Buitinėje elektronikoje dabar madingiausi yra maži, nešiojami įrenginiai, leidžiantys vartotojui bet kuriuo metu prisijungti prie pasaulinio informacinio tinklo. Nors šie įrenginiai dabar tiek sumažėjo, kad telpa į kišenę ar gali būti nešiojami užsegti ant riešo, tačiau jų maitinimas pasidarė labai didele problema.
Izraelio kompanija Medis Technologies Inc., kurios verslo būstinė yra Niujorke, sukūrė tiesioginį skystojo metanolio (DLM - Direct Liquid Metanol) kuro elementą, kuris, jų tvirtinimu, taps nauju nedidelių maitinimo šaltinių išvesties galios bei energijos standartu. Medis technologai sako, kad bandomasis pavyzdys po vieno užpildymo duoda penkis kartus daugiau energijos negu geriausi iš esančių rinkoje - ličio jonų akumuliatoriai.
Medis antrinė įmonė More Energy Ltd., įsikūrusi Yahood mieste Izraelyje, kuria DLM kuro elementus. Genadijus Finkelšteinas, vadovaujantis More Energy konstruktoriniam padaliniui, sako, kad naujieji prietaisai bus atskiro kuro elementų rinkinys, tinkamas jungimui prie nešiojamųjų elektronikos prietaisų ir galinčių užtikrinti 4-5 Ah arba 14,4-18 Wh energiją maitinant 3,6 V naudojantį įrenginį, pavyzdžiui, mobilųjį telefono aparatą. Palyginimui, panašaus dydžio 0,9 Ah ličio jonų akumuliatorius, kurį Motorola rekomenduoja naudoti populiariajame savo StarTAC telefone, teduoda vos 3,24 Wh.
Šitie skaičiai, paversti pokalbių trukme, labai priklauso nuo tokių faktorių: nuo paties telefono efektyvumo ir signalo, sklindančio tarp aparato ir artimiausios bazinės stoties, slopinimo. Vien vatvalandė, pavyzdžiui, atitinka kažkur tarp 35 ir 70 minučių pokalbio.
Kuo remiasi naujoji Medis technologija? Pasak Finkelšteino, tarp panaudotųjų naujovių yra tinkamas skystasis elektrolitas, sumaišytas su metanoliu, o tinkamiausias - katalizatorius. Elektrolitas atlieka tas pačias funkcijas, kokias įprastiniuose kuro elementuose vykdo kietakūnė polimerinė membrana - protonų kaitos membrana (PEM - Proton Exchange Membrane). PEM - plonas plastiko lakštas, leidžiantis vandenilio jonams keliauti nuo anodo link katodo, bet užtveriantis kelią elektronams. Atsisakius membranos Medis galėjo taikyti kuro mišinius, turinčius iki 37 procentų metanolio, o esant didesniam metanolio tankiui, vienos įkrovos metu sukaupiama daugiau energijos. DLM kuro elemento tūrinis energijos tankis yra didesnis kaip 1800 Wh/l. Šis vidutiniškas akumuliatoriuose ličio jonų parametras yra lygus 300 Wh/l.
"Šiuo metu mes jau dirbame. Norime sukurti elektrolitą, kuriame būtų iki 45 proc. metanolio", - sako Medis viceprezidentas Zvi Rehavi. Rehavi pastebėjo, kad elektrolitas bus pakuojamas užpildomose kapsulėse, panašiose į tas, kurios naudojamos pildant rašalu automatinius plunksnakočius.
Dvi kitos DLM kuro elementuose įdiegtos naujovės, užtikrinančios jų puikias charakteristikas, tai tinkamas elektrodų apsaugos nuo korozijos būdas bei tinkamas mikroskopiškas katalizatorius. Pirmuoju atveju panaudotos sintetinės medžiagos, vadinamos labai elektriškai įkrautais laidžiais polimerais. Katalizatoriaus, įterpiamo į platinos turinčius elektrodus, labai sumažėja gamybos kaštai, nes mažiau sunaudojama brangios platinos.
