노트북 연료 전지는 다음으로 큰 일이 되었습니다. 무슨 일이?

연료 전지는 한때 랩톱 배터리 수명을 줄이기 위한 완벽한 하이테크 솔루션으로 선전되었지만 거의 20년이 지난 지금도 연료 전지가 없으며 앞으로도 없을 것 같습니다. 이 유망한 컴퓨터 전원 공급 장치는 어떻게 되었습니까?

연료전지란?

연료 전지는 화학 에너지를 전기로 변환하는 장치입니다. 그런 점에서 배터리와 같은 역할을 합니다. 차이점은 연료 전지가 전류를 생성하는 방법에 있습니다.

연료전지는 전지 와 같이 양극, 음극, 전해질로 구성되어 있다. 이온(전기적으로 대전된 원자)은 서로 이동하여 전류를 생성합니다. 배터리와 달리 에너지는 연료 전지에 저장되지 않습니다. 대신, 전지는 연료와 산소의 지속적인 공급을 필요로 합니다. 수소 연료 전지의 경우 이는 저장 탱크의 수소와 대기의 산소입니다.

이 두 가지 구성 요소에서 전기를 생성하는 화학 반응은 촉매에 의해 발생합니다. 촉매는 화학 변화를 일으키지 않고 화학 반응을 일으키는 물질입니다. 수소 연료 전지에서 에너지가 연료로 방출된 후 최종 결과는 수소와 산소 원자의 결합으로 인한 물입니다.

연료 전지는 예를 들어 가솔린 엔진 발전기 의 오염 수준 없이 화학 연료로부터 전기를 생성할 수 있는 깨끗한 방법을 제공한다는 점에서 주목할 만합니다 . 배터리처럼 “충전”할 필요가 없습니다. 연료와 산소가 계속 흐르도록 하면 전기가 공급됩니다.

노트북용 연료전지는 현실이다!

연료 전지가 작아짐 에 따라 그 중 하나에서 랩톱을 실행하는 아이디어가 점점 더 유망해졌습니다. 그러나 연료 전지가 작다고 실제 연료가 작아지는 것은 아닙니다. UltraCell 연료 전지 시스템을 예로 들어 보겠습니다 . 이들은 현장에서 노트북의 작동을 보장하는 안정적인 전원 공급 장치입니다. 회사에 따르면 250cc 연료 카트리지. cm는 최대 14시간 동안 노트북의 작동을 보장합니다.

하지만 파워서플라이의 크기를 보면 노트북 자체만큼 큽니다! 이 시스템은 또한 독점 연료 카트리지에 의존합니다. 따라서 원격 오프라인 상황 에 정말 좋은 솔루션입니다 . 그러나 태양광 발전 과 결합된 리튬 배터리 는 연료 전지의 즉각적인 이점이 없더라도 틀림없이 더 실용적입니다.

왜 우리 노트북에는 연료 전지가 없습니까?

이 글을 쓰는 시점에서 우리는 노트북, 스마트폰 또는 기타 전자 제품이 주류 연료 전지 시장에 없습니다. 이 기술의 초기 후보였던 전기 자동차조차도 리튬 이온 배터리를 사용합니다.

이에 대한 한 가지 분명한 이유는 리튬 이온 배터리가 노트북 연료 전지에 대한 아이디어가 주목을 받고 있던 2000년대 중반보다 훨씬 낫기 때문입니다. 우리의 전자 제품은 또한 훨씬 더 에너지 효율적입니다. Apple M1 MacBook Air 또는 Pro는 완전 충전 시 17~20시간 동안 지속됩니다. 말할 것도 없이, 급속 충전 기술은 재충전의 필요성을 없애줍니다. 우리는 일반 사용자가 더 이상 배터리 수명을 필요로 하지 않는 지점에 도달했습니다.

배터리 기술도 크게 향상될 것입니다. 그래핀과 같은 새로운 재료와 고체 배터리 및 고급 슈퍼커패시터를 만들 수 있는 가능성은 연료 전지를 혼란스러운 화학 혼합물을 훨씬 덜 매력적으로 만듭니다.

연료 전지는 노트북의 배터리를 교체하기에는 너무 까다롭고 비용이 많이 듭니다. 수십 년 전 노트북 배터리가 객관적으로 끔찍했던 경우가 그랬고 이제는 이 기술이 연료 전지가 가져올 수 있는 대부분의 이점을 지워버렸습니다.

그러나 아이러니하게도 Apple 은 2010년, 2015년 및 2020년에 특허 출원을 제출 하면서 자체 수소 연료 전지 전원 공급 장치 특허를 보유했습니다. 물론 랩톱 연료 전지에 대한 좋은 사용 사례(예: 현장 작업 및 군용 응용 프로그램)가 있습니다. 그러나 일반 사용자를 위한 현재 또는 미래의 배터리 기술을 대체할 기술에 대해서는 다소 회의적입니다.