1
ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ
1
TtSC©M
М
обильная электроника с каждым годом, если
не месяцем, становится все доступнее и рас-
пространеннее. Тут вам и ноутбуки, и КПК, и
цифровые фотоаппараты, и мобильники, и еще масса
всяких полезных и не очень устройств. И все эти уст-
ройства постоянно обзаводятся новыми функциями, бо-
лее мощными процессорами, большими цветными эк-
ранами, беспроводной связью, одновременно уменьша-
ясь в размерах. Однако, в отличие от полупроводнико-
вых технологий, технологии питания всего этого мо-
бильного зверинца иду! отнюдь не семимильными ша-
гами. Обычных аккумуляторов и батарей становится
явно недостаточно для прокорма последних достиже-
ний hi-tech индустрии в течение сколько-нибудь суще-
ственного времени. А без надежных и емких батарей
пропадает весь смысл мобильности и беспроводности.
Так что компьютерная индустрия все активнее и ак-
тивнее работает над проблемой альтернативных источ-
ников питания И самым перспективным, на сегодняш-
ний день, направлением здесь являются топливные эле-
менты. Такое впечатление, что финальный рывок, пос-
ле которого эти устройства, наконец, попадут на ры-
нок в мабсовом порядке, уже близок. Компании одна
за другой сообщают о технологических прорывах и де-
монстрируют многообещающие прототипы, а даты вы-
хода коммерческих продуктов становятся все ближе.
Так что, по-моему, настало время познакомиться с этой
технологией поближе. Что же представляет собой топ-
ливный элемент (известный в английском языке как Fuel
cell). В самом общем смысле, это электрохимический
Константин Афанасьев
E-mail: [email protected] kv.by
источник энергии, использующий для получения элек-
тричества окислительно-восстановительные реакции.
Впрочем, то же самое можно сказать и об обычных
батарейках и аккумуляторах. Однако топливный эле-
мент существенно от них отличается.
Возьмем, для примера, обычную одноразовую цин-
ковую батарею. Состоит она из, как ни странно, цинка
(анод), двуокиси марганца (катод) и водного раство-
ра хлорида цинка (электролит). Реакция, которая про-
текает при разряде батареи, выглядит так:
Анод (окислительная реакция):
Яп + 2 0 Н -> Еп(ОН)г+ 2е
Катод (восстановительная реакция):
2МпОг + НгО + 2е -> Мп,Оэ + 2 0 Н
Вот эти-то 2 е , идущие от анода к катоду, и созда-
ют ток в цепи, в которую включена батарея Причем
все активные вещ ества изначально заложены в бата-
рею, а идущие в ней реакции необратимы. То есть,
когда все вещ ества прореагируют, ток закончится, и
батарейку можно выбрасывать. В аккумуляторах про-
исходит практически то же самое, но вещества подо-
браны таким образом, что возможен обратный про-
цесс. То есть, приложив напряжение к самой батарее,
ее химические компоненты можно восстановить до
начального состояния - зарядить. Однако и в этом
случае все исходные вещества изначально содержат-
ся внутри аккумулятора.
В топливном элементе все устроено наоборот - и
горючее, и окислитель подаются в него извне. Топлив-
ный элемент является только посредником в реакции
и в идеальных условиях мог бы служить практически
вечно. Красота этой технологии в том, что ф актичес-
ки в элементе происходит сжигание топлива и прямое
превращение выделяющейся энергии в электричество.
При прямом сжигании топлива оно непосредственно
окисляется кислородом, а выдел лощееся при этом
тепло идет на совершение полезной работы. В топ-
ливном элементе, как и батареях, процессы окисле-
ния топлива и восстановления кислорода простран-
ственно разделены, и процесс “сжигания” происходит,
только если элемент отдает ток в нагрузку. Это все
I “ I
| Радиолюбитель - 0 2 /2 0 0 5
предыдущая страница 27 Радиолюбитель 2005-02 читать онлайн следующая страница 29 Радиолюбитель 2005-02 читать онлайн Домой Выключить/включить текст