Ogniwa paliwowe do laptopów stały się kolejną wielką rzeczą: co się stało?

Ogniwa paliwowe były kiedyś reklamowane jako doskonałe, zaawansowane technologicznie rozwiązanie do skracania żywotności baterii laptopa, ale prawie dwie dekady później nadal ich nie mamy i wygląda na to, że nigdy nie będziemy mieli. Co się stało z tym obiecującym zasilaczem komputerowym?

Co to jest ogniwo paliwowe?

Ogniwo paliwowe to urządzenie, które zamienia energię chemiczną na energię elektryczną. Pod tym względem robi to samo, co bateria. Różnica polega na tym, jak ogniwo paliwowe generuje prąd elektryczny.

Podobnie jak akumulator , ogniwo paliwowe ma anodę, katodę i elektrolit. Jony (atomy naładowane elektrycznie) przemieszczają się od jednego do drugiego, co wytwarza prąd. W przeciwieństwie do baterii energia nie jest magazynowana w ogniwie paliwowym. Zamiast tego ogniwo wymaga stałego dostarczania paliwa i tlenu. W przypadku wodorowego ogniwa paliwowego byłby to wodór ze zbiornika magazynowego i tlen z atmosfery.

Reakcja chemiczna, która generuje elektryczność z tych dwóch składników, jest powodowana przez katalizator. Katalizator to materiał, który powoduje reakcję chemiczną bez ulegania żadnej przemianie chemicznej. W wodorowym ogniwie paliwowym, po uwolnieniu energii do paliwa, efektem końcowym jest woda z wiązania atomów wodoru i tlenu.

Ogniwa paliwowe są niezwykłe, ponieważ zapewniają czysty sposób wytwarzania energii elektrycznej z paliw chemicznych bez poziomu zanieczyszczeń, na przykład silnika- generatora benzynowego . Nie muszą być „ładowane” jak bateria. Tylko upewnij się, że paliwo i tlen nadal płyną, a będziesz miał prąd.

Ogniwa paliwowe do laptopów są prawdziwe!

W miarę jak ogniwa paliwowe stawały się coraz mniejsze , pomysł uruchomienia laptopa z jednego z nich stawał się coraz bardziej obiecujący. Jednak posiadanie maleńkiego ogniwa paliwowego nie zmniejsza rzeczywistego paliwa. Weźmy jako przykład system ogniw paliwowych UltraCell . Są to niezawodne zasilacze, które zapewniają działanie laptopów w terenie. Według firmy, wkład paliwowy o pojemności 250 cm3. cm zapewnia pracę laptopa do 14 godzin.

Jeśli jednak spojrzysz na rozmiar zasilacza, jest on tak duży, jak sam laptop! System opiera się również na autorskich wkładach paliwowych. Jest to więc naprawdę dobre rozwiązanie w sytuacjach zdalnych, offline . Jednak baterie litowe w połączeniu z energią słoneczną są prawdopodobnie bardziej praktyczne, aczkolwiek bez natychmiastowej korzyści z ogniwa paliwowego.

Dlaczego nasze laptopy nie mają ogniw paliwowych?

W chwili pisania tego tekstu nie mamy laptopów, smartfonów ani żadnej innej elektroniki na głównym rynku ogniw paliwowych. Nawet pojazdy elektryczne, które były pierwszymi kandydatami do tej technologii, wykorzystują akumulatory litowo-jonowe.

Jednym z oczywistych powodów jest to, że akumulatory litowo-jonowe są znacznie lepsze niż w połowie 2000 roku, kiedy idea ogniw paliwowych do laptopa zyskiwała na popularności. Nasza elektronika jest również znacznie bardziej energooszczędna. Na pełnym naładowaniu MacBook Air lub Pro Apple M1 wytrzyma od 17 do 20 godzin. Nie wspominając już o technologii szybkiego ładowania, która eliminuje konieczność uzupełniania. Doszliśmy do punktu, w którym przeciętny użytkownik nie potrzebuje dłuższej żywotności baterii.

Technologia baterii również ulegnie znacznej poprawie. Nowe materiały, takie jak grafen, a także możliwość tworzenia baterii półprzewodnikowych i zaawansowanych superkondensatorów sprawiają, że ogniwa paliwowe są dezorientującą mieszanką chemiczną o wiele mniej atrakcyjną.

Ogniwa paliwowe są po prostu zbyt wybredne i drogie, aby wymienić baterie w naszych laptopach. Tak było kilkadziesiąt lat temu, kiedy baterie do laptopów były obiektywnie straszne, a teraz z pewnością ta technologia wymazała większość korzyści, jakie mogą przynieść ogniwa paliwowe.

Jednak, jak na ironię, Apple zachował własny patent na wodorowe ogniwa paliwowe , składając wnioski patentowe w latach 2010, 2015 i 2020. Oczywiście istnieją dobre przypadki użycia (takie jak praca w terenie i zastosowania wojskowe) dla ogniw paliwowych do laptopów. ale jesteśmy nieco sceptyczni co do technologii, która zastąpi obecną lub przyszłą technologię baterii dla zwykłych użytkowników.