Paliwo i ogniwa wodorowe – skąd się wzięły? Historia
Kto po raz pierwszy wyodrębnił wodór, czy Polacy maczali w tym palce, czy wodór może napędzać łodzie podwodne i co do tego wszystkiego ma NASA - przyczytasz w naszej krótkiej historii wodorowych ogniw paliwowych.
| Motocainowy cykl PALIWA – o co w nim chodzi? Dużo się mówi ostatnio o „autach ekologicznych” – tylko co to właściwie znaczy? Czy chodzi o samochody zasilane elektrycznie, hybrydy, a może napędzane dzięki ogniwom paliwowym? Czy z końcówki wydechu może w efekcie tych działań pachnieć jak po suto zakrapianej imprezie? W najbliższych dniach postaramy się przybliżyć różne rodzaje paliw alternatywnych, również takich, z którymi na co dzień mamy doczynienia (olej napędowy czy biodiesel). Rozpoczynamy nasz cykl od historii wodoru, który jest najbardziej prawdopodobną przyszłością zasilania samochodów. |
Wodór wyodrębnił jako pierwszy w XVI w. znany jako wynalazca ziołowych herbatek – Paracelsus. Jego badania kontynuował H. Cavendish, który w 1776 r. wykazał, że odkryty gaz jest substancją prostą, lżejszą od powietrza, a w 1781 r. udowodnił, że produktem jego spalania jest woda. 27 sierpnia 1783 roku J.A.C. Charles wypuścił w Paryżu pierwszy balon napełniony wodorem. 18 lat później A.L. Lavosier stwierdził, że wodór jest składnikiem wody i nadał mu nazwę „hydrogene” (łac. hydrogenium – tworzący wodę).
Zasadę działania ogniw wodorowych odkrył z kolei w 1838 roku szwajcarski chemik Christian Friedrich Schönbein. Opublikował ją w styczniowym wydaniu 1839 „Philosophical Magazine” (Magazynu Filozoficznego) i na podstawie tej pracy walijski naukowiec sir William Grove stworzył pierwsze działające ogniwo paliwowe. Uznał, że jeżeli elektrolityczne rozdzielenie wody na tlen i wodór wymaga dużej ilości energii, to w procesie odwrotnym można ją wytwarzać. Dziewięć lat po odkryciu Grove’a skonstruowano łódź napędzaną ogniwem paliwowym. Niedługo potem profesorowie Uniwersytetu Jagiellońskiego Karol Stanisław Olszewski i Zygmunt Florenty Wróblewski, którzy pierwsi na świecie (5 kwietnia 1883 r.) skroplili tlen, a tydzień później azot, skroplić wodoru już nie dali rady. Ustalili natomiast jego temperaturę krytyczną, powyżej której gazu nie można już skroplić pod żadnym ciśnieniem. Wynosi ona minus 240ºC. Dopiero w 1898 roku skroplił go Szkot Sir James Dewar. II wojna światowa i przemysł kosmiczny upowszechniły i rozwinęły wodorowe technologie. W 1958 roku w amerykańskiej prasie naukowej pojawiły się pierwsze wzmianki o próbach zastosowania ciekłego wodoru do napędu odrzutowego. Wcześniej Amerykanie wykorzystali wodór w lotniczych silnikach tłokowych.
Bombowiec Canberry, wyposażony w służący do startu silnik napędzany naftą lotniczą i dodatkowo w silnik wodorowy, włączany podczas lotu, wykonał kilka udanych lotów próbnych. Nową technologią zainteresowała się agencja kosmiczna NASA upatrując w ogniwach paliwowych idealne źródło zasilania pojazdów kosmicznych. Programy NASA – Gemini w latach 60, Apollo w latach 70, oraz Sylab, wykorzystywały tę genialnie prostą ideę, aby produkować energię elektryczną i wodę pitną. Ogniwa wodorowe próbowano także stosować do napędu ciągników rolniczych, lecz bez sukcesów, za to służyły niezawodnie napędzając kilka okrętów podwodnych. Do ich produkcji stosowano wówczas bardzo drogie materiały, a do ich działania były potrzebne wysokie temperatury, oraz tlen i wodór o niskim poziomie zanieczyszczenia. Koszt ich wytworzenia sięgał wówczas 100 000 dolarów za kilowat, dlatego decydowano się na ich użycie jedynie w celach wojskowych i kosmicznych. Wodór został wyodrębniony i zidentyfikowany jako pierwiastek przez Henry’ego Cavendisha w 1966 r.
Już w roku 1978 Mercedes Benz skonstruował autobus zasilany wodorem. Necar (New Electric Car), bo tak go nazwano, aż po sam dach „naładowany” był techniką. Olbrzymi bak na paliwo wodorowe przewyższał kierowcę, a samochód był w stanie osiągnąć maksymalną prędkość 90 km/h. Od roku 1996 w Erlangen i od roku 1999 w Monachium kursują autobusy z wodorowymi silnikami spalinowymi. W maju roku 2000 powstał pierwszy autobus MAN na wodorowych ogniwach paliwowych. Dzisiaj całe potrzebne wyposażenie mieści się w zwykłych rozmiarach auta, a współczynnik sprawności napędu zwiększył się o ponad 70 procent.
W kolejny odcinku przedstawimy najnowsze rozwiązania wodorowe.
| Samochody zasilane wodorem? To nasza najbardziej prawdopodobna przyszłość. |
![]() |
| fot. Mini |
Najnowsze
-
Test Alpine A290 GTS – świetny elektryk, ale czy rasowy hot hatch?
Alpine A290 GTS to samochód, który na pierwszy rzut oka robi dokładnie to, co powinien: przyciąga wzrok i sugeruje, że pod tą karoserią kryje się całkiem sporo sportowego charakteru. Bazuje na Renault 5, ale nie próbuje ukrywać, że chce być czymś więcej niż tylko jego “bardziej ekstrawagancką” odmianą. Jest szersze, mocniejsze, ma bardziej wyraziste detale […] -
TEST Renault Clio E-Tech. Niepozorny bohater codzienności
-
TEST Alpine A390 GT – Nauczy Cię wszystkich swoich sztuczek
-
Test Alfa Romeo Junior Elettrica. Włoski charakter nadal tu mieszka
-
TEST Mercedes G 580 EQ – Profanacja, a może strzał w dziesiątkę?

Zostaw komentarz: