فرانسيس توماس بيكون

📅 آخر تحديث: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

فرانسيس توماس "توم" بيكون، الحائز على وسام الإمبراطورية البريطانية وزميل الأكاديمية الملكية للهندسة وزميل الجمعية الملكية [ 1 ] (21 ديسمبر 1904 - 24 مايو 1992)، كان مهندسًا إنجليزيًا طور في عام 1932 أول خلية وقود عملية تعمل بالهيدروجين والأكسجين . تُستخدم هذه الخلية لتوليد الطاقة لكبسولات الفضاء والأقمار الصناعية .

حصل بيكون على وسام الإمبراطورية البريطانية (OBE) من الملكة إليزابيث الثانية في قائمة تكريمات رأس السنة الجديدة لعام 1967. وفي عام 1976، كان بيكون زميلًا مؤسسًا لزمالة الهندسة (التي تُعرف الآن بالأكاديمية الملكية للهندسة)، وهي الأكاديمية الوطنية للهندسة في المملكة المتحدة.

الحياة والأعمال

وُلد فرانسيس توماس بيكون عام 1904 في رامسدن هول، بيليريكاي ، إسكس، إنجلترا. عمل مهندسًا في كلية ترينيتي، كامبريدج ، وفي عام 1932 طوّر خلية الوقود التي استُخدمت ضمن مشروع أبولو لاستكشاف القمر في ستينيات القرن العشرين. [ 2 ] عُرضت خلايا الوقود لأول مرة على يد السير ويليام روبرت غروف عام 1839، لكن اختراعه ظلّ مهملاً إلى حد كبير لأكثر من مئة عام حتى أعاد بيكون إحياءه. تُستخدم خلية الوقود القلوية (AFC)، المعروفة أيضًا باسم خلية وقود بيكون نسبةً إلى مخترعها، في برامج ناسا الفضائية منذ منتصف ستينيات القرن العشرين لتوليد الطاقة للأقمار الصناعية وكبسولات الفضاء . رحّب الرئيس الأمريكي ريتشارد نيكسون ببيكون في البيت الأبيض ، وقال له: "لولاك يا توم، لما وصلنا إلى القمر". [ 2 ] بعد الهبوط الناجح لمركبة أبولو 11 على سطح القمر في يوليو 1969، التقى توم وزوجته باربرا برواد الفضاء نيل أرمسترونغ ، وباز ألدرين ، ومايكل كولينز في حفل استقبال استضافه رئيس الوزراء البريطاني هارولد ويلسون في مقر رئاسة الوزراء في 10 داونينج ستريت . [ 3 ]

كان بيكون من سلالة عائلة الفيلسوف السير فرانسيس بيكون (الذي لم يرزق بأطفال)، وتلقى تعليمه في كلية إيتون وكلية ترينيتي بجامعة كامبريدج . بعد تخرجه من كامبريدج، عمل متدرباً في شركة هندسية في نيوكاسل يملكها السير تشارلز بارسونز ، وتأثر به تأثراً كبيراً.

أثبت السير ويليام غروف مبدأ عمل خلية الوقود عام 1839، وجرّب باحثون آخرون أشكالًا مختلفة منها. إلا أنه على عكس الباحثين السابقين في هذا المجال، كان بيكون مهندسًا، وكان بارعًا في التعامل مع الآلات التي تعمل في درجات حرارة وضغوط عالية . في البداية، جرّب استخدام غروف لشاش البلاتين المنشط مع محلول حمض الكبريتيك ، لكنه سرعان ما انتقل إلى استخدام أقطاب النيكل المنشط مع محلول هيدروكسيد البوتاسيوم المائي . في يناير 1940، انتقل إلى مختبر في كلية كينغز بلندن ، وهناك طوّر خلية مزدوجة، تتكون من وحدة لتوليد غازي الهيدروجين والأكسجين، وأخرى لخلية الوقود نفسها. ويمكن عكس هذه العملية لتؤدي وظيفة كل من المحلل الكهربائي وخلية الوقود. وواجه بيكون مشاكل بسبب ارتفاع درجات حرارة وضغوط التشغيل، وطبيعة المواد الكيميائية المسببة للتآكل .

في عام 1946، وبموجب ترتيبات تمويل جديدة، انتقل العمل إلى قسم علوم الغرويات في جامعة كامبريدج . هناك، عُرض على فريق بيكون عينة من صفائح النيكل المسامية، التي كانت أصولها غامضة لدرجة أنها كانت محمية بموجب قانون الأسرار الرسمية . استخدموا هذه الصفائح لتطوير أقطاب كهربائية ذات مسام كبيرة على جانب الغاز ومسام أدق على جانب الإلكتروليت، مما أدى إلى خلق سطح بيني أكثر استقرارًا بكثير مما كان موجودًا سابقًا.

مع ازدياد التمويل، نُقل الجهاز مرة أخرى إلى ما كان يُعرف آنذاك بقسم الهندسة الكيميائية . هناك، تغلب الفريق على مشكلة تآكل قطب الأكسجين بنقع أقطاب النيكل الجديدة في محلول هيدروكسيد الليثيوم ، ثم تجفيفها وتسخينها. في عام ١٩٥٩، وبدعم من شركة مارشال أوف كامبريدج المحدودة (التي أصبحت لاحقًا مارشال إيروسبيس )، تم عرض بطارية مكونة من أربعين خلية بقدرة ٥ كيلوواط ، بكفاءة تشغيلية تبلغ ٦٠٪، علنًا.

حصلت شركة برات آند ويتني على ترخيص براءات اختراع خلية الوقود كجزء من عرض ناجح لتوفير الطاقة الكهربائية لبرنامج أبولو لهبوط الإنسان على سطح القمر. كانت خلايا الوقود مثالية في هذا الصدد نظرًا لكفاءتها المتزايدة مع انخفاض الحمل ، على عكس المحركات الحرارية . كان غازا الهيدروجين والأكسجين متوفرين بالفعل على متن المركبة للدفع ودعم الحياة، ويمكن استخدام الماء الناتج كمنتج ثانوي للشرب وترطيب جو الكبسولة.

في أواخر حياته، عمل بيكون مستشاراً لشركة الهندسة "إنرجي كونفرجن ليميتد" وشركة "جونسون ماثي" . وكان زميلاً مؤسساً في زمالة الهندسة وأول عضو فخري في المجموعة الأوروبية لخلايا الوقود.

انظر أيضاً

مراجع