Toshiba ontwikkelt brandstofcel voor notebooks

SiliconStrategies.com schrijft dat Toshiba het eerste prototype van een small form factor direct methanolbrandstofcel (DMFC) voor notebooks heeft gemaakt. De brandstofcel levert gemiddeld 12 Watt energie met een piekvermogen van 20 Watt. Hiermee is het mogelijk om circa vijf uur te werken met één brandstofcel. Brandstofcellen worden algemeen gezien als de opvolger van de lithium-ion batterijen, maar het formaat en de brandstof toelevering was altijd een probleem.

Toshiba claimt dit opgelost te hebben met de DMFC. De brandstofcel is gemaakt van een speciaal ontwikkeld materiaal dat het mogelijk maakt om kleinere cellen te maken. Daarnaast heeft Toshiba een techniek ontwikkeld waarmee het mogelijk is om methanol, de brandstof, in een veel hogere concentratie dan normaal op te slaan. Het huidige prototype heeft slechts 50cc methanol nodig om vijf uur stroom te leveren:

It has also developed a system that allows a higher concentration of methanol to be diluted by the water produced as a by-product of the power generation process.

This technology allows methanol to be stored at a much higher concentration, and achieves a fuel tank less than 1/10 the size of that required for storing the same volume of methanol in a 3 to 6% concentration. The current prototype can operate for approximately five hours on 50cc of high concentration methanol.

Reacties (74)

[CyberSnooP]

Ik vraag me alleen altijd af waar je de brandstof moet gaan halen. Het voordeel van normale accu's is dat ze opladen zolang je een netadapter hebt aangesloten. Als ik iedere keer een navulling moet gaan kopen ergens gaat dat snel irriteren lijkt me.

[JumpStart]

Ik vraag me alleen altijd af waar je de brandstof moet gaan halen.

Methanol is gewoon beschikbaar. Als je je afvraagt hoe je het in je laptop krijgt, dan is het antwoord dat je moet gaan werken met (hervulbare) cartridges met methanol. Een beetje vergelijkbaar met printercartridges.

als ik me niet vergis noemt het "cel" omdat je het ook moet opladen gewoon door electriciteit erin te stoppen, zoals met een batterij dus.

Nee, dit klopt niet. Een 'cel' is niet per sé herlaadbaar. Een brandstofcel is niets meer (of minder) dan een apparaat dat zuurstof en brandstof (waterstof meestal, of methanol) direct omzet in electriciteit en warmte, zonder bewegende onderdelen. (Behalve dan misschien pompen.)

Een brandstofcel is alleen met een hele grote omweg "omkeerbaar" als je alle waterdamp opvangt, daar door middel van electrolyse weer zuurstof en waterstof van maakt, en dan de waterstof weer aan de brandstofcel voert. Voor een methanol brandstofcel moet je dan ook de CO2 opvangen en van water en CO2 weer methanol maken. Dat is niet efficient.

[jabberwock]

het is alleen jammer dat methanol zo slecht verkrijgbaar is. Bij de apotheek kun je het zo krijgen, mits je een recept hebt. LOL moet je eerst naar de dokter, die dan gaat zeggen: jamaar 10 uur werken achter je pc levert een aanzienlijke kans op RSI. Dus nee je krijgt geen recept.

en dan daarbij wil ik geen voorraadje methanol thuis opgeslagen hebben.

[avon]

ben je niet in de war met metadon

Waarschijnlijk gaat Toshiba daarvoor wel een
product op de markt zetten.

[JumpStart]

het is alleen jammer dat methanol zo slecht verkrijgbaar is. Bij de apotheek kun je het zo krijgen, mits je een recept hebt.

Chemisch zuivere methanol, wat een apotheek inderdaad op voorraad heeft, is voor een particulier niet zo makkelijk te verkrijgen nee. Maar het is in veel industrieen in gebruik, met tonnen tegelijk.

Op het moment dat daar een nieuwe toepassing bijkomt, dan is methanol gemakkelijk beschikbaar, ook voor particulieren.

en dan daarbij wil ik geen voorraadje methanol thuis opgeslagen hebben.

Je doet (neem ik aan) toch ook niet moeilijk over een fles spiritus in het keukenkastje met schoonmaakmiddelen ? Daar is methanol het beste mee te vergelijken. Net zoals ethanol (alcohol voor jou en mij) gewoon een verbinding uit de groep alcoholen. Je moet het alleen niet drinken, want het is giftig. Nou, dat is spiritus toch ook? Ja, het is brandbaar. Gek he ? Het is tenslotte brandstof. Spiritus ook trouwens.

