Network World, США

Время автономной работы смартфонов, видео- и музыкальных плейеров, КПК и других электронных устройств слишком мало из-за низкой эффективности традиционных источников питания. Метаноловые элементы питания (DMFC) имеют несколько преимуществ перед ионно-литиевыми батареями.

Метанол, известный также как метиловый, или древесный, спирт, является бесцветной жидкостью, часто используемой в средствах для мытья автомобильных ветровых стекол. Метанол легче воды, поэтому батарейки на его основе весят намного меньше ионно-литиевых источников питания, что очень важно для портативной электроники. А главное, элементы DMFC способны работать в 2-10 раз дольше привычных аккумуляторов. Для подзарядки батареек DMFC не нужно выключать электронное устройство. Кроме того, метанол недорог: галлон (3,875 л) метанола, который может питать сотовый телефон примерно 10 лет, стоит всего 10 долл.

Технология DMFC позволяет преобразовать химическую энергию в электрическую за счет окисления метанола. В общем виде блок питания DMFC состоит из емкости с топливом, подсистемы подачи метанола, собственно элемента питания и электронных схем. Для подачи метанола используются клапан, насос, трубки и фильтры с отверстиями очень малого размера, подобные применяемым в струйных принтерах.

Традиционные источники DMFC, известные как «активные системы», состоят из конденсатора, вентилятора, насоса и системы смешивания жидкостей. Последняя предназначена для того, чтобы разбавлять метанол при подаче на анод батареи. Сам элемент питания похож на химический бутерброд со слоями катализаторов и мембран между анодным и катодным слоями.

Более простой метод реализован в так называемой «пассивной» технологии DMFC. В данном случае метанол направляется на катод DMFC, и возникает химическая реакция с выделением СО2 и воды. Ее рециркуляция внутри элемента осуществляется без применения специальных насосов и сложных трубопроводов.

Пассивная конструкция содержит меньше компонентов, а потому более миниатюрна и хорошо подходит для использования в КПК и сотовых телефонах. Некоторые компоненты DMFC сами являются потребителями энергии, и уменьшение их числа также приводит к увеличению времени работы топливного элемента. Кроме того, при меньшем количестве компонентов можно хранить больше метанола. Один см3 полезного пространства, сэкономленный для топлива, на 2-3 ч увеличивает время автономной работы устройства мощностью 0,5 Вт. Имея блок питания DMFC с одной-двумя запасными топливными емкостями, пользователь забудет о зарядном устройстве.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями