Brenselceller kan erstatte
dagens oppladbare batterier i effektområdet fra noen milliwatt til et par hundre
watt. Den bærbare elektronikk industrien har vært en av de
største vekstområdene de siste tiårene, og hvert år selges det millioner
av bærbare pc-er, telefoner,
kamera og andre små elektriske apparater.
PEM brenselcelle system integrert i en lap-top, Fraunhofer
ISE.
DMFC batterilader for mobiltlf, Mechanical
Technologies.
DMFC
batterilader for lap-top'er, Smart Fuel Cell.
I
tillegg til de geometriske faktorene som størrelse og vekt, er drifts-,
oppstarts- og reaksjonstiden de viktigste egenskapene til bærbart utstyr.
Den integrerte strømkilden må også ha en lav driftstemperatur, som medfører at
stort sett bare PEMFC og DMFC blir sett på i denne sammenheng.
Brenselcellenes separate energiomformer og energilager gir en ekstra frihetsgrad
ved design
av systemer sammenlignet med batterier. Størrelsen på brenselcellen bestemmer den maksimale effekten
mens mengde brensel i tanken begrenser driftstiden (eller med andre ord
maksimal energi). For batterier er effekt og energi knyttet sammen med
den geometriske designen. En lap-top
trenger minst 20 W og gjennomsnittlig driftstid med dagens batteriteknologi er
bare 2-3 timer. Mobiltelefoner bruker til sammenligning kun 2-5 W og har en stand-by tid på
oppimot 2 uker. Brenselceller har teoretisk sett en høyere energitetthet enn dagens batterier, og i motsetning til
den relativt lange ladetiden for batterier kan brenselceller ganske enkelt "lades" ved å fylle på tanken.
Etter
en viss tid synker kapasiteten til oppladbare batterier på grunn av de
mange lade-syklusene. Degradasjon av brenselceller forekommer også, men de
har potensielt en lengre levetid. Fordi omformer og tank er
separert er selvutlading heller ikke noe problem. Både PEMFC of DMFC
blir ansett som de mest lovende for bærbare applikasjoner. Fordelene med disse
typene er høy effekttetthet ved lave driftstemperaturer. PEMFC har høyest
effekttetthet i stakken men er fortsatt begrenset i forhold til lagringsmuligheter av
hydrogen. Metallhydrider, som er mest brukt, lider under høy vekt fordi
hydrogenandelen er på bare noen få vektprosent. Flytende metanol har en
litt lavere energitetthet men er derimot enkel å lagre og å håndtere. Dessverre
har DMFC også en lavere effekttetthet enn PEMFC og må vanligvis fødes med
fortynnet metanol (metanol og vann). På grunn av muligheten for bruk av flytende drivstoff er
DMFC-systemer enklere enn PEMFC-systemer. Valg av brenselcelletype avhengerstort
sett av
applikasjon og aktuelle driftsforhold.
Videokamera PEM brenselcelle system, Fraunhofer
ISE.
PEMFC for lap-top'er med metanol
reformer, Casio.
DMFC docking
stasjon for lap-top'er, Smart
Fuel Cell og Medion.
Utviklingen
i den bærbare elektronikk bransjen er fortsatt i sterk vekst, og stadig flere attributter blir lagt til applikasjonene.
Effektforbruket øker selvsagt i takt med kompleksiteten til utstyret.
Enkelte spådommer indikerer at dagens batteriteknologi ikke lenger
vil klare å holde følge med effektbehovet. Brenselceller har muligheten til å innta det bærbare markedet, men det er fortsatt noen problemer som
må løses. Mange av de første prototypene har vært PEMFC-systemer, som har opplevd
problemer med kontroll av varme og vann. De siste årene har det derimot
blitt mer fokusert på DMFC. Før noen av de systemene blir foretrukket framfor
batterier må det fortsatt gjøres forbedringer innen blant annet systempålitelighet
og selvsagt kostnader.
Profesjonelt kamera med PEMFC, Fraunhofer ISE og
Ambient.
DMFC for
lap-top'er, Smart
Fuel Cell.
Nesten alle de
større aktørene innen bærbar elektronikk er involvert i brenselcelleforskning, og
mange av dem har presentert resultater eller komplette prototyper. I tillegg er det
flere firma og forskningsinstitutter som jobber med små brenselceller og
systemer. Mange
av disse reklamerte med snarlig kommersialisering av de
første brenselcelleproduktene allerede for noen år siden. For øyeblikket er mer realistiske
spådommer at de første systemene blir å kjøpe en gang i 2004/2005.