1839. gadā pirmo kurināmā elementu iecerēja sers Viljams Roberts Grūbe, Velsas tiesnesis, izgudrotājs un fiziķis. Viņš sajaucās ūdeņradis un skābeklis klātbūtnē elektrolīts un ražots elektrība un ūdens. Izgudrojums, kas vēlāk kļuva pazīstams kā kurināmā elements, neražoja pietiekami daudz elektrības, lai būtu noderīgs.
Kurināmā elementa agrīnie posmi
1889. gadā termins “kurināmā elements”Pirmo reizi izgudroja Ludvigs Monds un Čārlzs Langers, kuri mēģināja izveidot darba kurināmā elementu, izmantojot gaisa un rūpniecisko ogļu gāzi. Cits avots apgalvo, ka terminu "kurināmā elements" pirmais izgudroja Viljams Vaits Žaks. Jēkabs bija arī pirmais pētnieks, kurš izmantoja fosforskābi elektrolītu vannā.
1920. gados Vācijā veiktie kurināmā elementu pētījumi pavēra ceļu mūsdienu karbonātu cikla un cietā oksīda kurināmā elementu attīstībai.
1932. gadā inženieris Fransiss T Bacons uzsāka savu dzīvībai svarīgo pētījumu par kurināmā elementiem. Agrīno šūnu dizaineri kā elektrolīta vannu izmantoja porainus platīna elektrodus un sērskābi. Platīna izmantošana bija dārga, un sērskābes lietošana bija kodīga. Bekons tika uzlabots uz dārgo platīna katalizatoru ar ūdeņraža un skābekļa elementu, izmantojot mazāk kodīgu sārma elektrolītu un lēti niķeļa elektrodi.
Bekons pagāja līdz 1959. gadam, lai pilnveidotu savu dizainu, kad viņš demonstrēja piecu kilovatu degvielas elementu, kas varēja darbināt metināšanas mašīnu. Fransisko T. Bekons, kas ir tiešā pēcnācējs no citiem labi zināmajiem Francis Bacon, savu slaveno kurināmā elementu dizainu nosauca par "Bacon Cell".
Degvielas elementi transportlīdzekļos
1959. gada oktobrī Harijs Kārlis Ihrigs, Allis - Chalmers ražošanas uzņēmuma inženieris, demonstrēja 20 zirgspēku traktoru, kas bija pirmais transportlīdzeklis, kuru jebkad darbināja degvielas elements.
1960. gadu sākumā General Electric ražoja uz kurināmo elementu balstītu elektroenerģijas sistēmu NASA Dvīņi un Apollo kosmosa kapsulas. Uzņēmums General Electric par pamatu izmantoja principus, kas atrodami "Bacon Cell". Mūsdienās kosmosa kuģu elektrību nodrošina kurināmā elementi, un tās pašas degvielas šūnas apkalpei nodrošina dzeramo ūdeni.
NASA nolēma, ka kodolreaktoru izmantošana ir pārāk liels risks, un izmantot baterijas vai saules enerģija bija pārāk apjomīga, lai to izmantotu kosmosa transporta līdzekļos. NASA ir finansējusi vairāk nekā 200 pētījumu līgumus, kas pēta kurināmā elementu tehnoloģiju, panākot šīs tehnoloģijas līmeni privātajā sektorā.
Pirmais autobuss, ko darbina ar degvielas elementu, tika pabeigts 1993. gadā, un Eiropā un Amerikas Savienotajās Valstīs tagad tiek būvētas vairākas automašīnas ar degvielu. Daimler-Benz un Toyota 1997. gadā uzsāka automašīnu ar degvielu darbināmu automašīnu prototipu.
Kurināmā elementi ir izcilākais enerģijas avots
Varbūt atbilde uz jautājumu "Kas tik liels ir degvielas šūnās?" vajadzētu būt jautājumam “Kas ir tik lieliski par piesārņojumu, mainot klimatu Vai mums trūkst naftas, dabasgāzes un ogļu? "Tuvojoties nākamajai tūkstošgadei, ir pienācis laiks atjaunojamo enerģiju un planētai draudzīgās tehnoloģijas izvirzīt mūsu prioritāšu augšgalā.
Kurināmā elementi darbojas jau vairāk nekā 150 gadus, un tie piedāvā neizsmeļamu, videi drošu un vienmēr pieejamu enerģijas avotu. Tad kāpēc tos jau visur nelieto? Vēl nesen tas notika izmaksu dēļ. Šūnas bija pārāk dārgas, lai izgatavotu. Tagad tas ir mainījies.
Amerikas Savienotajās Valstīs vairāki tiesību akti ir veicinājuši pašreizējo sprādzienu ūdeņraža degvielas šūnā attīstība: proti, 1996. gada Kongresa ūdeņraža nākotnes likums un vairāki valsts likumi, kas veicina nulles izmešu līmeni automašīnām. Visā pasaulē ar plašu valsts finansējumu ir izstrādāti dažādi kurināmā elementu veidi. Tikai Savienotās Valstis vien pēdējos trīsdesmit gados ir ieguldījušas vairāk nekā miljardu dolāru kurināmā elementu izpētē.
1998. gadā Islande paziņoja par plāniem izveidot ūdeņraža ekonomiku sadarbībā ar vācu autoražotāju Daimler-Benz un Kanādas kurināmā elementu izstrādātāju Ballard Power Systems. 10 gadu plānā visi transporta līdzekļi, ieskaitot Islandes zvejas floti, tiks pārveidoti par transportlīdzekļiem, kas darbina ar degvielu. 1999. gada martā Islande, Shell Oil, Daimler Chrysler un Norsk Hydroformed uzņēmums, lai turpinātu attīstīt Islandes ūdeņraža ekonomiku.
1999. gada februārī Hamburgā, Vācijā, tika atvērta pirmā publiskā komerciālā ūdeņraža degvielas uzpildes stacija automašīnām un kravas automašīnām. 1999. gada aprīlī Daimler Chrysler atklāja šķidrā ūdeņraža transportlīdzekli NECAR 4. Ar maksimālo ātrumu 90 jūdzes stundā un ar 280 jūdžu tilpuma tilpumu automašīna vilka presi. Uzņēmums plāno, ka līdz 2004. gadam ierobežotā skaitā tiks ražoti degvielas elementu transportlīdzekļi. Līdz tam Daimlers Krislers būs iztērējis par 1,4 miljardiem dolāru vairāk kurināmā elementu tehnoloģijas izstrādei.
1999. gada augustā Singapūras fiziķi paziņoja par jaunu ūdeņraža uzglabāšanas metodi ar sārmiem leģētu oglekļa nanocaurulītēm, kas palielinātu ūdeņraža uzglabāšanu un drošību. Taivānas uzņēmums San Yang izstrādā pirmo motociklu, kas darbināms ar kurināmā elementu.
Kur mēs ejam no šejienes?
Joprojām ir problēmas ar motoriem un spēkstacijām, kuras darbina ar ūdeņradi. Jārisina transporta, glabāšanas un drošības problēmas. Greenpeace ir veicinājis tādu kurināmā elementu attīstību, kurus darbina ar reģeneratīvi ražotu ūdeņradi. Eiropas autoražotāji līdz šim ir ignorējuši Greenpeace projektu par īpaši efektīvu automašīnu, kas patērē tikai 3 litrus benzīna uz 100 km.
Īpašs paldies jāsaka H-Power, vēstulei par ūdeņraža kurināmā elementu un Fuel Cell 2000