Kde vzít energii bez zásuvky?

Napájení mobilních zařízení je závislé na bateriích s omezenou kapacitou. Problémy nastávají, když přístroj není v dosahu elektrické sítě a není možné ho dobít za pomoci klasické nabíječky. Je třeba využít jiné principy pro získání elektrické energie.

Kde vzít energii bez zásuvky?


Výdrž mobilního telefonu či jiného mobilního zařízení při napájení jen z baterie patří při jejich nákupu ke sledovaným parametrům. Nyní, kdy jsou ve velké oblibě smartphony, jsou majitelé nových přístrojů často překvapeni, že při celkem běžném provozu nevydrží baterie příliš dlouho a je třeba je často nabíjet.

Vývoj napájecích baterií zrychlil s nástupem mobilních telefonů. Také malá výdrž notebooků při provozu na baterie uživatele omezovala. Způsobil to nepříliš úsporný hardware mobilních zařízení a také nízká kapacita baterií. Mnohé se již změnilo, výrobci hardwaru se při konstrukci snaží snížit spotřebu, a tím prodloužit provoz. Také baterie se vyvíjejí, do shodného objemu se nyní vejde baterie s mnohem větší kapacitou než v minulosti. Tvoří ji obvykle několik sériově spojených článků – akumulátorů, které lze opakovaně nabíjet.

Tyto změny se projevily při nástupu tzv. netbooků, které nebyly příliš výkonné, vydržely však při provozu na baterie dosti dlouho. V případě ultrabooků, které Intel vyvinul jako novou kategorii mobilní výpočetní techniky, je to ještě zřetelnější. Jsou výkonné a již při návrhu užívaných čipů se Intel snažil snížit jejich spotřebu, a výrazně tak prodloužit provoz na baterie.

Nové technologie

Vývojem nových výhodnějších typů baterií se často zabývají tzv. startup firmy. Je to však dosti obtížné, trvá to poměrně dlouho a také finanční náklady jsou velké. Využívají proto granty a podporují je významné světové společnosti. Při inovacích se využívají například nanotechnologie, nové tiskové technologie i velmi výkonná výpočetní technika. Pokud je vývoj úspěšný, trvá potom ještě několik let, než se podaří nový typ baterie přenést do výroby. Ani potom ještě není úspěch zaručen, je třeba, aby se nová baterie svými vlastnostmi prosadila proti již využívaným a hromadně vyráběným typům.

V současné době se vývojem nového druhu baterie zabývá například společnost Ambri, dříve Liquid Metal Battery, snažící se využít tekutý kov. Technologie byla vyvinuta na Massachusettském technickém institutu (MIT). Další firma, Imprint Energy, se snaží nahradit lithium zinkem a využít technologii sítotisku. Připravovaná baterie je velmi tenká a ohebná. S komerční výrobou se však počítá až za několik let. Společnost Sila Nanotechnologie se snaží vytvořit lehčí lithium-iontovou baterii, která má dvojnásobnou kapacitu ve srovnání se současnými  stejného typu. Další firma, Boulder Ionics, vyvíjí elektrolyt vyrobený z iontových kapalin, který může fungovat při vysokých teplotách a napětích. Až časem se ukáže, zda bude některá z vyvíjených technologií úspěšná.

Solární nabíječky

Pro nabíjení mobilních zařízení v oblastech bez elektrické sítě se zatím prosadily solární nabíječky. Technologie výroby fotovoltaických článků je již díky velkému rozvoji solárních elektráren dobře zvládnuta, a tak se uplatnila i v nabíječkách. Na trhu jsou ve dvou základních variantách.

První je klasická solární nabíječka, která se přímo připojí k dobíjenému zařízení, ale toto uspořádání však nemusí vždy vyhovovat. Podstatně praktičtější jsou solární nabíječky s interní baterií. Jsou sice o něco dražší, ale výhodnější. Nabíječka může mít kapacitu baterie až 10 000 mAh, a to většinou stačí až na deset dobití mobilu. Solární nabíječku s interní baterií je možné mít např. během cest stále připnutou na batohu, a tím se během dne stále dobíjí baterie. Je možné ji nabít i z elektrické sítě, je-li v dosahu.

Infrastruktura mobilní sítě

Palivové články chtějí využít také společnosti Nokia Siemens Networks a Ballard Power Systems při výpadcích napájení mobilní infrastruktury. Nyní je testují společně s globálním operátorem NTT DoCoMo.

Potřeba zajištění provozu základnových stanic při krátkodobém přerušení dodávky elektrické energie je důležitá při různých přírodních pohromách, z poslední doby například při bouři Sandy, která zpustošila východní pobřeží USA. Metanolové palivové články by mohly posloužit místo nyní používaných baterií a dieselových generátorů. Články jsou šetrnější k životnímu prostředí, tišší a úspornější než dieselové motory. Navíc zabírají méně místa a také hmotnost je nižší než srovnatelné záložní baterie.

Na jednu nádrž, obsahující 225 litrů metanolu, je základnová stanice s palivovými články schopna pracovat nepřetržitě přibližně 40 hodin. Za hodinu tedy spotřebuje asi 5,6 litru paliva. Při použití dieselového agregátu se sice spálí jen asi tři litry nafty za hodinu, generátor však vyžaduje mnohem větší údržbu a nafta je asi třikrát dražší než metanol.

Hlavním kritériem při volbě paliva byla podle společnosti Nokia Siemens jeho dostupnost. Důležitou roli při testování hraje japonský operátor NTT DoCoMo, který testuje provoz základnových stanic s metanolovými palivovými články ve výzkumném parku ve městě Jokosuka.

 

Úvodní foto: © buchachon - Fotolia.com



Vyšlo v Computerworldu 4/2013
Celý článek i toto vydání si můžete koupit elektronicky








Komentáře