Читать «Компьютерра #25-26 (789-790)» онлайн - страница 48

В результате получается водород и оксид углерода. Правда, оксид углерода может отравлять катализатор ТЭ и к тому же ядовит, поэтому его приходится превращать в безопасный диоксид (тот самый парниковый газ).

Все это выглядит красиво, но на самом деле такие экологические развлечения влетают в копеечку: стоимость энергоустановок на ТЭ составляет 1-3 тысячи долларов за киловатт мощности. В частности, проектировщики небоскреба не ожидали окупаемости ранее, чем через десять лет, и то при условии, что природный газ не слишком подорожает.

Есть и такие ТЭ, которые позволяют направлять на электроды непосредственно органическое топливо, без промежуточной конверсии в водород. Все они требуют высокой температуры: так, ТЭ на основе расплава карбонатных солей (MCFC) могут «кушать» даже обычный бензин и использовать никель в качестве катализатора, но работают при 650 °С. Еще большей температуры — свыше 1000 °С — требуют ТЭ на твердой керамике (SOFC), зато питаться они могут даже загрязненными продуктами газификации каменного угля. Общий недостаток всех таких элементов — значительное время подготовки к работе: пока «оно там» раскочегарится...

Конечно, компьютерщиков особо интересуют упоминавшиеся мини-элементы на метаноле (DMFC), ибо они являются пока единственным кандидатом на устройства питания электроники. Нередко их еще пытаются приспособить в качестве автономных зарядных устройств для обычных аккумуляторов. DMFC впервые (в конце 1980-х) построил Роберт Хокадэй, физик Лос-Аламосской национальной лаборатории. Метанольные ТЭ относятся к элементам с ионообменной мембраной (РЕМ), классической платиной в качестве катализатора (несколько миллиграмм на кубический сантиметр) и рабочей температурой мембраны около 120 °С.

Их КПД невелик, около 35%, но главный недостаток DMFC — в сложности конструкции: как минимум должен присутствовать насос для топлива, кулер для отвода тепла, электронный регулятор и накопитель энергии (ТЭ не умеют отдавать большую мощность при пиковых нагрузках, см. врезку). В качестве накопителя приходится применять обычный алюминиевый электролитический конденсатор большой емкости, отчего габариты еще больше возрастают. Причем здесь перечислены только основные узлы типичного DMFC, а на самом деле их гораздо больше.

Поэтому DMFC чересчур велики (энергоемкость 200-300 Вт-ч/л), шумны, относительно ненадежны и дороги. Тем не менее они, по уверениям производителей, позволяют мобильным устройствам работать в несколько раз дольше, чем от аккумуляторов, что само по себе неплохо. Если будут решены проблемы с метанолом, как пугалом для авиаперевозчиков и борцов с терроризмом, DMFC, несомненно, пойдут в массы. К числу экзотических предложений относится идея питать ТЭ сухим метанолом в таблетках (компания Kurita Water Industries), но генеральный путь, видимо, в том, чтобы отказаться от ядовитого метанола и придумать что-нибудь другое. Есть уже ТЭ с прямым использованием топлива, работающие и на бутане (как в зажигалках), и на обычном этаноле, и на чистом водороде, хранящемся в специальных картриджах (Canon), но пока все застряло на уровне исследований. ■