La nascita della Cella a Combustibile, di Ulf Bossel
Foto da Treehugger
Introduzione
Con dolcezza e per fortuna, le nostre vite stanno per essere cambiate da un nuovo modo di generare elettricità – la cella a combustibile, solo apparentemente una tecnologia moderna, avendo acquisito notorietà a bordo delle astronavi, dove forniscono energia per la missione ed acqua per gli astronauti. Più di recente, ditte produttrici di celle a combustibile sono fiorite per sviluppare o commercializzare questa risorsa di energia elettrica per l’elettronica di consumo e gadgets portatili, per gruppi di potenza in siti isolati, come motori per le automobili ed anche centrali elettriche.
Le celle a combustibile convertono idrogeno o idrocarburi quali metano, propano, metanolo, benzina ed anche nafta, in elettricità senza inquinare l’ambiente. Una cella non ha praticamente parti mobili, è silenziosa, pulita, efficace e quasi tutta la sua produzione, elettricità e calore, può essere sfruttata.
Le celle sono la chiave di volta della nuova era della “Generazione Distribuita”. L’elettricità è prodotta dov’è necessario. Non vi è energia persa per trasmissione meccanica ed il calore del processo è pronto per essere sfruttato. Cosi come i laptop hanno conquistato il posto dei computer tradizionali, le celle a combustibile spazzeranno via i 50 miliardi di US$ annuali del mercato delle grandi centrali elettriche. Le celle sono anche candidate a prendere parte dei 180 miliardi di US$ spesi ogni anno per i motori a scoppio.
Ironicamente, la cella a combustibile ha fatto la sua apparizione molto tempo prima che Otto e Diesel concepissero le loro favolose invenzioni. La prima identificazione positiva dell’effetto cella a combustibile apparve su una rivista scientifica Inglese nel gennaio 1839, ma l’autore non era, come forse molti pensano l’Inglese Wiliam Robert Grove, ma lo Scienziato Svizzero Christian Friedrich Schöembein il cui nome è collegato alla scoperta dell’ozono ed all’invenzione del fulmicotone. In effetti, egli scoprì l’ozono durante lo studio sistematico dell’effetto cella a combustibile, cioè la combinazione dell’idrogeno con l’ossigeno ed altri gas in presenza di platino. La prima nota scritta di Grove relativa alla combinazione di idrogeno ed ossigeno mediante platino apparì un mese dopo, ma Grove in seguito perfezionò il fenomeno in una struttura funzionale alla produzione di energia che denominò “batteria a gas” e che ora chiamiamo cella a combustibile. Non vi è dubbio che Grove è l’inventore della cella a combustibile (nel 1845), ma a Schöembein va dato il merito della scoperta dell’effetto cella a combustibile (nel 1838).
Il tempo in cui Christian Friedrich Schöembein e Wiliam Robert Grove fecero le loro scoperte, l’Europa conduceva le sue attività serali alla luce delle candele e la maggior parte degli attuali Stati Uniti erano territori controllati dalle tribù Indiane. Nonostante ciò, i nomi di Schöembein e Grove diverranno senza dubbio più celebri nella prossima decade o giù di lì. Forse altrettanto noti di quelli di Otto e Diesel oggi, nonostante i loro successi ebbero luogo oltre un secolo fa.
Prima di Schöembein altri scienziati osservarono aumenti di voltaggio lavorando con idrogeno ed ossigeno in determinate condizioni elettrochimiche, ma nessuno di questi storici pionieri identificò l’effetto direttamente, fissò le condizioni sperimentali o fornì un’ipotesi per il suo svolgersi. Infine, onde perdonare l’ingenuità dei pionieri delle celle a combustibile, ricordiamo la scarsa disponibilità, nonché la semplicità, degli strumenti scientifici del tempo, così come la comprensione frammentaria della fisica e della chimica negli anni tra il 1835 ed il 1845.
Questo libro è dunque dedicato a tutti i padri della cella a combustibile. Servirà, spero a fare luce sulla questione della nascita della cella a combustibile. Chi fece cosa e quando. Cosa sapeva e quando lo seppe. Il libro non pretende di dire l’ultima parola. Tenta di fornire sia informazione che fatti sui primi sviluppi della scienza ed ingegneria delle celle a combustibile. Oltre agli originali della corrispondenze tra Schöembein e Grove, le illustrazioni d’epoca sembrano far rinascere la metà del diciannovesimo secolo. La nascita della cella a combustibile non è solo una conquista della scienza, ma anche un prodotto della storia e della cultura Europea. Entrambe sono riflesse nello scambio personale tra questi due grandi rappresentanti dei primi giorni della scienza.
Come spesso avviene, quando si cerca di esaminare la questione troppo da vicino emergono quesiti irrisolvibili. Ma è OK. Lasciamo che ci sia un certo grado di incertezza o addirittura mistero associati a questi balzi della scienza. Rendono la scienza più gestibile ed accettabile.
Ulf Bossel
Giugno 2000
Da The birth of the fuel cell, Ulf Bossel
ISBN: 3-905592-06-1
