Фрэнсис Томас Бэкон
Фрэнсис Томас Бэкон OBE FREng FRS [1] (21 декабря 1904 — 24 мая 1992) — английский инженер , который в 1932 году разработал первый практический водородно-кислородный топливный элемент . Он используется для выработки энергии для космических капсул и спутников .
Бэкон был награжден Орденом Британской империи королевой Елизаветой II на новогодних почестях 1967 года . В 1976 году Бэкон был одним из основателей Инженерного общества (ныне Королевская инженерная академия), национальной инженерной академии Соединенного Королевства.
Жизнь и творчество
[ редактировать ]Фрэнсис Томас Бэкон родился в 1904 году в Рамсден-Холле, Биллерикей , Эссекс, Англия. Инженер Тринити-колледжа в Кембридже в 1932 году разработал топливный элемент , который использовался в рамках лунного проекта «Аполлон» в 1960-х годах. [2] Топливные элементы были впервые продемонстрированы сэром Уильямом Робертом Гроувом в 1839 году, но его изобретение бездействовало более 100 лет, пока его не возродил Бэкон. Щелочной топливный элемент (AFC), также известный как топливный элемент Бэкона по имени его изобретателя, используется в космических программах НАСА с середины 1960-х годов для выработки энергии для спутников и космических капсул . Президент США Ричард Никсон приветствовал Бэкона в Белом доме и сообщил ему; «Без тебя, Том, мы бы не добрались до Луны». [2] После успешной посадки на Луну «Аполлона-11» в июле 1969 года Том и его жена Барбара встретились с астронавтами Нилом Армстронгом , Баззом Олдрином и Майклом Коллинзом на приеме, устроенном премьер-министром Великобритании Гарольдом Уилсоном на Даунинг-стрит, 10 . [3]
Бэкон был потомком семьи философа сэра Фрэнсиса Бэкона (у которого не было детей), и он получил образование в Итон-колледже и Тринити-колледже в Кембридже . После Кембриджа он стал учеником в инженерной фирме Ньюкасла , принадлежавшей сэру Чарльзу Парсонсу , и находился под его сильным влиянием.
Принцип топливного элемента был продемонстрирован сэром Уильямом Гроувом в 1839 году, а другие исследователи экспериментировали с различными формами топливных элементов. Однако в отличие от предыдущих работников в этой области Бэкон был инженером, и ему было комфортно работать с оборудованием, работающим при высоких температурах и давлениях . Первоначально он экспериментировал с использованием Гроувом активированной платиновой сетки с серной кислоты электролитом , но быстро перешел к использованию активированных никелевых электродов с водным электролитом гидроксида калия . В январе 1940 года он перешёл в лабораторию Королевского колледжа Лондона и разработал двойной элемент: один блок генерировал водород и кислород, а другой — сам топливный элемент. Это можно было изменить так, чтобы он действовал и как электролизер , и как топливный элемент. Проблемы возникли из-за высоких рабочих температур и давлений, а также коррозионной природы химикатов.
В 1946 году в соответствии с новыми договоренностями о финансировании работа была переведена на факультет коллоидных наук Кембриджского университета . Там команде Бэкона был показан образец пористого никелевого листа, происхождение которого было настолько неясным, что оно охранялось Законом о государственной тайне . Они использовали этот лист для разработки электродов с большими порами со стороны газа и более мелкими со стороны электролита, что создавало гораздо более стабильный интерфейс, чем существовало ранее.
По мере увеличения уровня финансирования аппарат снова был перенесен в то место, которое тогда называлось Департаментом химического машиностроения . Там команда преодолела проблемы коррозии кислородного электрода, пропитав новые никелевые электроды раствором гидроксида лития с последующей сушкой и нагревом. В 1959 году при поддержке компании Marshall of Cambridge Ltd. (позже Marshall Aerospace мощностью 5 кВт ) публично была продемонстрирована сорокаэлементная батарея с рабочим КПД 60%.
Патенты по высадке человека на на топливные элементы были лицензированы Праттом и Уитни в рамках успешной попытки обеспечить электроэнергией программу «Аполлон» Луну. Топливные элементы были идеальными в этом отношении, поскольку их эффективность растет при уменьшении нагрузки , в отличие от тепловых двигателей . Водород и кислород уже находились на борту корабля для движения и жизнеобеспечения, а побочную воду можно было использовать для питья и увлажнения атмосферы капсулы.
Ближе к концу своей жизни Бэкон был консультантом инжиниринговой фирмы Energy Conversion Limited и Johnson Matthey . Он был членом-основателем Инженерного общества и первым почетным членом Европейской группы топливных элементов.
См. также
[ редактировать ]- Дэниел Дэвис младший - изобретатель электрических устройств
- Хронология водородных технологий
- Топливный элемент
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Уильямс, КР (1994). «Фрэнсис Томас Бэкон. 21 декабря 1904 г. - 24 мая 1992 г.» . Биографические мемуары членов Королевского общества . 39 : 2–9. дои : 10.1098/rsbm.1994.0001 .
- ^ Jump up to: а б «Британцы, поддержавшие высадку на Луну» . Би-би-си . Проверено 7 августа 2019 г.
- ^ «Миссия Аполлона-11 50 лет спустя: кембриджский ученый, который помог отправить человека на Луну» . Кембриджский независимый . Проверено 7 августа 2019 г.
