苹果正在制造氢动力电脑吗?

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科学家们已经找到了一种让细菌产生清洁燃烧氢的方法。
ScienCentral

自从苹果发布了第一款一体机MacBook Pro在美国,该公司一直在推广其环保的产品设计方法。MacBook Pro的大部分材料都是由铝和玻璃等可回收材料制成的。这款笔记本电脑的组件还“高效节能,不含许多有害毒素”[来源:苹果].

由于苹果公司一直密切关注其环境足迹,因此该公司考虑使用可再生能源为其产品提供动力是有道理的[来源:苹果].2011年12月,美国专利商标局公布了苹果公司为其便携式设备设计的“便携式、高性价比燃料电池系统”的两项专利申请:

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  • 申请20110311895,2010年8月3日:“燃料电池系统驱动便携式计算设备”[来源:USPTO
  • 申请20110313589,2011年4月28日提交:“耦合到便携式计算设备的燃料电池系统”[来源:USPTO

这两个应用程序都列出了作为潜在的燃料来源。文件还引用了2010年6月16日提交的名为“便携式氢燃料电池系统”的临时专利申请,并列出了相同的发明人。

在2011年即将结束之际,这一消息在科技行业引起了轰动。氢燃料电池将氢(储存在电池中)和氧(来自周围空气)结合起来,产生水和电。根据苹果公司的说法,氢燃料电池“有可能使便携式电子设备在不加油的情况下持续运行数天甚至数周”[来源:USPTO].

苹果并不是第一家寻求用氢燃料电池为设备供电的公司。你已经可以为你现有的电子产品购买使用氢燃料电池作为电源的充电设备。例如,Horizon MINIPAK是一个带有USB接口的口袋大小的充电设备。该设备由Horizon的Hydrostik燃料电池提供动力,这是一种可重复充电的氢电池,每小时可连续消耗1瓦的电量,相当于10节AA碱性电池。

苹果公司的目标是制造一种更轻、更持久、对环境有益的电池。但这对用户有好处吗?让我们来仔细看看氢燃料电池,苹果的设计,以及在笔记本电脑或智能手机上使用这项技术的潜在好处和风险。

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将氢燃料电池引入计算机

几十年来,移动计算一直依赖可充电电池。像不可充电电池一样,这些可充电电池通过电池内部的电化学反应产生电能。电池内的燃料电池通过逆转电池内的电化学反应来存储来自交流电源的能量。你可以在我们的文章中阅读更多关于平均电池内部发生的事情18新利最新登入电池工作原理

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赖于锂离子在聚合物电解质中移动来发电。不像他们锂离子前人认为,这种聚合物是一种无机的、不易燃的材料。这些电池的臭名昭著之处在于充电时间不长,而且使用的材料需要大量的能量和化学材料来生产[来源:EcoGeek.org]。

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如今,电子行业正在寻求用技术取代锂聚合物电池,这种技术在历史上曾为另一种著名的便携式设备提供动力:汽车。几十年来,科学家和工程师一直在研究氢汽车的替代燃料【来源:明智的].

对于汽车来说,氢燃料电池又平又薄,所以它们可以堆叠在一个电池中。苹果该公司的专利申请显示,他们正在努力将同样的燃料电池技术应用于更小的封装中。这种氢燃料电池除了可以缩小到适合电脑使用之外,还比锂聚合物电池更轻、更高效。

更重要的是,它的使用寿命更长,不会产生污染环境的有害废物。

苹果没有透露的是我们可以期待什么样的氢燃料电池。汽车工业在氢燃料电池方面遇到的障碍之一是寻找可靠的氢来源。目前生产的大部分氢气是通过加工化石燃料获得的,其余的使用电解,这也需要现有的能源。这就产生了一个悖论:氢燃料电池更清洁、更高效,但它仍然依赖于它想要取代的不可再生能源[来源:明智的].

在专利申请中,苹果公司提供了一些可充电设计的想法,可以在充电过程中通过水解反应产生氢气。该公司提出了多种化学物质来协助这一过程,但这不禁让人质疑这些电池到底有多环保。18新利最新登入现在判断苹果是否会像汽车行业那样陷入氢燃料电池悖论还为时过早。

假设苹果跨过了这道障碍,那么在你的MacBook或iPhone上安装燃料电池有什么好处和风险呢?让我们看下一个。

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氢动力计算的好处、风险和挑战

早些时候,我们发现了苹果希望通过开发氢燃料电池为便携式计算带来的好处:

  • 长期的权力;充电之间的使用时间更长
  • 轻;对设备重量的影响较小
  • 产生无毒的副产物

随着充电时间的延长,氢燃料电池的另一个好处可能是安心。例如,更持久的电池在您的iPhone这意味着在打重要电话时,手机关机的风险更小。更轻的电池也意味着苹果可能会享受到其产品运输成本降低的好处。

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但是风险呢?它的名声可以追溯到臭名昭著的兴登堡号爆炸之前。对于便携式电子产品,使用氢燃料电池的危险并不一定是使用氢气,而是储存氢气。

在撰写本文时,有两种常见的储存氢的方法:以加压气体或低温冷冻液体的形式储存氢。这种气体需要以某种方式将氢气包裹起来,以防止在你挤压它时泄漏或爆炸。这种液体需要冷却装置的额外重量,这可能会抵消较轻燃料的好处。

幸运的是,燃料电池的设计已经克服了这些存储问题。例如,我们之前提到的地平线Minipak的动力来源,每个Hydrostik存储“少量的氢作为固体金属复合物的一部分,压力非常小”[来源:地平线].如果苹果能实现类似或更好的存储解决方案,它就能生产出与锂聚合物电池风险一样小,甚至更小的氢燃料电池。

如果风险得到控制,苹果最大的挑战将是以合理的价格生产出可靠的产品。氢动力iPhone或MacBook的价格受到生产价格的影响。根据它的专利,我们可以得出结论,该公司已经投入了大量的时间和资源来开发这项技术。有了这样的假设,苹果很可能也会仔细考虑这项技术的成本影响,以及消费者愿意为此支付的价格。

更多关于氢动力便携式设备的未来,请浏览下一页。

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更多优质链接

  • 苹果公司。“MacBook Pro和环境。”(2012年1月11日)http://www.apple.com/macbookpro/environment.html
  • 苹果公司。“MacBook Pro设计。”(2012年1月11日)http://www.apple.com/macbookpro/design.html
  • 苹果公司。“苹果环保足迹背后的故事。”(2012年1月11日)http://www.apple.com/environment/
  • EcoGeek.org。锂聚合物电池:综述环境保护狂。探索通信有限责任公司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有限公司。“MINIPAK个人动力中心。”(2012年1月11日)http://www.horizonfuelcell.com/portable_power_minipak.htm
  • 地平线燃料电池技术有限公司。“MINIPAK:常见问题。”(2012年1月11日)http://www.horizonfuelcell.com/files/MinipakFAQ.pdf
  • 快,达伦。“苹果申请了为移动设备提供动力的氢燃料电池技术专利。”Gizmag说。2011年12月28日(2012年1月11日)http://www.gizmag.com/apple-fuel-cell-system-patent-application/20958/
  • Santilli,智慧化氢燃烧和燃料电池引起的惊人的氧气耗尽以及磁气体的解决方案论文发表于《国际氢能论坛》,2000年9月11-15日。康奈尔大学图书馆。(2012年1月11日)http://arxiv.org/abs/physics/0009014v1
  • 明智的,杰夫。《氢的真相》受欢迎的力学。赫斯特通信公司2006年11月1日。(2012年1月11日)http://www.popularmechanics.com/science/energy/next-generation/4199381
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