ラップトップの燃料電池は次の大きなものになりました：何が起こったのですか？

燃料電池は、ラップトップのバッテリー寿命を短縮するための完璧なハイテクソリューションとしてかつて宣伝されていましたが、ほぼ20年経った今でも、燃料電池はありません。この有望なコンピュータの電源はどうなりましたか？

燃料電池とは何ですか？

燃料電池は、化学エネルギーを電気に変換する装置です。その点で、それはバッテリーと同じことをします。違いは、燃料電池が電流を生成する方法にあります。

バッテリーのように、燃料電池にはアノード、カソード、電解質があります。イオン（帯電した原子）が一方から他方に移動し、電流が発生します。バッテリーとは異なり、エネルギーは燃料電池に蓄えられません。代わりに、セルは燃料と酸素の一定の供給を必要とします。水素燃料電池の場合、これは貯蔵タンクからの水素と大気からの酸素になります。

これら2つの成分から電気を発生させる化学反応は、触媒によって引き起こされます。触媒は、化学変化を起こさずに化学反応を起こす材料です。水素燃料電池では、エネルギーが燃料に放出された後、最終的には水素原子と酸素原子の結合による水が生成されます。

燃料電池は、たとえばガソリンエンジン発電機の汚染レベルなしで化学燃料から電気を生成するためのクリーンな方法を提供するという点で注目に値します。バッテリーのように「充電」する必要はありません。燃料と酸素が流れ続けることを確認してください。そうすれば電気が得られます。

ラップトップ用の燃料電池は本物です！

燃料電池が小さくなるにつれて、そのうちの1つからラップトップを実行するというアイデアはますます有望になりました。ただし、燃料電池が小さいからといって、実際の燃料が小さくなるわけではありません。例としてUltraCell燃料電池システムを取り上げましょう。これらは、フィールドでのラップトップの操作を保証する信頼性の高い電源です。同社によれば、250ccの燃料カートリッジ。cmは、ラップトップの最大14時間の動作を保証します。

ただし、電源のサイズを見ると、ラップトップ自体と同じくらいの大きさです。このシステムは、独自の燃料カートリッジにも依存しています。したがって、これはリモートのオフライン状況に非常に適したソリューションです。しかし、太陽エネルギーと組み合わせたリチウム電池は、燃料電池の瞬間的な利点がなくても、間違いなくより実用的です。

なぜ私たちのラップトップには燃料電池がないのですか？

執筆時点では、主流の燃料電池市場にラップトップ、スマートフォン、またはその他の電子機器はありません。この技術の初期の候補であった電気自動車でさえ、リチウムイオン電池を使用しています。

この明らかな理由の1つは、リチウムイオン電池が、ラップトップ燃料電池のアイデアが注目を集めていた2000年代半ばよりもはるかに優れていることです。私たちの電子機器はまた、はるかにエネルギー効率が高いです。Apple M1 MacBook AirまたはProは、フル充電で17〜20時間持続します。言うまでもなく、急速充電技術により、補充の必要がなくなります。平均的なユーザーがこれ以上のバッテリー寿命を必要としないようになりました。

バッテリー技術も大幅に向上します。グラフェンなどの新素材、および全固体電池や高度なスーパーキャパシターの作成の可能性により、燃料電池は紛らわしい化学混合物の魅力を大幅に低下させます。

燃料電池は、私たちのラップトップのバッテリーを交換するには、単純に扱いにくく高価です。それは数十年前のラップトップバッテリーが客観的にひどいものだったときのケースでした、そして今やこの技術は燃料電池がもたらすことができる利点のほとんどを消し去ったのは確かです。

しかし、皮肉なことに、Appleは独自の水素燃料電池電源の特許を保持し、2010年、2015年、および2020年に特許を申請しました。もちろん、ラップトップの燃料電池には、フィールドワークや軍事用途などの優れた使用例があります。しかし、一般ユーザー向けの現在または将来のバッテリー技術に取って代わる技術については、いくぶん懐疑的です。