Компания MTI Micro продемонстрировала прототипы топливных ячеек Direct Methanol Fuel Cells (DMFC), которые позволят увеличить продолжительность работы портативных электронных устройств по сравнению с обычными батареями и упростят процедуру зарядки.
На выставке Fuel Cell Expo, которая прошла в Токио, были представлены два прототипа топливных ячеек, вобравшие в себя результаты нескольких лет упорной работы инженеров компании. Первая модель крепится к задней части смартфона Samsung BlackJack, а вторая оборудована интерфейсом, позволяющим присоединять к ней цифровые фотоаппараты.
В элементах DMFC электроэнергия вырабатывается за счет химической реакции, которая происходит с участием метанола, воды и кислорода, содержащегося в воздухе. Единственными побочными продуктами этой реакции являются водяной пар и диоксид углерода, так что топливные ячейки отличаются гораздо более высокой экологичностью по сравнению с традиционными батареями. Существенным преимуществом технологии DMFC является и то, что замена картриджа с метанолом в батарее занимает всего несколько секунд.
Вдвое мощнее литий-ионных батарей
"Мы имеем дело с решением, которое совершенно не связано с электрической сетью, - пояснил директор компании MTI Micro Пен Лим. - Возможность перезарядки без использования электрической розетки имеет очень важное значение для людей, находящихся в дороге".
Прототип DMFC для сотового телефона допускает быструю замену расходных материалов и позволяет осуществлять мгновенную перезарядку, после того как батарея сядет. А прототип DMFC для фотоаппаратов обладает вдвое более высокой емкостью по сравнению с литий-ионными аккумуляторами.
Увеличение емкости достигается за счет интеграции топливной ячейки и батареи в одном корпусе. Источником питания для фотоаппарата является батарея, а топливная ячейка обеспечивает ее дополнительную однократную зарядку, соответственно общая энергетическая емкость аккумулятора удваивается. Прототип DMFC для сотового телефона также включает в свой состав батарею, но она предназначена лишь для начальной загрузки телефона в те моменты, пока в дело не вступила топливная ячейка.
На задней стороне прототипа DMFC расположен механизм отвода тепла размером с почтовую марку. Он обеспечивает охлаждение системы и испарение излишнего количества воды, участвующей в химической реакции. В процессе работы механизм теплоотвода нагревается, хотя и не слишком сильно - примерно как ноутбук. В MTI отмечают, что в кармане устройство не представляет никакой опасности, но поднося нагретый сотовый телефон к лицу, нужно проявлять осторожность. Впрочем, пока устройство выполнено лишь на концептуальном уровне, работа над ним продолжается, и к моменту появления коммерческих моделей система охлаждения скорее всего будет усовершенствована.
Из USB – в метанол
Одновременно с развертыванием производства коммерческих версий источников питания DMFC инженеры MTI планируют наладить выпуск и соответствующих зарядных устройств.
Прототип такого устройства также был продемонстрирован на выставке Fuel Cell Expo. Через интерфейс USB оно способно заряжать любое количество портативных электронных устройств и даже поддерживать их работоспособность в том случае, если они потребляют небольшое количество энергии. Одного сменного картриджа для зарядного устройства хватает в среднем на десять полных циклов зарядки сотового телефона.
Таким образом, имея в своем распоряжении всего один метаноловый картридж, мобильные пользователи могут обходиться без электрической розетки примерно в течение месяца. А после этого можно вставить в устройство новый метаноловый картридж, которого также хватит на месяц.
MTI Micro планирует продавать свои зарядные устройства, заключив OEM-соглашения с партнерами. Ожидается, что коммерческое производство таких устройств начнется в 2009 году. На сегодняшний день соглашение о распространении картриджей топливных ячеек уже подписано с Duracell.
Авиация не дает добро
Технология DMFC не является исключительной прерогативой MTI. Соответствующие прототипы уже продемонстрировали и другие производители (в частности, компания Toshiba), но их устройства еще не появились на рынке.
Их дебют задерживается в том числе и по причине запрещения проносить метаноловые топливные элементы на борт воздушных судов. Однако Международная организация гражданской авиации уже одобрила сдачу в багаж картриджей с несжатым топливом на основе метанола, а в некоторых странах, в том числе в Великобритании, Канаде, Японии и Китае, приняты соответствующие нормативные правила. В США в настоящее время также рассматривается вопрос о включении элементов DMFC в число разрешенных для воздушной перевозки грузов.