YAKIT HUCRESININ TARIHI GELISIMI
YAKIT HUCRESININ TARIHI GELISIMI
Karbondioksit veya Partikül Emisyonu, Alternatif enerji kaynaklarının değerini gün geçtikçe arttırmaktadır.
Trafikteki araçlar neredeyse hepsi Benzin veya Dizel motorin ile çalışmaktadır. Bu yakıtların karbon salınımı ve dünyaya verdiği zararları en aza indirecek alternatif enerji kaynaklarına yönelmek gerekmektedir. Diğer taraftan Fosil yakıtların bir gün sonu geleceği unutulmamalı ve alternatif enerji projeleri desteklenmelidir. Bunlarda biri yakıt hücresi yakıt pilidir ve üzerinde yoğunlaşılmalıdır. Prensibi 170 yıl öncesine dayanıyor. William Robert Grove 11 Temmuz 1811 yılında Swansea Gallerde Bir sulh hakiminin oğlu olarak dünyaya geldi. Eğitimine özel dersler alarak devam etti. 1832 yılında Oxford Brasenose Kolejinden mezun olmuştur ve hukuk dersleri almıştır. Eğitim hayatını bitirdikten sonra fizikle özellikle elektrikle ilgilenmeye başlamıştır. 1839 yılında İlk çalışmalarında Grove Alexander Voltanın pilini geliştirmek istedi. Grove elementi olarak anılacak olan Platin Çinko pili icat etti. Kimyasallar kullanarak elektrik üretti. Ünlü bilim adamı Kimyager Michael Faraday direkt elektrolizle çalıştı ve elektrikten kimyasalları ayırdı. Elektrik örnek olarak suya tuz eklenerek iletken hale getirildi. Bu sıvı elektrik akımını ilettiği için elektrolit olarak tanımlanmıştı. Buraya bir enerji kaynağı konulduğunda, suyu 2 birleşeni olan hidrojen ve oksijene ayırmaktaydı. Grove Faradayın deneylerini incelediğinde bu süreci tersine çevirebileceğini görmüştü. Örnek olarak hidrojen ve oksijeni bağlayarak elektrik üretebilirdi. Bu yeni pil fikri için çalışmalara başlamıştı. Bu olaylardan 1 yıl önce 1838 yılında Baselde okutman olan Alman kimyager Christian Friedrich Schönbein felsefe dergisinde yayınladığı makalesinde deney tüpünün içindeki 2 platin teli hidrojen veya oksijenle çevrelediğini ve sülfürik asidin içine bıraktığını yazmıştı ve 2 tel arasına bir akım monte etmeyi başarmıştı. Grove makaleyi kendi çalışmaları ile karşılaştırdı. Schönbein göre artısı daha deneyimli olmasıydı ve ilk çalışan yakıt pilini William Robert Grove icat etmiştir. Galvanometre ile elektrik akımını iletti. Yakıt pilleri enerjiyi veya elektrik üretimde direkt kimyasallardan yararlanır. Çalışma prensipleri basittir. 2 Platin kaplı Elektrot elektrolit denilen bir arayüzle ayrılır. Bir tarafta duran anotun içine hidrojen akar, platin hidrojeni elektron ve protonlarına ayırır. Elektrolitin içinde sadece protonların karşıya geçmesine izin verilir. Elektronlar bir elektrik devresinden akmak zorunda kalır.
Elektronlar diğer katot tarafında oksijenle birleşir, elektronla yüklenen oksijen Hidrojen ile karşılaştığında nötr suya dönüşür. Grove piller üzerinde çalışmaya daha yeni başlamıştı. Daha büyük piller için çalışıyordu ve 3 yıl sonra 50 pilden oluşan yakıt pili yapmayı başardı. Daha sonra Pillerle ilgilenmeyi Bırakıp asıl mesleği avukatlığa dönmüştür. Avukatlıkta patent ve iş hukuku üzerinde çalışmıştır. 1871 de hakimlik ve şövalyelik ünvanı aldı. 1896 yılında vefat etmiştir. Öldüğünde artık galvanit pillerin popülerliği bitmişti. Sebebi 1866 yılında Ernst Werner von Siemens Dinamo elektrik bulmuştu. Mekanik çalışmayla elektrik üretilebiliyordu. Pillere bağımlılık ortadan kalkmıştır. 50 yıl sonra bazı bilim adamları Grove icadını hatırladı ve artan enerji ihtiyacı için büyük bir yakıt pili bulmak istediler. Yıllar geçtikçe geliştirildi ve dumansız , sessiz çalıştığı tercih edildi. Öncelikle denizaltılar da kullanıldı elektro motor adıyla. Denizaltıda tercih edilme sebebi yanmalı motorlarda gaz çıkışı olduğu için kullanılamasıdır. 1960 yıllarda uzay çalışmalarında sık kullanılmıştır. En fazla 1 kwatt’lık enerji için kullanılmışlardır. Yakıt pilinin diğer yakıtlara göre 2 önemli avantajı vardır. Biri gaz atığı yoktur, iki atık suyu içme suyu olarak kullanılabilir durumdadır.
Ülkeler konu silahlanma ve uzay çalışmaları ise para harcamada sınır tanımıyorlardı. 1970 yılındaki petrol krizinden sonra, fosil yakıtlar benzin dizel ve kömür dışında alternatif enerji ve yakıtlara yöneldiler. Elektrolit çaşitleri vardır, plastik,sıvı şeklindedir. Günmüzde en çok fosforik asit kullanılır enerji santrallerinde. Enerji santrallerinde karbonit piller vardır. Abd de test ediliyorlar ve 2mega waat enerji elde edebiliyorlar. Diyafram yakıt hücresi daha çok arabalar ve otobüslerde kullanılır. Buradaki elektrolit plastik folyadan oluşur. Oksijenle çalıştığı için temizleme ve karmaşık sistem gibi bakım istemezler. Günümüzde seri üretim arabalar mevcut. Doğalgaz hidrojen yakıtı çeviren sistemler var. Problem hidrojen üretmektedir. Doğal gaz benzin yerine güneş enerjisi veya rüzgar enerjisinle üretilirse problem kalmayacaktır.
