Джеффри Баллард - Geoffrey Ballard

Джеффри Эдвин Холл Баллард
Родившийся	(1932-10-16)16 октября 1932 г. Ниагарский водопад, Онтарио
Умер	2 августа 2008 г.(2008-08-02) (в возрасте 75 лет) Северный Ванкувер, британская Колумбия
Образование	Queens University Вашингтонский университет в Сент-Луисе
Супруг (а)	Шелаг Баллард (1932) ​ ​ (м. 1956⁠–⁠2008)​
Дети	Кертис (1957) Марк (1959) Эдвард (1963)
Родители)	Арчибальд Холл Баллард Джесси Маргарита Милдред
Награды	Медаль Кастнера (2004)

Джеффри Баллард, СМ, OBC (16 октября 1932 г. - 2 августа 2008 г.) Канадский геофизик и бизнесмен. Давний сторонник замены двигатель внутреннего сгорания, в 1979 году Баллард основал то, что впоследствии стало Ballard Power Systems для разработки коммерческих приложений топливный элемент с протонообменной мембраной (PEM). Признанный во всем мире как отец топливная ячейка промышленность,^[1] Время назвал его "Героем планеты" в 1999 году.^[2]

ранняя жизнь и образование

Баллард родился в Ниагарский водопад, Онтарио Джесси Маргерит Милдред из Раунтри семья в Йорк и Арчибальд Холл Баллард из Статен-Айленд, Нью-Йорк. Его отец изучал электрохимическую инженерию в Университет Торонто а позже специализировался в области радиации. Он работал в Carborundum Corporation когда директор лаборатории упал за борт с лодки во время вечеринки и был накрыт Ниагарский водопад, поэтому Арчибальд Баллард был назначен директором лаборатории в относительно молодом возрасте, примерно за 40. Он провел большую часть Вторая Мировая Война в Ок-Ридж, Теннесси, работая над атомной бомбой.^[3]

После школы в Ниагарском водопаде Баллард учился Королевский университет в Кингстон, Онтарио, изучение инженерной геологии.^[4] Здесь он познакомился со своей будущей женой Шелаг, они поженились и окончили университет в том же 1956 году. Баллард получил должность в Shell Oil в Альберте, возглавляя исследовательские группы верхом на лошади. Он покинул Shell ради Масло Mobil и путешествовал по миру в исследовательских поездках. Во время этих поездок его советы часто игнорировались, поскольку он был «всего лишь» со степенью бакалавра (достаточно сложной в 1950-х годах), и после нескольких таких инцидентов он решил оставить промышленность и продолжить обучение в докторантуре по наукам о Земле и планетах. Вашингтонский университет в Сент-Луисе.^[5]

После получения докторской степени в 1963 году Баллард работал гражданским лицом в Армия США, специализирующийся на СВЧ-связи и изучающий, как спрятать заправочные баки подо льдом в Гренландия.^[2] Баллард работал в армии в Форт Уачука в Аризона в 1973 году, когда нефтяной кризис ударить. Правительство США отреагировало на это созданием Федерального исследовательского офиса США по вопросам энергосбережения и начало искать кого-то, кто бы им руководил. Учитывая его опыт работы с проектами, армия направила его на должность директора офиса, первоначально на шесть месяцев.^[6]

Он быстро разочаровался в политической системе. «Энергетические системы печально известны своими долгими периодами созревания, часто двадцатью годами или дольше, [но] в продукте должна была быть отдача в течение пяти-семи лет, чтобы оправдать вкладываемые государственные деньги. Есть политические циклы, связанные с переизбранием, поэтому политики не хотели вкладывать деньги в системы, которые должны были реализоваться в каком-то другом поколении. Вы разослали планы, и они взломали их и взломали ».^[7] Когда контракт истек, он решил уволиться и начать работать самостоятельно.

Американский Энерджайзер

Одно из исследований, в которых он принимал участие в отделе исследований по охране природы, касалось электромобилей, питаемых от обычных свинцово-кислотных аккумуляторов. Все это не казалось ему практичным, но он был уверен, что будущее за электрической тягой. Он сказал Откройте для себя журнал в интервью 2002 года: «Моей целью с самого начала была замена двигателя внутреннего сгорания - просто убрать его с улиц».^[5] Баллард ранее встречался с Ральфом Шварцем в Аризоне, который познакомил его с идеей использования литиевые батареи вместо свинцово-кислотных, так как они были бы намного легче. Однако в то время литиевые батареи нельзя было перезарядить. Шварц убедил Балларда, что они должны изучить проблему, и Баллард обналичил свою пенсию, чтобы купить часть их нового совместного предприятия, American Energizer.^[8]

Шварц и Баллард были представлены Киту Пратеру на Техасский университет химического факультета и продал ему идею разработки с ними новой технологии перезаряжаемых литиевых батарей. Пратер смог быстро определить, что никто не знал, что это за продукт реакций литиевой соли в существующих батареях, и предположил, что это был дитионит лития, который он смог синтезировать. Работая в трейлере, Баллард и Шварц построили простую батарею, а Пратер привез образец дитионита лития, и когда они были помещены вместе и заряжены, возник слабый ток. После доработки систему можно было заряжать около десятка раз.

