БЕСПРОВОДНАЯ АППАРАТУРА
MTI и другие компании хотят поставить на службу мобильных вычислений технологию топливных элементов
В мобильных вычислениях работоспособность оборудования полностью зависит от источников питания.
Хотя процессоры становятся все более быстрыми, сети - все более обширными, а приложения - все более интеллектуальными, технология батарей питания развивается гораздо медленнее. Годы идут, но мобильные устройства работают по-прежнему на все тех же литиево-ионных аккумуляторах.
Однако есть надежда, что вскоре в этой области откроются новые перспективы благодаря появлению миниатюрных топливных элементов (fuel cells) - электрохимических устройств, вырабатывающих электричество из газообразного водорода или жидкого спирта.
Топливные микроэлементы смогут служить в
10 раз дольше обычных литиево-ионных батарей
Эти изделия смогут служить в десять раз дольше, чем стандартная литиево-ионная батарея, и, вероятно, уже к 2004 г. выйдут на широкий рынок.
“Технология аккумуляторных батарей, хотя и не стояла на месте, развивалась далеко не так быстро, как бы хотелось, - говорит Билл Экер, президент и исполнительный директор фирмы MTI Micro Fuel Cells (Олбани, шт. Нью-Йорк), являющейся подразделением компании Mechanical Technology. - А нынешняя мобильная техника должна быть всегда в рабочем состоянии”.
MTI - одна из целого ряда компаний (как небольших, типа Manhattan Scientific или Smart Fuel Cell, так и более крупных, например Motorola), которые пытаются довести технологию топливных элементов до практического применения.
В августе MTI представила свой новейший прототип топливного элемента, работающего на метаноле. Внутри его опытного образца размером с колоду карт имеется сменный топливный картридж. Элемент не требует принудительной прокачки горючего и может работать будучи перевернутым вверх дном, чего нельзя было сказать о его предыдущих вариантах.
Топливный элемент окружен пластиковой мембраной, на которую нанесен катализатор. Топливо поступает изнутри наружу и в итоге должно вступить в реакцию с окружающим воздухом, из чего следует, что устройство не сможет работать под водой, однако это вряд ли будет помехой для рядового пользователя мобильных технологий.
По прогнозам MTI, к середине текущего десятилетия топливные элементы найдут применение в разнообразных устройствах от сотовых телефонов до ноутбуков.
Важным вопросом наверняка станут габариты. Нынешний прототип MTI не вписывается в размеры большинства складных сотовых телефонов. Фирма Smart Fuel Cell (Мюнхен, Германия) сообщила, что ее топливный элемент для ноутбуков поступит в продажу, возможно, уже к концу года, однако он будет еще крупнее, чем опытный образец MTI.
По словам Экера, MTI работает над проблемой уменьшения размеров. “Я не берусь предрекать для топливных элементов что-то вроде закона Мура, однако улучшая интеграцию системы, мы сможем шаг за шагом заметно ее ужать в габаритах”, - уверен он.
По мнению потенциальных пользователей, увеличение срока службы батарей особенно важно для более крупной аппаратуры, а точнее, для ноутбуков.
“Мне редко когда не хватает нынешнего ресурса батареек сотового телефона. Просто каждую ночь я их перезаряжаю, - рассказывает Винсент Брей, заведующий стратегическим планированием и исследованиями фирмы Toyota Motor Sales (Торранс, шт. Калифорния), который по долгу службы часто бывает в разъездах. - Но для ноутбука топливный микроэлемент был бы весьма кстати. Застревая в аэропорту, я всегда ищу розетку, потому что батарея моего ПК быстро истощается. Имея топливный элемент, я смог бы полноценно пользоваться ноутбуком в аэропорту и в полете - без хлопот с поиском места подключения”.
Правда, здесь имеется одно препятствие. Использовать топливные элементы на борту самолета, вероятно, не разрешат, потому что водородный вариант этих устройств работает на легковоспламеняющемся газе, а элементы на базе метанола содержат огнеопасную жидкость. Эти источники питания устроены так, что для их перезарядки надо вставить новый картридж с горючим. Хотя существующие прототипы еще слишком далеки от рынка, чтобы их проверяли контролирующие органы, у аналитиков есть определенные сомнения в их будущем.
“До широкого внедрения топливных элементов еще далеко, но появись они сейчас, сразу возникла бы проблема: что, если кому-то вздумается их перезаряжать в неподходящем месте, например в авиалайнере”, - говорит Кен Дьюлани, аналитик фирмы Gartner (Стамфорд, шт. Коннектикут).
Представители индустрии топливных элементов организуют осенью конференцию в Бостоне. Одним из главных предметов обсуждения на ней будет вопрос о потенциальных ограничениях на перевозку переносных устройств с топливными элементами на основе метанола, водорода и металлогидридов.
По мнению официальных лиц компаний, специализирующихся в этой области, все дело в оболочке, которая окружает топливный элемент. Ведь, например, и литий является огнеопасным, если не инкапсулирован в пластик. (Маленькие бутылки со спиртными напитками, которые подают в самолетах, в принципе тоже могут загореться, потому-то и существуют государственные правила их упаковки.)
“Все дело в корпусе, - считает Роберт Хокэди, главный научный сотрудник по разработкам топливных элементов Manhattan Scientific (Лос-Аламос, шт. Нью-Мексико). - Если у изделия имеется надлежащая оболочка, Министерство транспорта может констатировать его безопасность. Совершенно недопустимо, чтобы устройство где-то могло подтекать. Топливо надо надежно изолировать”.
По словам Хокэди, его компания хотела бы выйти на рынок со своими топливными элементами на основе как водорода, так и метанола уже в будущем году, однако из-за трудностей с выбором корпоративных партнеров по производству данных устройств их выпуск может задержаться до 2004 г.
Хокэди полагает, что полная замена аккумуляторов на эти изделия вряд ли будет лучшим подходом к энергообеспечению мобильной аппаратуры. Производители автомобилей исследуют возможности применения топливных элементов в гибридных электромобилях, и компании, занимающиеся разработкой подобных устройств для нужд беспроводной индустрии, тоже ориентируются на гибридный подход.
“Мне кажется, что поначалу топливные элементы смогут служить для подзарядки обычных аккумуляторов, - делится своими соображениями Хокэди. - Вряд ли можно вытеснить батареи из всех категорий аппаратуры, и в ряде случаев оптимальным станет комбинированный подход”.
