Palivo pro nové tisíciletí

Jako budoucí zdroj paliva vzbuzuje vodík hodně naděje – a víc než jen trochu opatrnosti. Ale jeden startup z New Jersey vyvinul technologii palivových článků na vodíkový pohon pro přenosná zařízení, o které slibuje, že může být stejně bezpečná a dokonce s delší životností než dnešní baterie.

Millennium Cell of Eatontown, NJ vyvinula patentovaný proces, který využívá borohydrid sodný – chemickou látku syntetizovanou z boraxu, minerálu běžně se vyskytujícího v pracích prostředcích – k výrobě vodíku. Roztok borohydridu sodného, ​​který je uložen v kapalné formě, prochází komorou obsahující patentovaný katalyzátor a podle potřeby se uvolňuje vodík. Millennium Cell nevyrábí skutečné palivové články, ale spolupracuje s různými výrobci palivových článků, kteří licencují jeho systém.

Proces „vodíku na vyžádání“, představený na nedávném veletrhu, se liší od většiny ostatních technologií palivových článků zaměřených na přenosná zařízení. Obvykle se spoléhají na metanol (také známý jako methylalkohol nebo dřevěný alkohol), který je považován za stabilnější, ale méně výkonný než stlačený vodík. Millennium se vyhýbá otázce stability tím, že skladuje své palivo ve formě stabilního a nevýbušného roztoku borohydridu sodného a podle potřeby jej převádí na vodík.

Millennium není jedinou společností, která překročila hranice metanolu jako paliva. Konkurenční Medis Technologies se sídlem v New Yorku využívá pro provoz svého přenosného Power Packu patentovanou chemii borohydridu sodného. Nicméně se má za to, že technologie palivových článků postupuje kupředu jen pomalu, protože budoucí vývojáři, včetně některých z největších světových výrobců elektroniky, zápasí s problémy velikosti, hustoty energie a dokonce federálních leteckých předpisů, které by si takovou sílu mohly udržet. zdroje mimo letadla. V této atmosféře by podle některých mohlo použití vodíku pomoci překonat stávající problémy a posouvat trh vpřed.

Walter Nasdio, výkonný ředitel Ardor Capital Investments, newyorského brokera a dealera zaměřeného na energetický sektor, říká, že technologie Millennium „obstojí dobře v porovnání s konkurenty poháněnými metanolem, pokud jde o hustotu energie a užitečnost.

Metanol se ujal a metanol je levný, říká Nasdio. Ale jsou tu problémy s manipulací a nasazováním do letadel. Panují obavy, že hořlavý kapalný metanol způsobí bezpečnostní problémy, pokud se rozlije, a proto nemusí být na dlouhou dobu povolen v letadlech.

Jako náhrada za baterie jsou palivové články považovány za zdroj energie s delší životností pro notebooky a mobilní telefony, který je podle zastánců potřebný pro provoz dnešních náročnějších mobilních zařízení.

V oblasti přenosné elektroniky došlo k přerušení trhu, říká Chris McDougall, programový manažer napájení přenosné elektroniky pro Dow Ventures Group, obchodní jednotku společnosti Dow Chemical, která nedávno investovala do Millennium Cell. Elektronika chce stále delší dobu chodu a chce stále větší výkon.

Dnešní baterie, říká, prostě nemohou držet krok. Typická dobíjecí baterie notebooku poskytne dvě až čtyři hodiny napájení bez střídavého proudu. Mezitím lithium-iontové a nikl-metal hydridové baterie pro mobilní telefony nabízejí v závislosti na modelu jen hodinu a půl doby hovoru. Vzhledem k tomu, že počítače a další mobilní zařízení obsahují více funkcí spotřebovávajících energii – rychlejší procesory pro lepší grafiku a rychlejší běh – běžné baterie pravděpodobně narazí do zdi.

Dow Chemical vidí v přístupu Millennium potenciál. Obří chemická společnost nedávno koupila tříprocentní podíl v Millennium Cell s opcí na odkoupení až 19,9 procenta společnosti. Dow’s McDougall říká, že Millennium se odlišuje od svých konkurentů v oblasti vývoje palivových článků ve způsobu, jakým využívá vodíkové palivo. Millennium je dosud jedinou veřejnou investicí Dow na trhu s palivovými články.

