Hidrojeni 1520’de ilk defa Paracelsus kullandı, element
olarak keşfi ise 1766 yılında İngiliz fizikçi Henry Cavendish tarafından
gerçekleştirildi. Antoine-Laurent de Lavoisier, bu elemente 1781 de, havada
yandığı zaman su meydana geldiğinden Yunanca su anlamına gelen ‘hidro’ ile
oluşum anlamındaki ‘genes’ terimlerinin birleştirilmesiyle ‘hidrojen’ adını
verdi ve ilk hidrojen gazı 1782 de Jacques Charles tarafından üretildi.
Hidrojen, geçmişten yakın zamana kadar endüstriyel bir
kimyasal madde olarak kullanılmıştır; en yaygın kullanım alanı rafinerilerde hampetrolün
işlenmesi prosesleridir. Hidrojenin bir kimyasal madde olmasının dışında, bir
enerji kaynağı olarak kullanılabildiği teknolojilerin geliştirilmesi çağımızın
önemli buluşlarındandır; 19. Yüzyılda Jules Verne de, bilim adamlarımız
günümüzde gerçekleştirdiği bu gelişimi öngörerek, gelecekte hidrojenden bir
enerji kaynağı olarak yararlanılabileceğini söylemiştir.
Yakıt pili teknolojisinin 150 yıllık bir geçmişi vardır. İlk
yakıt pili 1839’da Sir William Grove tarafından yapıldı; Grove, elektrolizle su
hidrojen ve oksijene ayrılabildiğine göre, bunun tersinin de
gerçekleşebileceğini, yani hidrojen ve oksijenin birleştirilerek elektrik
üretilebileceği varsayımından hareketle, daha sonra ‘yakıt pili’ olarak adlandırılacak
olan ilk gaz bataryasını yaptı. Grove nitrik asite daldırılmış bir platin
elektrotla çinko sülfata daldırılmış bir ve çinko elektrot kullanarak 12 amper
ve ~1.8 voltluk akım veren bir pil yaptı. 1893 de Friedrich Wilhelm Ostwald
elektrotlar, elektrolit, oksidasyon ve redüksiyon maddeleri, anyonlar ve
katyonlarla ilgili ilişkileri deneysel olarak saptadı. Daha sonra William White
Jaques elektrolit banyosunu fosforik asitle değiştirdi ve bu sisteme “Yakıt
Pili” adını verdi. 1920’li yıllarda Almanya’da çeşitli araştırmalar yapıldı,
karbonat saykılı ve katı oksit yakıt pilleri üzerinde çalışıldı. NASA 1960
yıllarında uzay araçlarında elektrik üretimi için alkali yakıt pillerini
kullanmaya başladı.
Yakıt pilleri kullanılan elektrolitlere göre adlandırılır.
En çok uygulaması olan beş farklı elektrolit vardır; bunlar, proton değiştirici
membran, fosforik asit, alkali, ergimiş karbonat ve katı oksit
elektrolitlerdir; yakıt pilleri, sırasıyla, PEMFC, PAFC, AFC, MCFC, SOFC dir.
Aşağıda, kısaca, bu pillerin araştırma tarihçeleri verilmiştir:
- PEMFC:
Thomas Grubb, Leonard Niedrach, General Electric (1960’ların başları);
General Electric (1970’ler); The British Royal Navy (1980); Los Alamos
National Lab and Texas A&M University (1980-1990’lar)
- PAFC:
William Grove (1839-1842); G. V. Elmore ve H. A. Tanner (1961); California
Research Corporation; Surface Processes Research and Development
Corporation (1963); George J. Young (1959 - 1961); Karl Kordesch, R. F.
Scarr, Union Carbide (1960-1970)
- AFC:
Francis Thomas Bacon, Britanya (1930 sonları); U.S. Air Force destekli,
Allis-Chalmers Traktörleri (1959); Union Carbide (1950 sonları-1960)
- MCFC:
Emil Baur, H. Preis, İsviçre (1930’lu yılların sonu); O. K. Davtyan,
Rusya; (1940’lar); G. H. J. Broers, J. A. A. Ketelaar, Hollanda; (1950’li
yılların sonu, 1960); Francis T. Bacon (1960); Texas Instruments (1964)
- SOFC:
Emil Baur, H. Preis, İsviçre (1930’lu yılların sonları); O. K. Davtyan,
Rusya (1940’lar); Central Technical Institute ,Hollanda (1950’li yılların
sonları), Consolidation Coal Company, Pennsylvania (1959); General
Electric, New York (1959)
GERİ (hampetrolden petrokimyasallara)
