Журнал "Компьютерра" №789-790

Почти никто из них не прекратил разработки и сейчас, но из крупных компаний, пожалуй, лишь Toshiba продолжает подогревать интерес публики, то заявляя о скором старте серийного производства малогабаритных топливных элементов (январь 2009-го), то откладывая его на «несколько месяцев» (март 2009-го). Nokia оказалась честнее всех, публично заявив еще на пике бума, в марте 2005 года, о прекращении разработки собственных технологий топливных элементов для сотовых телефонов. Тогда к «гласу вопиющего» мало кто прислушался,

а зря: вскоре и остальные фирмы уперлись в те же препятствия.

И дело здесь не только в технологических трудностях, отсутствии интереса публики или дороговизне технологии: просто единственным приемлемым типом топливных элементов для носимой электроники являются элементы, работающие на метаноле (Direct Methanol Fuel Cell, DMFC). A метанол (метиловый спирт), в отличие от его ближайшего родственника этилового спирта, — малоприятная вещь. Он не приводит к мгновенной смерти в небольших дозах, но длительное вдыхание его паров,

не говоря уж о попадании внутрь организма, угнетает нервную систему и может привести к неизлечимой слепоте. С учетом того, что по запаху метанол практически неотличим от этанола, его давно отнесли к разряду особо опасных веществ (да и огнеопасен он, конечно). Потому картриджи с метанолом категорически запрещено проносить на борт воздушных судов (американское Федеральное авиационное агентство даже специально подтвердило, что запрещает иметь в салоне самолета топливные ячейки с содержанием метилового спирта выше 24%). А кому нужен ноутбук, который нельзя захватить с собой в путешествие?

Зато ускоренными темпами идет разработка топливных элементов для автомобилей и систем энергоснабжения. Обама подогрел интерес к этой теме, прикрыв правительственную программу США по развитию водородных автомобилей (то есть таких, в которых водород служит топливом для обычных двигателей внутреннего сгорания) и переориентировав индустрию на развитие электромобилей. Сейчас в США можно получить прямую субсидию в $7500 при покупке электромобиля, хотя пока это едва ли покрывает десятую часть его стоимости. Да и от совершенства такие машины, несмотря на все победные реляции, еще далеки. Это отлично иллюстрируется провалом тринадцатидневного автопробега машин на топливных элементах, устроенного компаниями Honda, General Motors, Toyota, Ford, BMW, Daimler, Hyundai, Nissan и Volkswagen осенью 2008 года. Увы, большую часть пути через всю Америку, от штата Мэн до Калифорнии, прогрессивные тачки проделали на эвакуаторах. Тем не менее почти никто не сомневается, что за электромобилями — будущее.

СНАЧАЛА БЫЛ ГРОУВ

Процессы преобразования тепловой энергии в механическую, как известно, подчиняются раздражающе неумолимым законам термодинамики. Такой процесс в так называемой тепловой машине может иметь теоретический КПД=100% лишь в том случае, если температура отработавшего рабочего тела (газа) на выходе будет равна абсолютному нулю. Потому КПД реальных тепловых машин (двигателей внутреннего сгорания, газотурбинных и пр.) не превышает 30-40%. Отсюда видно, что процесс получения электрической энергии обычным способом (химическая энергия преобразуется в тепловую путем сжигания топлива, а двигатель преобразует полученную тепловую энергию в механическую энергию вращения ротора электрогенератора) неэкономичен, и его общий КПД едва превышает 20%. Неплохо бы попытаться избежать потерь, непосред-

ственно преобразоаывая химическую энергию в электрическую,

Первый в истории источник мощного динамического электричества, способного производить реальную работу, каким явился построенный в 1800 году вольтов столб, и стал примером такого электрохимического источника — предком всех современных батареек и аккумуляторов. Но в батарейках расходуются материалы электродов, отчего их приходится выбрасывать, а аккумуляторы надо подзаряжать, откуда-то добывая электричество. Нельзя ли построить такой элемент, в котором расходуемый материал возобновлялся бы непрерывно?

Открытие множества физических закономерностей было обусловлено уверенностью ученых, что все физические эффекты обратимы. А прямой эффект превращения электрической энергии в химическую был открыт практически одновременно с вольтовым столбом: в том же 1800 году Никол ьсону и Карлейлу удалось осуществить электролиз воды. Известно, что еще в 1802 году знаменитый химик Гэмфри Дэви пытался построить топливный элемент, осуществлявший обратный процесс, но потерпел неудачу. И только в 1842-43 гг. англичанин{2} — вещь, что называется, пробная, так что ровно в тот момент, когда вы дорастете до ощущения избыточной легкости и миниатюрности, — вы просто поменяете свою 500-ку на что-нибудь двухзначное, а то и однозначное. Но!.. За последнее время появился некий потребительский стандарт, в который, кроме роста числа мегапикселов, вошел и рост размеров дисплея, — и вот трехсантиметровый дисплей отнимает