Technologie akumulatorów

Proces zimnego spalania przebiega w następujący sposób. W katodzie ogniwa paliwowego znajduje się tlen, zaś w anodzie wodór. Membrana polimerowa rozdziela wodór na elektrony i jony (naładowane jądra atomowe). Jony wodoru przenikają przez membranę i próbują utleniać się z wodorem, tworząc wodę. Do tego brak jednak znajdujących się po stronie wodoru elektronów, które oddzielone są membraną od strony tlenu.

Gdy połączy się anodę i katodę ogniwa paliwowego, popłynie użyteczny prąd, który wyrówna poziom elektronów. Proces elektrochemiczny w ogniwie paliwowym przebiega aż do zużycia czynników reakcji.

Zalety technologii ogniw paliwowych to wysoka efektywność i duża gęstość energetyczna w porównaniu z tradycyjnymi systemami. Wadą jest mała wydajność prądowa ogniwa. Stosowane obecnie w urządzeniach przenośnych prototypowe ogniwa paliwowe wciąż wymagają bufora w postaci tradycyjnych akumulatorów, które mogą okresowo zapewnić wysoką wydajność prądową. W takim układzie jedynym zadaniem ogniwa paliwowego jest ciągłe doładowywanie akumulatora.

Działające prototypy ogniw paliwowych do notebooków przedstawiały w latach 2000-2003 m.in Motorola, NEC i Toshiba. Pierwsze wersje handlowe zapowiadane są na rok 2004, jednak do tej pory się nie pojawiły.

Podsumowanie

Pod wpływem prądu elektrycznego elektrolit (wodny roztwór soli) rozkłada się na wodór i tlen.Tradycyjne technologie akumulatorów NiCd i NiMH osiągnęły praktycznie kres swoich możliwości. Ze względu na zawartość toksycznych metali i niską energię właściwą akumulatory niklowo-kadmowe nie odgrywają żadnej roli w segmencie mobilnym. Ich niszowe zastosowanie to urządzenia wymagające krótkotrwałych, dużych prądów - prąd rozładowania akumulatora Ni-Cd może dwudziestokrotnie przekraczać jego pojemność znamionową.

Akumulatory niklowo-metalowo-wodorkowe zaliczają się obecnie do najpopularniejszych źródeł energii wielokrotnego użytku. Dysponują dużą energią właściwą, pojemnością i obciążalnością. Dodatkowo stanowią mniejsze obciążenie dla środowiska, gdyż toksyczny kadm zastąpiono wodorkiem metalu. Ich wady to mała żywotność (liczba cykli ładowania/rozładowania) oraz wysokie samorozładowanie.

Ogniwo paliwowe w tzw. procesie zimnego spalania wodoru i tlenu wytwarza energię elektryczną i ciepło.Duże możliwości rozwoju są jeszcze przed akumulatorami litowymi i litowo-polimerowymi. Mają dużą energię właściwą, niskie samorozładowanie i podlegają wadom w rodzaju efektu pamięciowego czy efektu leniwego akumulatora. Akumulator litowo-polimerowy daje się niemal dowolnie formować, co zwiększa możliwości zastosowania. Zalety mają swoją cenę - za wygodę użytkownik musi dopłacić.

W przyszłości źródłami energii do urządzeń przenośnych mogą być akumulatory cynkowo-powietrzne i ogniwa paliwowe. Obecnie wciąż trwają prace badawcze, ale perspektywy są bardzo obiecujące.

Akumulator ołowiowo-kwasowy to jedno z najstarszych i najbardziej rozpowszechnione źródło energii. Jako zapasowe źródło energii w zasilaczach bezprzerwowych (UPS) lub jako akumulator rozruchowy, oferuje niezrównany stosunek osiągów do ceny, wynikający z zastosowania powszechnie występującego i taniego ołowiu. Dodatkowo, dzięki zastosowaniu nowoczesnych rozwiązań, jest niekłopotliwy w eksploatacji. Z wad należy wymienić bardzo niską gęstość energetyczną w porównaniu z innymi technologiami oraz uciążliwość ołowiu dla środowiska.