Power Pack di formiche

I telefoni cellulari erano solo telefoni, ma ora sono anche organizzatori, browser Web, fotocamere e lettori musicali. Man mano che le funzioni assetate di energia si accumulano, far funzionare i telefoni con le batterie diventa più complicato. I produttori di telefoni cellulari speravano che le microcelle a combustibile, versioni minuscole dei dispositivi pubblicizzati come fonte di energia pulita per le automobili, sarebbero state la risposta. Ma i problemi con le dimensioni e la potenza hanno bloccato le prime versioni a base di metanolo nei laboratori accademici e industriali. Così Renew Power, uno spin-off dell'Università dell'Illinois a Urbana-Champaign, si sta rivolgendo all'acido formico, la sostanza chimica spruzzata dalle formiche nere sull'attacco.

Questa primavera, gli ingegneri dell'azienda hanno iniziato a effettuare chiamate su un telefono Nokia utilizzando la cella a combustibile. Siamo i primi a dimostrare che possiamo alimentare un telefono cellulare con una cella a combustibile che si adatta effettivamente al telefono, afferma Richard Masel, cofondatore di Renew e chief technology officer.

Questa storia faceva parte del nostro numero di settembre 2004

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Ci sono volute un po' di manovre internazionali per arrivare a questo punto. Nel 2003, gli ex dirigenti dello sviluppatore canadese di celle a combustibile Ballard Power Systems hanno aiutato a fondare Tekion a Vancouver, nella Columbia Britannica, per concedere in licenza e sviluppare tecnologie per celle a combustibile. La ricerca di nuovi approcci promettenti per alimentare i telefoni cellulari e altri dispositivi elettronici portatili ha portato Tekion alle celle a combustibile ad acido formico che Masel stava sviluppando presso l'Università dell'Illinois. Ma la ricerca era stata finanziata dall'Agenzia per i progetti di ricerca avanzata della difesa degli Stati Uniti, quindi non c'era modo che sarebbe arrivata a Vancouver, afferma il cofondatore e CEO di Tekion Neil Huff. Quindi i fondatori di Tekion e Masel hanno formato Renew Power come filiale statunitense dell'azienda. (Huff è anche CEO di Renew.) Tekion e IllinoisVentures, un fondo di capitale di rischio statale, hanno incanalato $ 1,8 milioni in Renew e Huff spera di iniziare la produzione pilota di celle a combustibile per telefoni cellulari entro l'inizio del 2006.

Di tutti i mercati per le micro celle a combustibile, i telefoni sono il grande premio, afferma Atakan Ozbek, vicepresidente per la ricerca energetica presso la società di ricerca tecnologica ABI Research a Oyster Bay, NY. Il potenziale è enorme. L'anno scorso sono stati venduti quasi 500 milioni di telefoni e quest'anno le vendite previste sono ancora più alte. Ma le aziende che sperano di aggiudicarsi quel premio devono affrontare sfide enormi. Ad esempio, dice Ozbek, quando un telefono cellulare è in standby, non assorbe quasi energia. Ma una volta ricevuta una chiamata vocale, aumenta. Questo cambiamento dinamico nei requisiti di alimentazione non è qualcosa che le celle a combustibile in genere gestiscono bene, dice.

Solo tre anni fa, gli osservatori del settore si aspettavano che aziende come Samsung vendessero telefoni cellulari alimentati a metanolo entro il 2003. Ma i problemi con le richieste di energia dinamica e con la temperatura e le dimensioni operative hanno ostacolato il loro sviluppo e nessuno è riuscito a passare dal laboratorio al negozio .

L'uso dell'acido formico come combustibile può risolvere tutti questi problemi, afferma Masel. Per cominciare, sebbene l'acido formico produca meno elettricità per molecola rispetto al metanolo, può fornire energia più rapidamente di una cella a combustibile a metanolo comparabile, aggirando il problema della potenza dinamica. Le celle a combustibile ad acido formico funzionano bene anche a temperatura ambiente; per raggiungere lo stesso livello di potenza, le celle a combustibile a metanolo devono funzionare a una temperatura di 60 °C e oltre – poco pratico per un dispositivo utilizzato vicino al viso. E il metanolo deve essere utilizzato in forma diluita nelle celle a combustibile; la sua manipolazione richiede pompe e tubi minuscoli che aumentano le dimensioni dei dispositivi. L'acido formico non affronta questo problema, quindi le celle a combustibile di Renew non richiedono parti mobili, solo una cartuccia di carburante sostituibile.

Una singola cartuccia dovrebbe alimentare un telefono cellulare almeno il doppio della durata della tipica batteria agli ioni di litio utilizzata oggi, afferma Huff. Alcuni esperti, tuttavia, sono scettici sul fatto che l'acido formico possa battere il metanolo nell'elettronica portatile. Due dei maggiori problemi del carburante sono la disponibilità e la tossicità, afferma Paul Kohl, direttore del Georgia Tech Center for Innovative Fuel Cell and Battery Technologies. Il metanolo è un combustibile più abbondante dell'acido formico. Puoi comprarlo sullo scaffale della farmacia, dice. E posso lavarmi le mani nel metanolo; Non posso in acido formico, perché l'acido concentrato gli brucerebbe la pelle.

Com'era prevedibile, Renew Power afferma che è sulla buona strada per risolvere tali problemi. La vera concorrenza, secondo Huff, sono le batterie agli ioni di litio potenti e consolidate. Ma poiché i telefoni cellulari diventano più complessi, la necessità di più energia in un piccolo spazio dovrebbe spingere l'industria verso le celle a combustibile. Essere i primi ad avere una cella a combustibile che si inserisce all'interno di un telefono potrebbe mettere Renew Power in testa al gruppo.

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