Наука и технологии
13 февраля 2003, 14:49

Новые топливные элементы с использованием кремния

Молодая компания Neah Power Systems объявила, что её специалистам удалось разработать новые топливные элементы (ТЭ), применение кремния в которых повышает их эффективность и упрощает производство ТЭ.

Топливные элементы должны появиться на рынке в грядущем году. Автономные источники питания, в отличие от процессоров, модулей памяти и жёстких дисков, совершенствовались гораздо медленнее. Это способствовало активному поиску альтернативы традиционным батареям и аккумуляторам. Компания Neah Power Systems предложила использовать кремний вместо губчатых полимеров, применявшихся ранее в мембранах, на которых происходит образование электронов.

Существующие ТЭ вырабатывают энергию вследствие реакции окисления метанола кислородом. Смешивание реагентов происходит на полимерной мембране, где метанол разлагается, порождая электроны. Продукты реакции затем рекомбинируются, образуя двуокись углерода и обычную воду. Но этот метод накладывает ограничения на количество высвобождаемых электронов, прямо зависящее от площади поверхности мембраны. Чтобы добиться большей энергоотдачи, приходится идти на увеличение габаритов ТЭ. К тому же, мембраны из полимеров склонны к разрывам и протечкам.

Новые топливные элементы с использованием кремния

Схема работы существующих ТЭ

Чтобы увеличить полезную площадь поверхности мембраны, инженеры Neah Power Systems сконструировали её из слоёв кремния, каждый из которых пронизан микроскопическими отверстиями. Подобно Греции, чья береговая линия за счёт множества островов длинее побережья всего североамериканского континента, площадь поверхности кремниевой мембраны значительно превосходит полимерные аналоги. К тому же, применение кремния позволит вместо окружающей атмосферы использовать перекись водорода в качестве источника кислорода, что увеличит концентрацию последнего. В итоге, при тех же размерах топливный элемент вырабатывает больше энергии. Ещё один плюс предложенного решения - в совместимости с уже обкатанными технологическими процессами полупроводниковой промышленности.

Новые топливные элементы с использованием кремния

Слева - мембрана компании Neah Power Systems

Опытные модели уже обеспечивают автономную работу ноутбука в течение шести часов. В Neah Power Systems надеются в течение полугода создать образец для серийного производства батарей. Сейчас обдумывается возможность самостоятельной зарядки пользователями топливных элементов метанолом.

На пути к рынку новым ТЭ предстоит ещё преодолеть много барьеров, в том числе, юридического и экономического характера. Кроме процедур стандартизации, конструкторов заботит дороговизна топливных элементов. Поверхность, на которой протекает реация, покрыта платиной и рутением - не самыми дешёвыми материалами.

Инвесторы уже проявили интерес к разработке Neah Power Systems. В списке вкладчиков встречаются такие имена, как Alta Partners, Frazier Technology Ventures и Intel Capital. В результате, начинающая компания, в штате которой всего 28 человек, увеличила свои фонды с семи до десяти миллионов долларов. Планируется, что потребители увидят новые источники питания уже в 2005 году.

Источник новости: Neah Power Systems