Великие химики: Уильям Роберт Гроув. Как свадебное путешествие открыло водородную энергетику

Сегодня для всех тех, кто занимается водородным транспортом и водородной энергетикой – очень памятный день. Да и вообще для всех электрохимиков мира, пусть они занимаются и «обычными батарейками». Дело в том, что ровно 210 лет назад родился английских физикохимик, который не только усовершенствовал первичный химический источник тока и получил весьма удобный элемент, названный его именем (в СССР его согласно тогдашним правилам перевода именовали элементом Грове), но  и создал первый – или один из первых в мире – водородный топливный элемент. Давайте же хотя бы в общих чертах познакомимся с этим замечательным человеком, Уильямом Робертом Гроувом (William Robert Grove 1811-1896).

Будущий ученый не должен был стать им. Гроув родился в Суонси в Уэльсе, в семье военного чиновника графства Гламорган (эта должность, deputy lieutenant, официально переводится на русский как заместитель председателя совета графства по делам территориальной армии). Изначально единственный сын чиновника должен был пойти по юридической линии и уже в 1835 году удостоился, как это часто неправильно переводят, «вызова в бар» (call to bar – речь о вызове к стойке, в данном случае – кафедре, трибуне ).  На самом деле, это выражение официально означает получение адвокатской лицензии.

Королевский институт в 1838 году

Однако болезнь помешала нашему герою активно заниматься практикой, и он решил отдать себя науке – он отправился в Королевский институт, с которым был давно знаком – ведь именно там, еще 18 лет от роду он встретил свою любовь, Эмму Марию Поулс, на которой он женится в 1837 году. Собственно говоря, именно свадебное путешествие, совершившееся в 1838 году, дало ему время подумать над некоторыми научными проблемами, и вот в 14 декабря 1838 года в журнал  The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science поступает письмо-статья On voltaic series and the combination of gases by platinum [1]. В этой работе Гроув подробно рассказывает о создании первого в мире водородного топливного элемента. Этой своей находке  Гроув посвятит всю свою жизнь – он будет совершенствовать и совершенствовать свое изобретение (например, новый вариант топливного элемента опубликован в книге 1874 года [2]), однако в XIX веке ему не найдется практического применения.

Схема топливного элемента из письма Гроув Фарадею

Впрочем, нельзя сказать, что Гроув от этого сильно страдал. В 1839 году он создал новый тип гальванического элемента, тот самый «элемент Грове» на основе цинкового анода в разбавленной серной кислоте и платинового катода в концентрированной серной. Этот элемент давал 1,9 Вольта против 1,1 Вольта элемента Даниэля – самого удачного элемента до того времени. Следующие 20 лет элементы Гроува применялись на только-только нарождающемся американском телеграфе.

Элемент Гроува

Внес Гроув важный вклад и в фотографию, работая в 1840-х годах  с известным ученым и популяризатором науки Джоном Петером Гассиотом над усовершенствованием дагерротипа.

Гроув в среднем возрасте. Дагерротип

Став же более пожилым – по тем меркам, конечно, лет с 35-40, снизил свои научные усилия,  частично перейдя-таки в статус адвоката, патентного поверенного и даже политика.

Карикатура на старого Гроува в суде из журнала Vanity Fair. Подпись иронизирует над электрохимическим прошлым Гроува – “Гальваническое электричество”

Уильям Гроув прожил долгую, насыщенную и, наверное, счастливую жизнь, достойную человека, проложившего всем нам путь в водородные технологии.

Текст: Алексей Паевский, совместная публикация с Центр компетенций НТИ при ИПХФ РАН

1. Grove, W. R. (1839). XXIV. On voltaic series and the combination of gases by platinum. The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science, 14(86-87), 127–130. doi:10.1080/14786443908649684

      2. W.R. Grove, On the Correlation of Physical Forces, 6th ed., Longmans, Green and Co, London, 1874