Historen om brenselcellene

0b1d862c0413c9484d9cc14bd7912604.jpeg

Teksten nedenfor er basert på Opel og GMs fremstilling av historien og vil derfor være fokusert på deres fremganger. Selv om den er spedd opp med milepeler fra andre bilfabrikanter, er den er langt fra den komplette historie. Imidlertid gir den et innblikk i hvor fort teknologisk fremgang kan skje når først gjennombruddet kommer. Noe står enda igjen, men de fleste bilfabrikker sier de skal ha bilene ute for salg rundt 2005.

Hvor raskt utviklingen går og hvor raskt bilene vinner innpass på markedet, kan påvirkes av politikk, slik California er et eksempel på. Der har man stilt krav til bilfabrikkene samtidig som myndighetene har bidratt med økonomiske hjelp til forbrukere som tar i bruk den nye teknologien.

1839
Den engelske advokaten og hobbyfysikeren Sir William Robert Grove utvikler den første brenselcellen som blir kalt "the Grove element".

Samme år demonstrerer den tyske fysikeren Moritz Jacobi den første elektriske drevne propellbåten på River Newa i St. Petersburg. Den brukte flere "Grove elements" som kraftkilde.

1889
Ludwig Mond og Charles Langer skaper begrepet brenselcelle (fuel cell).

1959
Brenselcelleteknologien kommer frem fra glemselen. Den amerikanske fysikeren Francis T. Bacon, demonstrerer den første brukbare brenselcellen for kontrollert kraftproduksjon. Utgangseffekten var 6 kW.

Senere samme år viser den USA-baserte Allis-Chalmers Corporation det første kjøretøyet med brenselcelle: en traktor med 15kW brenselcellestack.

1964
General Motors starter et forsknings- og utviklingsprogram for å benytte brenselceller i transportsektoren.

1965
Brenselceller gir strøm til radio- og datautstyr ombord på den amerikanske Gemini romkapslen. Utslippet fra brenselcellene, rent vann, er drikkevannskilde for astronautene. Dette systemet har blitt konstant videreutviklet og har vært med i hver amerikansk romferge siden.

1968
General Motors lager en brenselcellebil. Bilen er en stor van fyllt opp av 32 brenselcellestack som leverer 32 kW. Hydrogen og oksygen ble lagret i kulerunde trykktanker.

1990
California vedtar de såkalte Californiakravene. Bilprodusentene må innen 2003 selge 10% nullutslippsbiler. Senere ble kravet redusert til 4%. Californiakravene setter fart i den teknologisk utviklingen. Senere har 4 andre stater i USA koblet seg opp mot kravene.

1991
Det USA-baserte ONSI selger det første kommersielle brenselcellesystemet: en 200-kW generator for stasjonær bruk til elektrisitet og varme. Mer enn 170 av disse enhetene kalt PC25TM, har blitt solgt over hele verden og de har millioner av timer driftstid.

1993
Det tyskbaserte Jülich Research Center starter PHOEBUS prosjektet (Photovoltaic Electrolysis Fuel Cell and System Technology), som kombinerer solenergiteknologi med brenselcelleteknologi.

1994
Det tyskbaserte Hamburger Elektrizitäts-Werke AG og Hamburger Gaswerke GmbH tar i bruk den første naturgassdrevne varmekraftverket i Europa som bruker brenselcelleteknologi.

Mercedes lager Necar1, en brenselcelle varevogn der hele lasterommet er fyllt av brenselceller, tanker og tilhørende utstyr.

1996
Mercedes har redusert størrelsen på brenselcelleriggen slik at den får plass i en minibuss og samtidig gir tre seterader.

1997
Mercedes plasserer brenselcelleriggen i personbilen Necar3. Bilen har to seter.

1998
General Motors (GM) etablerer Global Alternative Propulsion Center (GAPC) som samler GMs forskere fra Nord-Amerika og Opel. Organisasjonens mål er å lede an i utviklingen av brenselceller og dermed god og ren transport.

I mars presenterer Opel en Sintra-van med brenselcelletreknologi. Bilen brukes til testeing med tanke på integrering av ulike komponenter i systemet. Bilen har en
50-kW brenselcelle ombord.

I New Jersey i USA brukes benselceller til å drive 65 store lystavler som viser trafikkantene informasjon om veiarbeid og alternative ruter.

Forskere ved tyskbaserte Fraunhofer Institute for solenergisystemer presenterer en mini-brenselcelle som kan forsyne en bærbar PC med strøm i opp til ti timer.

I september introduserer Opel en Zafira som drives av brenselceller. Bilen blir GMs første offisielle brenselcelleplatform. Denne plattformen baserer seg en 50 kW brenselcelle drevet med hydrogen fra en metanolreformer. Zafiraen har en toppfart på 120 km/t.

1999
I januar presenterer Ford sin hydrogen-brenselcellebil P2000. Bilen er designet for å gi samme ytelse som Ford Taurus.

I august kjørte en hyrogendreven brenselcellebuss to uker i vanlig i trafikk i Oslo.

I oktober klarer forskerteamet ved GAPC å gjentatte ganger starte brenselceller ved -20 °C og få den til å umiddelbart gir strøm. Dette er den første demonstrasjonen av gjentatte starter av brenselceller under null grader og er et nytt steg mot praktisk daglig bruk av brenselceller i bil.

DaimlerChrysler har Necar4 ferdig. Denne tilsvarer Necar3 men har nå 5 seter og noe baggasjerom.

Ford presenterer brenselcellebilen Ford FC5.

2000
Zevco begynner å selge små lastebiler med brenselceller. Bilene har imidlertid ikke like gode egenskaper som tilsvarende dieseldrevne lastebiler.

I januar presenterer General Motors brenselcellebilen Precept FCEV. Dette er en prototyp der brenselcellene bruker hydrogen fra en hydrogentank. Harry Pearce, GM visestyreformann, sier at den aerodynamiske formen kombinert med brenselcellesystemet etterhvert gi en rekkevidde på mer enn 830 km. Femseteren kan akselerere 0 to 100 km/h på ni sekunder.

I februar introduserer Opel en prototyp brenselcellebil basert på Zafira stasjonsvogn. Bilen har fem seter og et romslig lasterom. Brenselcellestacken gir en maksimal effekt på 80 kW og henter brensel fra en tank med flytende hydrogen.

I mai er den første brenselcellebilen i Norge på visning. Samferdselministeren Moe Gustavsen er første passasjer.

I september vedtar California å beholde kravet om at 4% av bilsalget i 2003 skal være nullutslippsbiler. Beslutningen gjelder automatisk for 4 andre stater i USA.

I oktober benyttes Zafiraen som følgebil under maraton i Sidney-OL.

I november starter demonstrasjonsprogrammet California Fuel Cell Partnership, der 50 biler og 20 busser skal daglig gå i vanlig trafikk. I denne forbindelse har DaimlerChrysler (Necar5), Ford (Focus FCV), Volkswagen (Bora HyMotion) Jeep (Commander 2) og Honda (FCX-V3) nye versjoner av sine brenselcellebiler klare. Også andre bilmerker er med i programmet.

I løpet av året starter BMW å selge hydogenbiler med forbrenningsmotor, i Tyskland.


Pr i dag har brencelcellekjøretøyene hatt ca 1,7 millioner driftstimer, i følge International Fuel Cells. Prisen på brenselcellene er falt med 99,9% siden 1960; fra 500.000 $/kW til 500 $/kW. Frem til 2004 skal prisen reduseres ytterligere 90% til 50 $/kW.