Поскольку технология выглядела так, как будто ее можно превратить в коммерческое предприятие, Баллард связался со своим знакомым, Джоном Хортоном, чтобы предоставить дополнительную поддержку. Хортон находился в процессе переоборудования Бен Франклин (PX-15) в Северный Ванкувер для разведки нефти, и Баллард убедил его, что их новая батарея идеально подойдет.^[9] Хортон согласился выделять несколько тысяч долларов в месяц на финансирование. После этого Баллард купил заброшенный мотель в Аризоне за 2000 долларов и начал превращать его в лабораторию.

К 1977 году батареи уже начали поступать, и Баллард и Пратер курсировали между Аризоной и Ванкувером. Баллард всегда хотел вернуться в Канаду, поэтому Шварц продал свою долю в технологии аккумуляторов Балларду за 1 доллар, в то время как Баллард продал свою долю в последнем предприятии Шварца - механической установке. антиблокировочная тормозная система система за тот же $ 1. В 1979 году Баллард переехал в Ванкувер и стал президентом и главным исполнительным директором Ultra Energy.^[10]

В Канаде Ultra Energy работала в том же ангаре, где Хортон переоборудовал свою подводную лодку. К середине 1970-х переоборудование было завершено без батареи на месте, и Хортон отказался от поддержки проекта батареи. Получив некоторое частное финансирование, они выиграли контракт на неперезаряжаемую литиевую батарею со сроком хранения 10 лет для пожарный извещатель компания Firenetics.^[11] Примерно через год аккумулятор был готов, и производство должно было начаться в Гонконг, когда, к удивлению Ultra, Firenetics объявила о банкротстве после долгого судебного процесса с General Electric. Ultra Energy оказалась неплатежеспособной.

Ballard Power Systems

Основная команда Ultra Energy немедленно преобразовалась в Ballard Research, заняв офисы прямо через улицу от Ultra. Баллард начал обзванивать старых знакомых в нефтяной отрасли в поисках компаний, которые могли бы быть заинтересованы в диверсификации своих энергетических холдингов. Shell была заинтересована и какое-то время держала компанию на плаву, но потеряла интерес после того, как один из миноритарных акционеров устоял. В середине 1981 г. Amoco решила взять на себя перезаряжаемую часть компании и выплатила большую часть местных долгов компании.^[12] Теперь платежеспособная компания быстро начала искать приложения для своей технологии и выиграла контракты с Канадские вооруженные силы для дальнейшего развития своей одноразовой батареи с длительным сроком службы. Это привело к созданию успешной производственной линии, производящей тысячи ячеек для вооруженных сил США и Канады.

В то время как одноразовый дизайн был успешным, аккумуляторная версия так и не доработала. В 1983 году Баллард, Пратер и Пол Ховард начали искать новые идеи, над которыми они могли бы работать, когда закончились средства на проект батарей. Среди множества идей был ряд попыток найти государственное финансирование, что в конечном итоге привело к запросу Министерства национальной обороны (DND) о подаче предложений на производство недорогих твердополимерных топливных элементов. Теперь известные как PEM, эти клетки использовались в коммерческих целях только в Project Gemini и несколько других космических зондов, и General Electric отказалась от этой технологии, когда НАСА перешел на другие конструкции топливных элементов для Проект Аполлон и Космический шатл. Хотя с тех пор было предпринято несколько попыток снизить высокую стоимость ячеек PEM, ни одна из них не увенчалась коммерческим успехом.

В то время никто в компании не имел прямого опыта работы с топливными элементами, и, по общему мнению, сам Баллард заявил: «Что такое топливный элемент?» когда эта тема была впервые поднята.^[13] Пратер с обширным опытом работы в области электрохимии прилетел в Лос-Аламосская национальная лаборатория в Нью-Мексико, где все еще проводились ограниченные исследования PEM. Ему удалось собрать небольшое количество деталей из испытательных ячеек, которые обеспечили бы ранний старт. Тем временем Баллард отправил команды в Оттаву, чтобы лучше разобраться в контракте. Вооруженные этой информацией из обоих источников, они выиграли контракт на 500 000 долларов, который требовал от них предоставить три прототипа ячеек, которые производили от 50 до 150 Вт и были готовы через 28 месяцев. Выполнив все требования, они выиграли дополнительный контракт, и именно во время этого проекта, в 1986 году, они достигли рубежа в производстве в четыре раза больше энергии на единицу объема, чем любой предыдущий топливный элемент.^[14]

