L'innovation des piles à combustible à hydrogène pour le 21e siècle

En 1839, la première pile à combustible a été conçue par Sir William Robert Grove, juge, inventeur et physicien gallois. Il mélangeait l'hydrogène et l'oxygène en présence d'un électrolyte et produisait de l'électricité et de l'eau. L'invention, qui devint plus tard connue sous le nom de pile à combustible, ne produisait pas assez d'électricité pour être utile.

Premières étapes de la pile à combustible 

En 1889, le terme «pile à combustible» a été inventé pour la première fois par Ludwig Mond et Charles Langer, qui ont tenté de construire une pile à combustible fonctionnant avec de l'air et du gaz de houille industriel. Une autre source affirme que c'est William White Jaques qui a inventé pour la première fois le terme "pile à combustible". Jaques a également été le premier chercheur à utiliser de l'acide phosphorique dans le bain d'électrolyte.

Dans les années 1920, la recherche sur les piles à combustible en Allemagne a ouvert la voie au développement du cycle du carbonate et des piles à combustible à oxyde solide d'aujourd'hui.

En 1932, l'ingénieur Francis T Bacon a commencé ses recherches vitales sur les piles à combustible. Les premiers concepteurs de cellules ont utilisé des électrodes de platine poreuses et de l'acide sulfurique comme bain d'électrolyte. L'utilisation de platine était coûteuse et l'utilisation d'acide sulfurique était corrosive. Le bacon a amélioré les catalyseurs de platine coûteux avec une cellule d'hydrogène et d'oxygène en utilisant un électrolyte alcalin moins corrosif et des électrodes en nickel peu coûteuses.

Il a fallu à Bacon jusqu'en 1959 pour perfectionner sa conception lorsqu'il a démontré une pile à combustible de cinq kilowatts qui pouvait alimenter une machine à souder. Francis T. Bacon, un descendant direct de l'autre Francis Bacon bien connu, a nommé son célèbre modèle de pile à combustible «Bacon Cell».

Piles à combustible dans les véhicules

En octobre 1959, Harry Karl Ihrig, ingénieur pour Allis - Chalmers Manufacturing Company, a présenté un tracteur de 20 chevaux qui était le premier véhicule à propulsion par pile à combustible.

Au début des années 1960, General Electric a produit le système d'alimentation électrique à pile à combustible pour les capsules spatiales Gemini et Apollo de la NASA. General Electric a utilisé les principes de la "Bacon Cell" comme base de sa conception. Aujourd'hui, l'électricité de la navette spatiale est fournie par des piles à combustible, et les mêmes piles à combustible fournissent de l'eau potable à l'équipage.

La NASA a décidé que l'utilisation de réacteurs nucléaires était un risque trop élevé et que l'utilisation de batteries ou d'énergie solaire était trop encombrante pour être utilisée dans des véhicules spatiaux. La NASA a financé plus de 200 contrats de recherche explorant la technologie des piles à combustible, portant la technologie à un niveau désormais viable pour le secteur privé.

Le premier bus propulsé par une pile à combustible a été achevé en 1993 et ​​plusieurs voitures à pile à combustible sont actuellement en construction en Europe et aux États-Unis. Daimler-Benz et Toyota ont lancé des prototypes de voitures à pile à combustible en 1997.

Les piles à combustible, la source d'énergie supérieure

Peut-être la réponse à "Qu'est-ce qui est si génial avec les piles à combustible?" devrait être la question «Qu'y a-t-il de si génial à propos de la pollution, du changement climatique ou de la pénurie de pétrole, de gaz naturel et de charbon? À l'aube du prochain millénaire, il est temps de placer les énergies renouvelables et les technologies respectueuses de la planète au sommet de nos priorités.

Les piles à combustible existent depuis plus de 150 ans et offrent une source d'énergie inépuisable, respectueuse de l'environnement et toujours disponible. Alors pourquoi ne les utilise-t-on pas déjà partout? Jusqu'à récemment, c'était à cause du coût. Les cellules étaient trop chères à fabriquer. Cela a maintenant changé.

Aux États-Unis, plusieurs textes législatifs ont favorisé l'explosion actuelle du développement des piles à combustible à hydrogène: à savoir la loi du Congrès sur l'hydrogène de 1996 et plusieurs lois des États promouvant des niveaux d'émission zéro pour les voitures. Dans le monde entier, différents types de piles à combustible ont été développés avec un financement public important. Les États-Unis à eux seuls ont investi plus d'un milliard de dollars dans la recherche sur les piles à combustible au cours des trente dernières années.

En 1998, l'Islande a annoncé son intention de créer une économie de l'hydrogène en coopération avec le constructeur automobile allemand Daimler-Benz et le développeur canadien de piles à combustible Ballard Power Systems. Le plan décennal convertirait tous les véhicules de transport, y compris la flotte de pêche islandaise, en véhicules à pile à combustible. En mars 1999, l'Islande, Shell Oil, Daimler Chrysler et Norsk Hydroformed ont créé une société pour développer davantage l'économie de l'hydrogène en Islande..

En février 1999, la première station publique européenne de distribution d'hydrogène pour voitures et camions a ouvert ses portes à Hambourg, en Allemagne. En avril 1999, Daimler Chrysler a dévoilé le véhicule à hydrogène liquide NECAR 4. Avec une vitesse de pointe de 90 mph et une capacité de réservoir de 280 miles, la voiture a impressionné la presse. La société prévoit d'avoir des véhicules à pile à combustible en production limitée d'ici 2004. D'ici là, Daimler Chrysler aura dépensé 1,4 milliard de dollars de plus pour le développement de la technologie des piles à combustible.

En août 1999, des physiciens singapouriens ont annoncé une nouvelle méthode de stockage d'hydrogène de nanotubes de carbone dopés aux alcalis qui augmenterait le stockage et la sécurité de l'hydrogène. Une entreprise taïwanaise, San Yang, développe la première moto à pile à combustible.