Prototyp palivového článku, který společnost Millennium Cell představila na Intel Developer Forum v San Franciscu v březnu, je externí jednotka, která má tloušťku pouhých šest milimetrů, ale údajně byla schopna poskytnout pouze tři hodiny nabíjení pro notebook – ne o mnoho více než některé jiné. baterie dnes. Ale během několika let tvůrci Millennium očekávají, že jejich palivový článek poskytne osm hodin energie a bude stát přibližně tolik jako standardní sekundární baterie notebooku (kolem 150 USD).

Chemické činidlo Millenium, borohydrid sodný, je syntetická sloučenina vyrobená z kovového sodíku a boraxu, minerálu, který se často nachází na vyschlých mořských dněch – s bohatými zásobami ve Spojených státech, což z něj podle Johna D. Giolliho dělá nákladově efektivní palivo. , úřadující finanční ředitel Millennium Cell.

Kromě toho, že je 10krát energeticky bohatší než lithium, které se v současnosti používá k napájení lithium-iontových baterií, a je o něco výkonnější než methanol, Giolli říká, že jeho systém Hydrogen on Demand omezuje potřebu platiny, která se obvykle používá jako katalyzátor v metanolovém palivu. reakce buněk a které by mohly zvýšit náklady na palivové články, když přijdou na trh.

Vodík byl palivem volby pro větší systémy palivových článků, jako jsou ty, které jsou v současnosti vyvíjeny pro pohon automobilů jednoho dne; ale až donedávna nebyl oblíbenou volbou pro menší zdroje energie kvůli potřebám úložiště.

Přes všechny výhody, které plynný vodík nabízí, ho musíte skladovat při vysokém tlaku nebo ho skladovat velmi chladný… což je v pořádku [v autě], když můžete mít vzadu obří vyztuženou nádrž, říká Dan Benjamin, hlavní analytik pro ABI Research of Oyster Bay, NY Nebylo by to tak životaschopné pro malé zařízení. Metanol není tak dobrý jako vodík, ale bylo mnohem jednodušší s ním pracovat.

Cena je stále problémem pro systém palivových článků Millenium. Takže jak společnost vylaďuje svůj proces, aby snížila náklady na budoucí spotřebitelské použití, vyvíjí také aplikace pro armádu, kde je po této technologii větší okamžitá potřeba – a hlubší kapsy, aby za ni zaplatily. Millennium se spojilo s výrobcem palivových článků Protonex Technology se sídlem v Massachusetts na vývoji palivových článků pro personál amerického letectva jako zdroj energie pro provoz komunikačních zařízení na misích v terénu.

Může být koncem roku 2007 nebo začátkem roku 2008, než se palivové články využívající systém Millenium dostanou na spotřebitelský trh, říká Giolli. Většina zastánců palivových článků věří, že uplyne několik let, než uživatelé zapnou své notebooky a mobilní telefony pomocí těchto náhradních baterií, ale potenciál trhu je zjevný. ABI Research předpovídá, že do roku 2012 budou přenosné palivové články (nebo mikro palivové články, jak se jim také říká) napájet téměř 15 procent světových notebooků.

Mezitím několik společností, které doufají, že budou brzy uvedeny na trh, včetně společnosti Toshiba a start-upu s palivovými články Medis Technologies se sídlem v New Yorku, oznámilo plány na uvedení svých prvních modelů na letošní rok.

Bez ohledu na jejich přístup Benjamin říká, že téměř všichni hlavní vývojáři přenosných palivových článků „stále zápasí s otázkami velikosti, ceny, koncentrace [paliva] a funkční životnosti palivového článku.

Navzdory posunu vpřed, který na trhu vidí, Benjamin radí mobilním uživatelům, aby si o letošních vánočních svátcích neplánovali pořizovat do svého notebooku palivový článek.

Není přesně tajemstvím, že [uvolňování mikropalivových článků] je stále odsouváno, říká Benjamin. „Stále slyšíme tato oznámení „doufáme, že to oznámíme“, ale měli bychom se na to podívat za 12 měsíců a zjistit, zda někdo nevydal produkt.

skrýt