苹果是在建造氢能计算机吗?

科学家已经找到了一种方法,可以使细菌产生清洁燃烧的氢。
科学结构

自苹果发布了第一个单体以来MacBook Pro,该公司已推广其环保产品设计方法。大多数MacBook Pro都是由可回收材料制成的,例如铝和玻璃。笔记本电脑的组件也“能源有效,没有许多有害毒素” [来源:苹果]。

苹果密切关注其环境足迹,该公司将考虑可再生能源来为其产品供电[来源:苹果]。2011年12月,美国专利商标局在其便携式设备上发布了Apple的“便携式且具有成本效益的燃料电池系统”的这两项专利申请:

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  • Application 20110311895,2010年8月3日提交:“为便携式计算设备供电的燃料电池系统” [来源:USPTO这是给予的
  • 应用程序20110313589,2011年4月28日提交:“燃料电池系统耦合到便携式计算设备” [来源:USPTO这是给予的

列出了这两个应用程序作为潜在的燃料来源。这些文件还引用了2010年6月16日提交的标题为“便携式氢燃料电池系统”的临时专利申请,并列出了同一发明者。

随着2011年结束,这一消息引起了科技行业的嗡嗡声。氢燃料电池将氢(存储在细胞中)和氧气(来自周围空气)结合起来,制成水和电。根据苹果的说法,氢燃料电池“有可能使便携式电子设备在几天甚至数周的情况下继续运行无需加油” [来源:USPTO]。

苹果不是第一家追求氢燃料电池来供电设备的公司。您已经可以为现有的电子产品购买充电设备,这些电子产品将使用氢燃料电池作为电源。例如,Horizo​​n Minipak是带有USB端口的袖珍充电设备。该设备由Horizo​​n的Hydrostik燃料电池之一供电,这是一种可重新填充的氢盒,可产生每小时1瓦的连续功耗1瓦,或相当于10 AA碱性电池[来源:Horizo​​n]。

苹果的目标是制造一个对环境有益的更轻,更持久的电池。但是对用户有好处吗?让我们仔细研究一下在笔记本电脑或智能手机中使用该技术的潜在好处和风险,仔细研究一下氢燃料电池。

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将氢燃料电池带到计算机

几十年来,移动计算一直依赖可充电电池。像不可充电的电池一样,这些可充电细胞会产生通过电池内的电化学反应。电池内的燃料电池通过倒入电池内的电化学反应来插入交流电源时将能量存储。您可以在我们的文章中阅读更多有关普通电池中发生的情况电池的工作原理

在撰写本文时,苹果的便携式设备产品依赖于锂聚合物电池。这些电池使用的化学物质依靠锂离子在聚合物电解质中移动以发电。与他们不同锂离子前身,该聚合物是一种无机的,不可易燃的材料。这些电池臭名昭著,因为他们的电荷不长很长,并且使用需要大量能量和化学材料生产的材料[来源:Ecogeek.org]。

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如今,电子行业正在寻求用历史上为另一种知名便携式设备提供动力的技术来代替锂聚合物电池:汽车。几十年来,科学家和工程师一直将氢作为一种汽车的替代燃料[资源:明智的]。

对于汽车,氢燃料电池是平坦而薄的,因此可以将它们堆叠在一起。苹果的专利申请表明,在较小的包装中使用相同的燃料电池技术。除了缩放以适合计算机外,氢燃料电池还比锂聚合物电池更轻,更高效。

更重要的是,它将持续更长的时间,并且不会产生可能污染环境的有害废物。

苹果并不是说我们可以期待哪种氢燃料电池。汽车行业在氢燃料电池方面的障碍之一是找到可靠的氢来源。当今生产的大多数氢气是通过加工化石燃料获得的,其余的也使用电解也需要现有能量。这会产生一个悖论:氢燃料电池更清洁,更高效,但它仍然依赖于不可再生的来源,其目的是取代[来源:明智的]。

