Denne artikel stammer fra det trykte Computerworlds arkiv. Artiklen blev publiceret den Computerworld d. 10. oktober 2003.
Fremtidens bærbare it-enheder kan kræve optankning - og ble for den sags skyld. Men bærbare med en lille gas- eller spritbeholder til brændselscellen skulle være en realitet i 2005 - idet Toshiba netop har udsat lanceringen et år.
Alternativ strøm
Princippet bag brændselscellen har været kendt siden 1839, men det kom først gang i praktisk anvendelse i forbindelse med NASA's tidlige forsøg med rumfart. Her anvendte man en type brændselsceller, hvor ren ilt og ren brint reagerede med hinanden under tryk. Denne type kaldes AFC (Alkaline fuel cell) og stammer fra de tidlige tressere. Cellerne er meget følsomme for forurening, og dertil er al håndtering af brint under tryk en risikabel affære. En mere moderne teknologi kaldet PEMFC (proton exchange membrane fuel cell) bruger en platinberiget membran til at adskille ilt og brint under lavt tryk. To elektroder på hver sin side af membranen får en spændingsforskel på omkring 0,7 volt. Hele processen sker automatisk ved en temperatur på omkring 80 grader.
Brændselsceller skal derfor startes ved hjælp af ekstern energi, hvor det tager noget tid inden cellen er varm nok og kan holde sig selv i gang. Brændselsceller er ikke sådan lige til at stoppe igen, de bliver nemlig ved med at producere strøm, så længe de er i gang. Og er der tale om enheder, der ikke er i gang hele tiden, kan problemet være, hvad man skal gøre af den overskydende strøm. Den kan naturligvis bare bruges i et varmelegeme, men det er formodentlig de færreste brugere af bærbare computere, der ser nogen idÈ i en enhed, der bliver varmere, når den ikke bruges, end når den er i drift.
Derfor vil fremtidens enheder, der bruger brændselsceller formodentlig også have et batteri indbygget, der kan optage den overskydende strøm. Dette batteri vil så også kunne anvendes til at starte brændsescellen.
Ble til den bærbare
Så er der en helt anden ting, nemlig affaldsproduktet fra brændselscellen. Bortskaffelse af vand ved stationære enheder er nemt, det klarer fordampningen eller et afløb. I rummet har man astronauter til at drikke vandet. Men overskydende vand kan blive et problem for en bærbar. Dels kan computerens indmad tage skade, dels kan vandet gøre skade i tasker og på skriveborde. Om det betyder, at fremtidens bærbare vil få en lille vandtank, eller at fabrikanter som IBM går sammen med fabrikanter af bleer, og vi kommer til at se et varemærke kaldet ThinkPampers, vides endnu ikke.
Brint er eksplosiv
Endelig er der hele problematikken omkring brint. Denne ultralette luftart skal komprimeres hårdt for at man kan få nok af den til reaktionen. Og det er ikke heldigt med trykflasker, der er store tunge og eksplosive. Derfor bruger moderne brændselsceller en teknologi, hvor brinten dannes internt i brændselscellen. Cellen tilføres gas eller methanol (træsprit - CH3OH), og via en såkaldt reformator udvindes brinten. Men denne proces genererer andre affaldsstoffer og varme. Resultatet bliver mindre ren brint, der igen giver lavere effektivitet i brændselscellen.
Men methanol er lethåndterligt og er dertil let at fremstille fra naturgas. Derfor satses der på methanol i de brændselsceller, der er på tegnebrættet til it-brug.
Uheldigvis er methanol også på listen over farlige stoffer. Det giver syns- og hjerneskader, hvis det indtages, og kan i værste fald føre til døden ved indtagelse af bare 30 milliliter.
Dertil er der i dagens sikkerhedsbevidste verden ingen, som vil tillade en bærbar computer, der er fyldt op med potentiel brændbar væske, at komme om bord på et fly.
Udskudt et år
Fordelene ved at kunne tanke elektroniske enheder op fjernt fra stikkontakter er så store, at den amerikanske hærs forskningsinstitution (DARPA) støtter forskellige forskningsprojekter, der drejer sig om at gøre de methanolbaserede brændselsceller mindre og undgå at skulle udvinde brint-gassen direkte i brændselscellen.
Også de japanske it-fabrikanter er interesserede i teknologien, hvor Toshiba har udviklet en prototype-brændselscelle, der kan forsyne en bærbar pc med en effekt på mellem 12 og 20 watt. Cellen bruger en blanding af vand og methanol som brændstof, og 50 milliliter væske er nok til fem timers brug.
Selve brændselscellen vejer 900 gram og forsynes med små beholdere, der rummer 50 eller 100 milliliter brændstof. Toshiba satser på at udforme brændselscellen sådan, at den kan erstatte de udbredte litium-ion-batterier i bærbare computere uden problemer.
Toshibas oprindelige plan var, at brændselscellerne skulle på markedet i 2004. Selskabet annoncerede imidlertid i slutningen af sidste uge, at lanceringen nu er udsat til 2005. Ifølge Toshiba er problemet, at methanolen skal blandes med forholdsvis meget vand for at kunne producere strøm, og at det gør batteriet for stort og tungt til bærbare enheder. Selskabet hævder dog, at det er lykkedes dem at reducere vandmængden til en tiendedel af det oprindelige, hvilket altså skulle bane vejen for produkter i 2005.
NEC, Intel samt en helt flok af alternative batterifabrikanter er også i gang med brændselsceller. Det forventes, at næste års CeBit-udstilling vil kunne vise produktionsklare brændselsceller, sådan at vi alle kan gå ind til en fremtid, hvor der både er en batterimåler og et tankmåler på en bærbar pc.
Billedtekst:
Denne Toshiba-telefon får sin energi fra en brændselscelle. Cellerne skulle have været på markedet i 2004, men Toshiba har udsat lanceringen til 2005.
Boks:
Brændselsceller
Både batterier og brændselsceller genererer strøm via en kemisk proces. Men batterier fungerer på den både, at når den kemiske proces er slut, skal batteriet enten lades op, hvilket sætter den kemiske proces i bakgear, eller kasseres. Brændselsceller har en løbende kemisk proces, der giver affaldsstoffer, som skal bortskaffes. Og i forhold til batterier er der tale om en mere miljøvenlig proces. Det er nemlig ilt og brint, der bringes til at reagere med hinanden, hvilket giver rent vand som affaldsprodukt.
