PolyFuel: метанол в массы

Небольшая калифорнийская компания PolyFuel произвела своеобразный фурор на рынке альтернативных источников питания, первой запустив в коммерческое производство ячеистую мембрану для метанольных топливных элементов. На сегодняшний день, как утверждает генеральный директор компании Джеймс Бальком (James Balcom), на рынке устройств питания на основе метанола работают 35 компаний. Все они, впрочем, до этого были ограничены в возможностях коммерческого продвижения своих разработок, так как использовали мембраны, предназначенные в первую очередь для применения в водородных топливных элементах.

Ячеистая мембрана в топливном элементе разделяет отсеки, наполненные раствором метанола и катализатором. Если катализатор (который у различных компаний имеет разный химический состав) и раствор метанола смешать, то в результате химической реакции образуются свободные заряды, которые и можно использовать для питания портативного или карманного ПК. До недавнего времени мембраны, применяемые в метанольных топливных элементах (DMFC -- Direct Methanol Fuel Cell), не отличались высокой плотностью, т. е. разделительный слой между метанолом и катализатором не был достаточно непроницаемым. Как результат, определенное количество химических реакций происходило спонтанно, что расходовало драгоценную энергию, повышало температуру топливного элемента и требовало от разработчиков использования растворов с низким уровнем концентрации метанола.

Последний фактор, в свою очередь, влиял на срок работы метанольной батареи. Так, в исследовательском центре Toshiba подобные топливные элементы заправлялись раствором с уровнем концентрации метанола в 3--6%. Ученым NEC удалось повысить данный показатель до 10%, однако источники питания этой компании пока были испытаны лишь в лабораторных условиях. К 2005 г. сотрудники Hitachi обещали выпустить топливные элементы DMFC, для которых допустимое содержание метанола находилось бы на уровне 20--30%.

Благодаря технологии от PolyFuel можно будет повысить концентрацию метанола до 50--100%. Как утверждают специалисты калифорнийской фирмы-новичка, это существенно продлит срок работы батареи либо позволит получить те же функциональные характеристики, что и сегодня, за счет трехкратного уменьшения габаритов топливного элемента, что, как несложно догадаться, открывает совершенно новые возможности для их использования.

Важно отметить тот факт, что в отличие от аккумуляторов, применяемых в ноутбуках и карманных ПК сейчас, элементы DMFC перезарядке не подлежат. Использованный картридж придется выбросить, что выставляет дополнительные требования к стоимости метанольных топливных элементов -- вряд ли кто-то обрадуется возможности поработать с ноутбуком во время командировки, если это удовольствие обойдется в двух-, а то и трехзначную сумму, затраченную на картриджи. Сам метанол сегодня является практически бесплатным -- при мировых ценах в 10 центов за литр он не увеличивает окончательную стоимость DMFC-элемента.

PolyFuel пока не прокомментировала потенциальные проблемы, которые у компании могут возникнуть с Министерством транспорта Соединенных Штатов. В прошлом году это ведомство официально разрешило использование метанольных топливных элементов в аэропортах и самолетах, так как при низкой концентрации метанол не взрывоопасен. Изобретение PolyFuel теоретически меняет начинку батарей для мобильных компьютеров будущего, и компании, возможно, придется затратить определенные средства на обеспечение безопасности своих продуктов в случае их коммерческого выпуска. Помимо этого, не следует забывать, что метанол также является очень токсичным веществом.

PolyFuel была организована после 14 лет экспериментов, проводившихся в исследовательском центре SRI International. В 2002 г. она заполучила нового генерального директора -- Джеймса Балькома, который возглавил ее, покинув пост в канадской венчурной фирме Chrysalis. Последняя на сегодняшний день считается одним из основных инвесторов в технологии топливных элементов следующего поколения, и нет ничего удивительного, что она тоже числится среди инвесторов PolyFuel. Компанию Chrysalis здесь составили Mayfield, Technology Partners и Intel Capital.

Участие Intel в финансировании PolyFuel отнюдь не является случайностью -- лидер рынка микропроцессоров для ПК уже давно выражал свое недовольство слабым прогрессом в сегменте элементов питания. В то время как производительность чипов, следуя закону Мура, удваивается каждые 18 месяцев, срок работы аккумуляторов для ноутбуков, карманных ПК и сотовых телефонов растет ежегодно на 5--10%. Зимой прошлого года разработки PolyFuel были представлены на конференции Intel Developer Forum в Сан-Хосе как одно из наиболее перспективных, по словам ведущих специалистов Intel, решений в области увеличения времени автономной работы мобильных устройств, прежде всего портативных компьютеров.

Согласно решению руководства PolyFuel, она не будет работать на рынке топливных элементов, т. е. DMFC-устройств с ее логотипом мы так и не увидим. Вместо этого компания надеется стать крупным OEM-поставщиком, изготовляющим ячеистые мембраны для производителей аккумуляторов. Подобное решение вряд ли обусловлено "перенаселенностью" рынка топливных элементов -- по крайней мере, представители венчурного бизнеса этот рынок таковым вовсе не считают. "Нас интересуют топливные элементы, солнечные батареи и технологии очистки воды, -- заявляет Радж Атлуру (Raj Atluru), директор по инвестициям одной из крупнейших американских венчурных компаний Draper Fisher. -- В отличие от рынка ПО и телекоммуникационных технологий, здесь чувствуется отсутствие фирм-новичков".

Согласно утверждению PolyFuel, в настоящее время она уже приступила к поставкам опытных образцов своих DMFC-мембран большинству ведущих компаний, работающих на рынке потребительской электроники. Кроме того, в своей штаб-квартире в Маунтин-Вью она организовала пилотное производство таких компонентов. Более подробную информацию о технологии PolyFuel можно получить на сайте компании www.polyfuel.com.

Правда, в завершение нельзя не упомянуть, что ряд специалистов все-таки пока не разделяет оптимизма в отношении перспектив топливных элементов. Вот какого мнения по этому поводу придерживается Барри Харет (Barry Huret), президент Huret Associates, компании, оказывающей консультации производителям и дистрибьюторам батареек и аккумуляторов:

"Все говорят о 2004--2005 гг., но тут, скорее, имеет место попытка думать о желаемом как о действительном. В то же время немало экспертов полагают, что даже в 2010 г. доля топливных элементов на рынке составит всего от 5 до 10%".

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365