Вечные батарейки

Эпоха Li-ion батарей заканчивается, и наступает эпоха топливных элементов

Литий-ионные батареи почти достигли предела своей емкости, а значит, продолжительность работы от батарей мобильных устройств не может быть существенно увеличена. В связи с этим растет интерес к другой технологии, способной увеличить мощность батареек в десять раз.

Компания Neah Power Systems готовится вывести на авансцену ИТ-отрасли технологию топливных элементов в качестве нового решения для питания электронных устройств.

Предложенный компанией топливный элемент — это устройство, в котором используется водород и кислород и которое вырабатывает тепло и электричество. Устройство напоминает постоянно перезаряжаемую батарею, его можно подключить к стандартному зарядному устройству.

Перезаряжаемый элемент напоминает собой небольшой картридж. Батарейки на топливных элементах в разных устройствах могут отличаться друг от друга, но картриджи должны быть взаимозаменяемыми и, возможно, в один прекрасный день их начнут продавать в киосках аэропортов наравне с видеокассетами и фотопленками.

Пока не ясно, как топливные элементы будут применяться в ноутбуках и других мобильных электронных устройствах, но эта технология представляет большой интерес именно своей долговечностью.

Элементы могут увеличить срок работы цифровых устройств без подзарядки аккумуляторов или использоваться для обеспечения работы более мощных устройств, чем позволяют современные батарейки.

Степень свободы устройств

«Производители современных мобильных компьютеров вынуждены отказываться от множества функций из-за ограничений на электропитание, — отметил Грегг Макуч, директор Neah по маркетингу продуктов. — Более быстрые процессоры, дисководы для чтения/записи DVD-дисков и другие компоненты требуют большей мощности, а высокопроизводительные беспроводные локальные сети — более ?энергически устойчивых? компьютеров, которые можно носить с собой и постоянно ими пользоваться».

Лерой Олсон, основатель Neah Power и директор компании по технологиям, добавил, что «в перспективе появятся новые технологии, реализующие такие функции, которые не в состоянии поддерживать современные батарейки. Так что эпоха литий-ионных батареек заканчивается и наступает эпоха топливных элементов».

Картриджи с началом массового выпуска должны стоить недорого. Макуч не назвал их предполагаемую цену, отметив лишь, что она будет конкурентоспособной. «Хотя, если выяснится, что они намного лучше, чем существующие устройства, никто не откажется платить за них чуть больше», — добавил он.

В то время как совершенствуются технологии изготовления батареек, электроемкость аппаратного обеспечения, для которого предназначены такие устройства, также растет. Современные мобильные компьютеры смогут непрерывно работать от устройств с топливными элементами почти 14 часов, правда, как признал Олсон, некоторые системы будут работать без перезарядки значительно меньший срок.

По словам Макуча, технология, разработанная Neah Power, предусматривает использование метанола, который как топливо обладает целым рядом достоинств (энергоемкость, дешевизна, безопасность для окружающей среды). Хотя такие картриджи, скорее всего, будут одноразовыми, они наносят гораздо меньший вред окружающей среде, чем современные технологии.

Высокая энергоемкость

В Neah Power предполагают, что ПК, оснащенные источниками питания на основе топливных элементов, появятся на рынке года через три. Компания намерена подробно изложить принцип работы данной технологии, а также сообщить о своих бизнес-планах в начале 2003 года.

Технология топливных элементов используется и другими компаниями. В августе MTI MicroFuelCells представила прототип такого метанолового топливного элемента, выпуск которого планируется начать в 2004 году. Предполагается, что такие элементы будут устанавливаться в сотовых телефонах и карманных устройствах. Casio тоже разработала топливный элемент для ноутбуков и других мобильных устройств и намерена начать его выпуск к 2004 году. Похоже, что Motorola также оценивает потенциал этой технологии и возможности ее использования.

Представители Neah предполагают, что к концу 2004 года сформируется определенный вертикальный рынок для этих решений, но в потребительских продуктах такие элементы питания начнут устанавливать не ранее 2005-2006 года.

И снова о питании

Новые источники питания для электронных устройств — одно из самых приоритетных направлений работы для специалистов по технологиям. По мере распространения мобильных компьютеров и роста их производительности перед разработчиками все острее встает вопрос о создании мобильных средств с длительным сроком работы.

Помимо технологии топливных элементов, существует еще одна технология, предназначенная для подачи питания на очень небольшие устройства, такие как удаленные датчики . Она предусматривает использование энергетических ресурсов радиоактивных изотопов.

Один из разработчиков Университета Корнелла — профессор Амит Лал создал батарейку размером всего в 1 мм, но способную работать в течение десятков лет. Батарейка переводит хранимую энергию изотопов в движение микроскопического кронштейна, заставляя его перемещать компоненты или вырабатывать электричество для микросхемы. Теоретически энергии радиоактивных изотопов может хватить на 100 лет. Некоторые изотопы отличаются тем преимуществом, что, в отличие от обычных батареек, они не подвержены влиянию условий окружающей среды, в частности температуры.