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DMFC - Direct Methanol Fuel Cell - Brennstoffzelle
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Handy-DMFC bei NTT Docomo
Das japanische Telekommunikations- Unternehmen NTT Docomo stellte eine Mini-Brennstoffzelle zum Betrieb von Handys vor. Die mit 190 Gramm Gewicht noch recht schwere und mit 180 Kubikzentimetern auch ziemlich voluminöse Konstruktion ist wie ein Ladegerät geformt und nimmt komplette Mobiltelefone auf. Die Brennstoffzelle ist für den Betrieb mit 18- Milliliter- Kartuschen mit Methanolfüllung ausgelegt und soll dieselbe Ausgangs- leistung wie andere Ladegeräte für FOMA-Handys (5,4 Volt/0,7 A) liefern.
NTT Docomo und Fujitsu sind nun nach Motorola, MTI Micro, Toshiba, Hitachi, NEC und Nokia in das Rennen um Mini- Brennstoffzellen für Mobilgeräte eingestiegen. Im Laufe des ersten Quartals 2005 soll die Entwicklung abgeschlossen werden, als Fertigungs- partner nennt NTT Docomo Fujitsu Laboratories -- dort hatte man Anfang des Jahres selbst eine Brennstoffzelle für 30-prozentiges Methanol angekündigt.


Notebook-DMFC für zehn Stunden Laufzeit
Das Samsung Acvanced Institute of Technology (SAIT) hat zusammen mit der koreanischen Samsung Electronics eine Direkt-Methanol-Brennstoffzelle vorgestellt, die mit 100 Kubikzentimeter Methanol ein Notebook zehn Stunden lang betreiben soll. Eine neu entwickelte Membran für Katalysatorpartikel von 3 Nanometer Größe soll den Verbrauch an Methanol auf die Hälfte gegenüber bisherigen Entwicklungen reduzieren. Das Foto zeigt das Samsung-Notebook Sens Q20, das mit der neuen Brennstoffzelle aus den Labors des SAIT läuft. Das Q20 bietet Samsung auch in Deutschland mit einem 28-Wh-Akku an. Mit der neuen Brennstoffzelle dürfte es schätzungsweise 9,1 Stunden laufen.

Auch Toshiba forscht an Brennstoffzellen für Notebooks. Bei dem Prototypen handelt es sich um eine DMFC (Direct Methanol Fuel Cell) die maximal 20 Watt und durchschnittlich 12 Watt Leistung erzeugen sollen. Anders als bei dem im vergangenen Jahr vorgestellten Projekt des Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme wird die Energiequelle bei Toshiba extern angeschlossen. Eine Füllung soll für fünf Stunden Notebook-Betrieb ausreichen.
Für gewöhnlich hat Methanol als Energieträger die größte Effizienz in einer 6-prozentigen Wasserlösung. Bei diesem Mischungsverhältnis seien die entsprechenden Tanks allerdings zu unhandlich, teilt Toshiba mit. Deshalb habe das Unternehmen ein Verfahren entwickelt, um höhere Methanol- Konzentrationen zu ermöglichen. Zudem nutzt die Zelle das als Nebenprodukt entstehende Wasser, um das gespeicherte Methanol auf die passende Konzentration zu verdünnen. Marktreife soll die DMFC im Laufe des kommenden Jahres erlangen.

Bluetooth-Headsets mit DMFC
Die Brennstoffzellen werden mit flüssigem Methanol betankt und besitzen laut Nokia eine Leistung von 66 Milliwatt. Zwei Milliliter Methanol reichen aus, um 10,5 Stunden zu telefonieren oder den Freund im Ohr 84 Stunden lang empfangsbereit zu halten. Die ansonsten in den Headsets eingesetzten herkömmlichen Akkus reichen hingegen nur für eine Gesprächsdauer von vier Stunden. Das Headset soll in den Handel kommen, sobald die internationalen Sicherheitsbestimmungen die Mitnahme von Methanol in Flugzeugen gestatten. Gegenwärtig wird ein Entwurf diskutiert, der 200 ml erlauben soll, ohne dass der Reisende als Terrorist klassifiziert wird.


DMFC für Smartphones und PDAs
Die Firma MTI Micro hat eine Methanol-Brennstoffzelle entwickelt, die in PDAs und Smartphones passt. Mit der Mobion benannten Zelle, erklärt das Unternehmen, sollen mobile Kleingeräte zwei bis zehnmal länger laufen als mit Li-Ionen-Akkus gleicher Größe. Bislang konnte allerdings noch keine andere Forschergruppe selbst größere Brennstoffzellen für Notebooks mit deutlich höherer Energiedichte als der von Lithium-Ionen-Akkus vorweisen.
Nach Hitachi ist MTI Micro die zweite Firma, die eine Brennstoffzellen-Lösung für Handhelds vorstellt. Anders als das japanische Unternehmen, das versucht eine herkömmliche Methanol-Brennstoffzelle ins Mini-Format zu quetschen, soll die Mobion-Zelle eine verbesserte Technik zum Abtransport der Verbrennungsprodukte Kohlendioxid und Wasser besitzen, die ohne Pumpen auskommt. Deshalb sei der Stromlieferant viel kleiner als herkömmliche Methanol-Brennstoffzellen. Der Brennstoff Methanol wird über wiederbefüllbare Kartuschen zugeführt, die von Gillette und Duracell kommen sollen. Wann die Lösung Serienreife erlangt, bleibt noch offen.


Roller mit DMFC
Der amerikanische Fahrzeughersteller Vectrix will bereits 2006 einen Motorroller mit Brennstoffzellenantrieb auf den Markt bringen. Das mit einer Direktmethanolbrennstoffzelle (DMFC) ausgestattete Fahrzeug ist mit einem Akku als zusätzliche Energiequelle ausgestattet, der in Schwachlastphasen von der Brennstoffzelle aufgeladen wird.
Das US-Unternehmen Vectrix verspricht sich gute Marktchancen für brennstoffzellengetriebene Roller: Ihre Betriebskosten sollen günstiger sein als bei vergleichbaren Fahrzeugen mit Benzinmotor.
Mit einer Leistung von 800 Watt hat die DMFC an Bord des Zweirads eine für diesen Brennstoffzellentyp ungewöhnlich hohe Leistung. Dennoch kann sie den Roller nur auf eine geringe Reisegeschwindigkeit von 30 Kilometern pro Stunde bringen. Doch im Normalbetrieb kommt aus dem Akku zusätzliche Energie. Dieser wird nicht nur von der Brennstoffzelle aufgeladen, sondern auch durch den Generatoreffekt des Elektromotors beim Bremsen. Das macht den Betrieb besonders im dichten Stadtverkehr effektiver.
Durch die Kombination von Akku und Brennstoffzelle bringt der Elektromotor das Zweirad in 3,6 Sekunden von 0 auf 50 Kilometer pro Stunde. Die Höchstgeschwindigkeit gibt Vectrix mit mehr als 100 Kilometern pro Stunde an, womit die Fahrleistungen etwa einem herkömmlichen Roller entsprechen. Die Reichweite soll 250 Kilometer betragen.


Es bleibt spannend, welche Produkte neu entwickelt werden und welche nächstens Marktreife erlangen.
Die mobile Welt wird sich zwangsläufig verändern, man darf also gespannt sein.



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