211service.com
Ant Power Packs
Vroeger waren mobiele telefoons gewoon telefoons, maar nu zijn het ook organisatoren, webbrowsers, camera's en muziekspelers. Naarmate de energieverslindende functies zich opstapelen, wordt het lastiger om telefoons op batterijen te laten werken. Fabrikanten van mobiele telefoons hoopten dat microbrandstofcellen - kleine versies van de apparaten die worden aangeprezen als een bron van schone stroom voor auto's - het antwoord zouden zijn. Maar problemen met grootte en kracht hebben vroege op methanol gebaseerde versies in academische en industriële laboratoria tot stilstand gebracht. Dus Renew Power, een spin-off van de Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign, wendt zich tot mierenzuur, de chemische stof die tijdens de aanval door zwarte mieren wordt gespoten.
Dit voorjaar begonnen bedrijfsingenieurs te bellen met een Nokia-telefoon met behulp van hun brandstofcel. We zijn de eersten die aantonen dat we een mobiele telefoon van stroom kunnen voorzien met een brandstofcel die echt in de telefoon past, zegt Richard Masel, medeoprichter en chief technology officer van Renew.
Dit verhaal maakte deel uit van ons nummer van september 2004
- Zie de rest van het nummer
- Abonneren
Het vergde een beetje internationaal manoeuvreren om op dit punt te komen. In 2003 hielpen voormalige leidinggevenden van de Canadese brandstofcelontwikkelaar Ballard Power Systems bij de oprichting van Tekion in Vancouver, British Columbia, om brandstofceltechnologieën in licentie te geven en te ontwikkelen. Een zoektocht naar veelbelovende nieuwe benaderingen voor het voeden van mobiele telefoons en andere draagbare elektronica leidde Tekion naar de mierenzuurbrandstofcellen die Masel aan het ontwikkelen was aan de Universiteit van Illinois. Maar het onderzoek was gefinancierd door het Amerikaanse Defense Advanced Research Projects Agency, dus er was geen sprake van dat het naar Vancouver zou komen, zegt Neil Huff, medeoprichter en CEO van Tekion. Dus richtten de oprichters van Tekion en Masel Renew Power op als een Amerikaanse dochteronderneming van het bedrijf. (Huff is ook CEO van Renew.) Tekion en IllinoisVentures, een durfkapitaalfonds van de staat, hebben $ 1,8 miljoen in Renew gesluisd, en Huff hoopt begin 2006 te beginnen met de proefproductie van brandstofcellen voor mobiele telefoons.
Van alle markten voor microbrandstofcellen zijn handsets de grote prijs, zegt Atakan Ozbek, vice-president voor energieonderzoek bij technologieonderzoeksbureau ABI Research in Oyster Bay, NY. Het potentieel is enorm. Vorig jaar werden bijna 500 miljoen handsets verkocht, en dit jaar zijn de voorspelde verkopen zelfs nog hoger. Maar bedrijven die die prijs willen winnen, staan voor enorme uitdagingen. Ozbek zegt bijvoorbeeld dat wanneer een mobiele telefoon stand-by staat, deze bijna geen stroom verbruikt. Maar zodra u een spraakoproep krijgt, neemt deze toe. Deze dynamische verandering in vermogensvereisten is niet iets dat brandstofcellen doorgaans goed aankunnen, zegt hij.
Nog maar drie jaar geleden verwachtten industrie-watchers dat bedrijven zoals Samsung tegen 2003 mobiele telefoons met methanol zouden verkopen. Maar problemen met de dynamische stroombehoefte, en met de bedrijfstemperatuur en -grootte hebben hun ontwikkeling gedwarsboomd, en geen enkele is van laboratorium naar winkel gegaan. .
Het gebruik van mierenzuur als brandstof kan al deze problemen oplossen, zegt Masel. Om te beginnen, hoewel mierenzuur minder elektriciteit per molecuul oplevert dan methanol, kan het sneller energie leveren dan een vergelijkbare methanolbrandstofcel, waardoor het probleem van dynamisch vermogen wordt omzeild. Mierenzuurbrandstofcellen werken ook prima bij kamertemperatuur; om hetzelfde vermogen te bereiken, moeten methanol-brandstofcellen werken bij een kokende temperatuur van 60 °C en hoger - onpraktisch voor een apparaat dat in de buurt van het gezicht wordt gebruikt. En methanol moet verdund worden gebruikt in brandstofcellen; om ermee om te gaan, zijn kleine pompen en leidingen nodig die de afmetingen van de apparaten vergroten. Mierenzuur heeft dat probleem niet, dus de brandstofcellen van Renew hebben geen bewegende delen nodig - alleen een vervangbare brandstofpatroon.
Een enkele cartridge zou een mobiele telefoon minstens twee keer zo lang moeten voeden als de typische lithium-ionbatterij die tegenwoordig wordt gebruikt, zegt Huff. Sommige experts zijn echter sceptisch dat mierenzuur methanol in draagbare elektronica zal verslaan. Twee van de grootste problemen van de brandstof zijn beschikbaarheid en toxiciteit, zegt Paul Kohl, directeur van het Georgia Tech Center for Innovative Fuel Cell and Battery Technologies. Methanol is een meer overvloedige brandstof dan mierenzuur. Je kunt het bij de drogist kopen, zegt hij. En ik kan mijn handen wassen in methanol; Ik kan niet in mierenzuur, omdat het geconcentreerde zuur zijn huid zou verbranden.
Zoals te verwachten is, zegt Renew Power dat het goed op weg is om dergelijke problemen op te lossen. De echte concurrentie, meent Huff, zijn krachtige, gevestigde lithium-ionbatterijen. Maar naarmate mobiele telefoons complexer worden, zou de behoefte aan meer vermogen in een kleine ruimte de industrie uiteindelijk in de richting van brandstofcellen moeten duwen. Als eerste met een brandstofcel die in een telefoon past, zou Renew Power aan de kop van het peloton kunnen staan.