Альтернативные источники питания для мобильных устройств

В этом материале мы с вами попробуем заглянуть в ближайшее будущее и посмотрим на инновационные (и не очень) разработки в области элементов питания для мобильных устройств.

Топливные элементы

Одной из идей, вдохновляющей разработчиков аккумуляторов, являются топливные элементы. Так, в мае 2004 года одна из исследовательских лабораторий Samsung (SAIT) представила широкой общественности разработанный ее специалистами топливный элемент для ноутбуков. Он позволяет ноутбуку непрерывно работать в течение примерно 10 часов, выходная мощность элемента - 20 Вт, при объеме используемого метанола (именно на нем и работает батарея) 100 мл. Ноутбуки с такими батареями, как отмечают исследователи, могут появиться на рынке уже в 2005.

 

 

Аналогичные разработки ведутся и в лабораториях Fujitsu - их топливный элемент имеет 15 мм в толщину, работает на 30% метаноле и содержит 300 грамм этого вещества. Его выходная мощность 15 Вт, а срок работы обычного ноутбука от такой батарейки измеряется восемью-десятью часами. Такие батареи подойдут не только для ноутбуков, им найдется место и в сотовых телефонах, и в КПК.

Toshiba не отстает от конкурентов, представив в июле DMFC-элемент (Direct Metha-nol Fuel Cell) (все на том же метаноле, как вы понимаете). Он имеет миниатюрные размеры - 22х56х4,5 мм (почти как обычный аккумулятор для сотового), для дозаправки требуется 1 см3 метанола, а вырабатываемая мощность находится на уровне 100 мВт. Этого, по словам компании, должно хватить на 20 часов работы MP3-плеера. Аналогичны элементам от Toshiba элементы Mobion, представленные в июне же американской MTI MicroFuel Cells. Главной, наверное, проблемой этих элементов питания является использование в них метанола - вещества, токсичного для человека. Возможно, ее решат элементы на этаноле - обычном этиловом спирте. Работа над этаноловыми элементами ведется, но пока существуют лишь прототипы. Логично было бы использовать для выработки электроэнергии бензиновый или водородный двигатель. В этой области также ведутся работы.

Микродвигатели

Следующей идеей "мобильного питания" является создание микродвигателей. В США ведется работа над программой MEMS Rotary Engine Power System под руководством профессора Альберта Пизано из университета Калифорнии. В рамках программы создаются миниатюрные двигатели, работающие, например, на водороде. Поперечник ротора существующих прототипов варьируется от десятков до одного миллиметра. Если проект завершится успешно (а он вовлек в работу множество учреждений, разработаны технологии производства таких двигателей и т. д.), то, возможно, скоро появятся ноутбуки и сотовые телефоны с мотором внутри.

Двигатели, батареи... Все это хорошо, но, учитывая сложную экологическую ситуацию в современном мире, хотелось бы чего-нибудь почище. Например, "солнечного" электричества.

Солнечная энергия

Солнечные батареи - идея не новая, но сейчас она бурно развивается. Например, в мае этого года в Японии выпущено устройство под названием Rina - это зарядник для сотовых телефонов, работающий от солнечной энергии. Время зарядки телефона зависит от солнечной активности и составляет около часа. Это зарядное устройство создано специально для аппаратов от DoCoMo и Vodafone.

Японская же компания Sharp создала солнечные батареи толщиной всего 1-3 микрометра, что меньше современных аналогов примерно в сто раз. Такими батареями можно просто покрывать поверхность сотовых телефонов, КПК или ноутбуков. Пленка этих батарей размером с пару кредиток и весом в один грамм способна, по словам разработчиков, обеспечить энергией велосипедный фонарь. Правда, не только выработка, но и "чистое" хранение энергии позволяет создавать аккумуляторы.

Суперконденсаторы

Четыре японские фирмы - Okamura Laboratory, Om-ron, Mitsui и Power Systems - создали в этом году предприятие по выводу на рынок нового типа конденсатора. Называется он EcaSS и изобретен еще в 1992 г. Плотность энергии в таком конденсаторе во много раз выше, чем у обычных конденсаторов, и приближается к плотности энергии в литий-ионных аккумуляторах. На самом деле это не один конденсатор, а целая группа оных, управляемая хитрой электроникой. Такие конденсаторы вполне могут стать аккумулятором будущего.

Выводы

Как видите, в области элементов питания ведется интенсивная и продуктивная работа. Уже совсем скоро можно ждать появления серийных образцов портативной техники на топливных элементах, применения солнечных батарей или зарядных устройств. Несмотря на явные успехи среди альтернативных источников энергии, обычные аккумуляторы сейчас чрезвычайно актуальны. О них мы и поговорим в следующий раз.