (PEM) brandstofcel begon door een partnerschap met GM, Los Alamos National Laboratory, de Dow Chemical Company, en de Canadese brandstofcel Ontwikkelaar, Ballard Power Systems. op een persconferentie in Ulm (Duitsland) demonstreerde Daimler Benz zijn eerste necar i (nieuwe elektrische auto) brandstofcelvoertuig.in 1997 betwistte de gepensioneerde NASA-ingenieur Addison Bain het geloof dat waterstof het Hindenburg-ongeluk veroorzaakte. De waterstof, zo toonde Bain aan, veroorzaakte niet de catastrofale brand, maar eerder de combinatie van statische elektriciteit en licht ontvlambaar materiaal op de huid van het luchtschip. De Duitse autofabrikant Daimler-Benz en Ballard Power Systems kondigde een $300 miljoen samenwerking op het gebied van waterstof brandstofcellen voor transport. 1998 IJsland onthulde een plan om tegen 2030 de eerste waterstofeconomie te creëren met Daimler-Benz en Ballard Power Systems.
1999 De Koninklijke Nederlandse / Shell onderneming heeft zich verbonden aan een waterstoftoekomst door een waterstofdivisie op te richten. Europa ‘ s eerste waterstof tankstations werden geopend in de Duitse steden Hamburg en München.
een consortium van IJslandse instellingen, geleid door de financial group New Business Venture Fund, samen met Royal Dutch/Shell Group, DaimlerChrysler (een fusie van Daimer Benz en Chrysler), en Norsk Hydro om de IJslandse waterstof-en Brandstofcelmaatschappij, Ltd te vormen. om de waterstofeconomie in IJsland te bevorderen. op de Detroit Auto Show presenteerde Ballard Power Systems ‘ s werelds eerste productieklare PEM-brandstofcel voor automotive toepassingen.President George W. Bush kondigde in zijn State of the Union Address van 2003 een $1,2 miljard waterstof brandstof initiatief aan om de technologie voor commercieel levensvatbare waterstof-aangedreven brandstofcellen te ontwikkelen, zodanig dat “de eerste auto die wordt aangedreven door een kind dat vandaag geboren is, kan worden aangedreven door brandstofcellen.2004 De Amerikaanse minister van Energie Spencer Abraham kondigde meer dan 350 miljoen dollar aan voor waterstofonderzoek en demonstratieprojecten. Dit krediet vertegenwoordigt bijna een derde van de 1,2 miljard dollar die President Bush heeft toegezegd voor onderzoek naar waterstof-en brandstofceltechnologieën. De financiering omvat meer dan 30 leidende organisaties en meer dan 100 partners geselecteerd door middel van een competitief beoordelingsproces.
2004 ‘ s werelds eerste door brandstofcellen aangedreven onderzeeër ondergaat diepwaterproeven (Duitse marine).
2005 drieëntwintig Staten in de VS hebben waterstof-initiatieven.
vandaag-2050 toekomstvisie
in de toekomst zal water fossiele brandstoffen vervangen als primaire hulpbron voor waterstof. Waterstof zal worden gedistribueerd via nationale netwerken van waterstoftransportpijpleidingen en tankstations. Waterstofenergie en brandstofcelenergie zullen schoon, overvloedig, betrouwbaar, betaalbaar en een integraal onderdeel zijn van alle sectoren van de economie in alle regio ‘ s van de VS.
U. S. Department of Energy www.eere.energy.gov/hydrogenandfuelcells