Pasak Medis technologų, jiems pavyko tiek padidinti elektrodų laidumą, kad jie, nors ir gerokai juos sumažinus (tuo atveju lieka daugiau vietos pačiam kurui), vis tiek užtikrina didesnius nei akumuliatoriuose ar konkurentų kuro elementuose srovės tankius. Šiuo metu Medis pasiekė 80 mW/cm2 dydžio galios tankį. Robertas K. Liftonas, Medis vykdantysis direktorius Niujorke, sako, kad kompanija iki pradedant šių metų pabaigoje gaminti pirmąjį prototipą dar tikisi padidinti galios tankį bent iki 100 mW/cm2.
Spalio mėnesį Medis planuoja pradėti bandomąją kuro elementams skirtų komponentų, pavyzdžiui, labai elektriškai įkrautų polimerų, gamybą vienoje iš kompanijai priklausančių gamyklų. 2002 m. viduryje, kai Yahood pastatys dar dvi gamyklas, viena gamins katalizatorių, elektrolito ir metanolio tirpalą bei apsauginę medžiagą elektrodams, o kita surinkinės pačius kuro elementus. Rinkoje kuro elementai bus pristatyti 2003 m. viduryje.
Pradžioje, nenorint tiesiogiai konkuruoti su pasaulio akumuliatorių gamintojais, Medis numato reklamuoti kuro elementus kaip antrinį energijos šaltinį, kuris vienu metu maitins nešiojamąją elektronikos įrangą ir pakraudinės jos akumuliatorius. Tokio taikymo pavyzdys - tai vadinamasis universalusis nešiojamasis maitinimo paketas, kurį sudarys keli kuro elementų moduliai. Kitas kompanijos žingsnis priklausys nuo to, kaip pavyks įtikinti elektronikos gamintojus įdiegti kuro elementus savuosiuose gaminiuose. Norėdamas "pakrauti" nešiojamąjį elektroninį prietaisą, vartotojas turės paprasčiausiai įstatyti vietoje panaudotos kasetės naują.
Medis taip pat kuria vadinamąjį "superakumuliatorių" - kuro elementą, kuris bus AA baterijos dydžio, bet darbo trukmė bus dvigubai didesnė nei šarminių akumuliatorių. Liftonas sakė, kad kompanija ieško kontaktų su kuriuo nors iš trijų didžiųjų pasaulio baterijų gamintojų. Pradžioje planuojama kasmet pagaminti po 2,5 mln. kuro elementų ir 5 mln. šių elementų baterijų.
Mokslinė kompanija, kuriai jau sukako aštuoneri metai, iki tol didžiausią dėmesį skyrė vėžio tyrimams, automobilių varikliams ir šaldymo agregatams. Visų šių temų buvo atsisakyta kuro elementų technologijos labui. Kompanijos istorija labai primena Reveo Inc. (Niujorko valstija), kuri dabar irgi gamina kuro elementus įvairiems pritaikymams - nuo nešiojamosios elektronikos iki stacionarių elektrinių.
Reveo buvo įkurtas emigranto - mokslininko iš Libijos Sadego Faris. Norėjo tirti kuo įvairesnes nuolat besikeičiančias technologijas. Subūręs aukščiausio lygio medžiagotyrininkų ir elektrochemikų kolektyvą, Faris, panašiai kaip ir Medis moksliniai vadovai, pamatė, kad perspektyviausi tai kuro elementų tyrimai.
Inovacijas Medis kompanijoje sukūrė Rusijos emigrantai, kurių dalis dirbo kuro elementų srityje dar būdami sovietinės kosminės programos dalyviais. Paklaustas, kaip Medis pavyko sutraukti mokslininkus, kurie savo srityse yra tarp geriausiųjų pasaulyje, Liftonas atsakė, kad ši nedidelė mokslininkų grupė pažinojo vienas kitą dar gyvendami Rusijoje. Dabar visi jie gyvena, paprastai kalbant, už kampo nuo Medis būstinės.