В 1987 году Баллард выиграл контракт с Перри Океанография предоставить топливные элементы для их небольших подводные аппараты. После некоторых трудностей в разработке батареи требуемой мощности 2 кВт с использованием их современной конструкции элемента «Mark IV», система была успешно установлена ​​и стала одной из первых коммерческих систем топливных элементов с 1960-х годов. Модернизация конструкции элемента "Mark V" резко повысила производительность, обеспечивая 4,1 кВт от батареи того же размера, что и исходная модель 2 кВт. Контракт с Королевский флот Вскоре за этим последовало, и хотя полученные элементы не использовались, поскольку Королевский флот решил перейти на полностью ядерное оружие, контракт на исследования позволил компании продолжить совершенствование элементов.

Разработка этих инженерных образцов до реальных продуктов должна была быть долгой и дорогой. Хотя линия по производству аккумуляторов продолжала преуспевать, прибыли, которую она приносила, было недостаточно для управления компанией в целом. Баллард начал искать новую столицу и нашел Майка Брауна, основателя находящейся в Ванкувере компании Ventures West. венчурный капитал Компания. Ventures West предоставила несколько раундов финансирования, и Браун предположил, что, если компания хочет добиться успеха, ей потребуется новое руководство, знакомое с работой с крупными компаниями. Хотя основателям было трудно принять незнакомца в свою среду, в конце концов они были привлечены, и Фироз Расул стал новым генеральным директором. Расул немедленно ввел в действие план развития с указанием сроков достижения целей и промежуточных этапов.^[15]

Компания была реорганизована, и в 1989 году Баллард собрал 4 миллиона долларов государственных денег от правительства Британской Колумбии на 4 миллиона долларов государственных денег от правительства Британской Колумбии до BTC Engineering, в то время как сторона топливных элементов стала Ballard Technologies Corp., почувствовав, что технология готова к коммерческому использованию. построить автобус на топливных элементах, представив его на Научный мир в 1993 году. Он ездил на автобусе на энергетические ярмарки по всему миру, и Даймлер-Крайслер и Форд инвестировал 750 миллионов долларов в покупку одной трети акций недавно публичной компании Ballard Power Systems. Баллард сказал Time в 1999 году, что автомобили на топливных элементах должны стать экономичными к 2010 году, и «двигатель внутреннего сгорания пойдет по пути лошади. Это будет любопытством для моих внуков».^[2]

Перенести технологию из лаборатории в дорогу оказалось очень непросто, и после многих лет разработки и множества раундов дополнительного финансирования Баллард оставил активное управление в 1998 году. Подразделение по производству автомобильных мощностей было продано Daimler-Chrysler и Ford в 2008 году за 96,6 миллиона долларов, и В настоящее время Daimler управляет небольшим количеством автобусов на топливных элементах в Гамбурге, США, Японии и Сингапуре. Ballard Power Systems продолжает свою работу над PEMFC для стационарных систем энергоснабжения и резервных систем.

После Балларда

После ухода с должности руководства Ballard Power Systems в 2000 году Баллард основал General Hydrogen,^[1] который работал над проблемами производства и распределения водорода. В 2007 году компания была продана Подключите Мощность за 10 миллионов долларов.

В 1999 году он был назван Время как «Герой планеты».^[2] В 2002 году он был назван «Бизнес-лидер года» по версии Scientific American.^[16] Он получил премию Всемирной технологической сети в области энергетики в 1999 году и в области окружающей среды в 2000 году. Он также получил международную экологическую премию Гутенберга в Швеции в 2000 году. Он был председателем Канадской водородной ассоциации и членом консультативного совета Института энергетики Транспортные исследования, Калифорнийский университет.

Он умер от осложнений от болезни печени в больнице Lions Gate в Северном Ванкувере.

Цитата

Потребуются совместные усилия академических кругов, правительства и промышленности, чтобы осуществить переход от бензиновой экономики к водородной. Силы накапливаются, и наблюдается прогресс. Очень важно, чтобы изменение такого масштаба не навязывалось невольным участникам, а чтобы все мы работали вместе, чтобы найти экономически жизнеспособный путь к изменениям.

— Джеффри Баллард, Всемирная конференция по водородной энергетике

Рекомендации

Примечания

Библиография

• Том Коппель, «Энергия будущего: топливный элемент Балларда и гонка за изменение мира», Джон Уайли и сыновья, 1999, ISBN  0-471-64629-6
• Инновации Канада, «Случай 2. Ballard Power Systems», Правительство Канады, 15 февраля 2005 г.