在其专利应用中,Apple为可充电设计提供了一些想法,该设计可以在充电过程中进行水解反应以产生氢。不过,它提出了各种化学物质来协助这一过程,该化学物质呼吁质疑这些电池对环境友好的友好。现在说苹果是否会遇到汽车行业的氢燃料电池悖论还为时过早。

假设苹果会跳过障碍,那么在MacBook或iPhone中使用燃料电池的好处和风险是什么?接下来,让我们看一下。

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氢能计算的好处,风险和挑战

早些时候,我们发现苹果希望通过开发氢燃料电池电池来带入便携式计算的好处:

  • 持久的力量;费用之间的更多小时使用
  • 打火机;对设备重量的影响较小
  • 产生无毒的副产品

为了方便较长的充电,氢燃料电池电池的另一个好处可能是安心。例如,您的电池中的持久电池苹果手机意味着在重要的电话中间,手机关闭的风险较小。较轻的电池还意味着苹果可能会享受其产品降低运输成本的好处。

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但是风险呢?其声誉可以追溯到臭名昭著的兴登堡爆炸之前。对于便携式电子产品,氢燃料电池的危险不一定是使用氢,而是在存储中。

截至撰写本文时,有两种常见的方法来存储氢:作为加压气体或低温冷冻液体。气体需要以防止氢或爆炸的方式将氢包裹起来。液体需要额外的冷却装置重量,这可能会抵消较轻的燃料的好处。

幸运的是,燃料电池设计已经克服了这些存储问题。例如,我们前面提到的每个hydrostik都作为地平线漫画的电源来源,“作为固体金属络合物的一部分,少量的氢存储,少量压力” [来源:地平线]。如果苹果可以实施类似或更好的存储解决方案,它可以产生与其锂聚合物电池一样少甚至更少的氢燃料电池。

如果控制风险,苹果的最大挑战将是以合理的价格生产可靠的产品。以氢为iPhone或MacBook的价格受生产价格的影响。根据其专利,我们可以得出结论该公司已经为开发技术的大量时间和资源。有了这个假设,苹果可能还会仔细考虑该技术的成本影响与客户愿意为其支付的成本影响。

有关氢能便携式设备的未来的更多信息,请在下一页上收取。

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更多的链接

  • Apple,Inc。“ MacBook Pro与环境”。(2012年1月11日)http://www.apple.com/macbookpro/environment.html
  • Apple,Inc。“ MacBook Pro Design。”(2012年1月11日)http://www.apple.com/macbookpro/design.html
  • 苹果公司“苹果环境足迹背后的故事”。(2012年1月11日)http://www.apple.com/environment/
  • ecogeek.org。“锂聚合物电池:评论。”环境保护狂。Discovery Communications LLC。2006年12月11日。(2012年1月11日)http://www.treehugger.com/gadgets/lithium-polymer-batteries-a-review.html
  • 地平线燃料电池技术PTE。Ltd.“介绍Minipak个人电力中心。”(2012年1月11日)http://www.horizo​​nfuelcell.com/portable_power_minipak.htm
  • 地平线燃料电池技术PTE。Ltd.“ Minipak:常见问题。”(2012年1月11日)http://www.horizo​​nfuelcell.com/files/minipakfaq.pdf
  • 快速,达伦。“ Apple档案氢燃料电池技术的专利为动力移动设备供电。”Gizmag。2011年12月28日。(2012年1月11日)http://www.gizmag.com/apple-fuel-cell-system-patent-application/20958/
  • Santilli,R.M。“由氢燃烧和燃料电池及其分辨率造成的氧气耗竭。”论文为2000年9月11日至15日的国际氢能源论坛做出了贡献。康奈尔大学图书馆。(2012年1月11日)http://arxiv.org/abs/physics/0009014v1
  • 明智,杰夫。“关于氢的真相。”流行力学。Hearst Communications,Inc。2006年11月1日。(2012年1月11日)http://www.popularmechanics.com/science/energy/energy/next-generation/4199381

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