Over die andere hervulbare energiebron waar licht ontvlambare brandstof inzit doen we toch ook niet moeilijk ? ... Ik heb het over hervulbare aanstekers.

[HDoc]

Je doet (neem ik aan) toch ook niet moeilijk over een fles spiritus in het keukenkastje met schoonmaakmiddelen ? Daar is methanol het beste mee te vergelijken. Net zoals ethanol (alcohol voor jou en mij) gewoon een verbinding uit de groep alcoholen. Je moet het alleen niet drinken, want het is giftig. Nou, dat is spiritus toch ook? Ja, het is brandbaar. Gek he ? Het is tenslotte brandstof. Spiritus ook trouwens.

Spiritus is niets anders dan ethanol (C2H5OH) met wat stank- en kleurstof er bij en dat zit ook in je biertje. Vroeger werdt ook wel methanol (CH3OH) gebruikt maar tegenwoordig niet meer omdat methanol zoveel giftiger is (het wordt na inname in het lichaam omgezet naar mierenzuur waardoor je zo zuur wordt als een Amsterdamse ui) en men de spiritusdrinkers wilde behoeden voor een voortijdige dood, én omdat methanol bij verbranding geen goed zichtbare vlam geeft.

[kalizec]

Ehm, ik hoef echt niet naar de apotheek om spiritus oid te krijgen hoor. Je bedoelt waarschijnlijk ethanol.

[Burat]

Tenzij je thuis een apparaat hebt waarmee je in enkele seconden je methanol-tankje weer vult tot een hoeveelheid waarmee je tientallen uren kan werken...! Als ze nu al exemplaren hebben die 5 uur meekunnen, reken dan maar dat het over een aantal jaar vele malen beter is...

[Verwijderd]

loop je toch eventjes naar de pomp op de hoek.
"effe vol gooien graag!"

[Verwijderd]

Methanol is een vorm van alcohol. niet te krijgen bij de pomp op een benzinepompstation. Natuurlijk wordt het een leukere zaak als het geen probleem meer zou zijn om het direct uit wiskey te destilleren o.i.d. oh ehh... stewardes, kan ik nog een flesje krijgen voor mijn laptop?

[0rbit]

Als jij een fles whiskey aantreft met een noemenswaardige hoeveelheid methanol dan kun je een grote schadenvergoeding tegemoet zien; Methanol is namelijk giftig.

[DannyXP1600]

alcohol in principe ook, 't is de mate waarin. Drink maar eens een liter stro-rum, ga je echt dood aan.

Water is zelfs giftig, drink maar eens heel snel achter elkaar 10 litertjes water op...

[DrJJ]

De oude grap, van hoeveel kost een druppel benzine...
Oh niets, druppel hem dan maar vol.

[Relix]

als ik me niet vergis noemt het "cel" omdat je het ook moet opladen gewoon door electriciteit erin te stoppen, zoals met een batterij dus. Er komen ook geen andere stoffen vrij ofzo (zoals uitlaatgassen bij autos).

[DrJJ]

Persoonlijk denk ik dat het aanschaffen van 50 cc methanol niet al te duur is.

[n-i-x]

Is er dan niemand hier die iets van scheikunde heeft gehad!?!?

water kan je scheiden in waterstof en zuurstof, door er een gelijkstroom door te laten lopen(opladen).
als je die waterstof en zuurstof weer bij elkaar doet(zonder een verbranding te starten) krijg je weer een gelijkstroom(ontlading), en water en een beetje warmte.
de waterstof gaat dus niet verloren.

[Duca_griff]

Ik haal nog net de 3,5 uur op mijn compaq
Dat was in het begin...

Nu na een jaar weet ik niet meer precies hoe ver de capaciteit van die Li-Ion achteruit is gegaan...tijd voor rundowntest.

Maar brandstofcellen lijken me inderdaad wel een goede oplossing. Echter vrees ik dat het gebruik veel duurder zal uitvallen.
Stroom is overal voorhanden en er hoeven geen speciale apparatuur voor worden uitgevonden/aangeschaft. Een stekker is voldoende.

Het zal echt nooit zijn dat de brandstofcel goedkoper is dan de Li-Ion. Het herladen gaat dan wel weer lekker snel

Dilemma....

[Relix]

Het zal echt nooit zijn dat de brandstofcel goedkoper is dan de Li-Ion

-> Mischien niet, maar een potje met citroenoplossing en 2 koperen staafjes erin is ook nog altijd goedkoper dan een batterij. Wat ik bedoel is dat het logisch is dat een brandstofcel die 2 keer meer capaciteit heeft dan een Li-Ion duurder is.

[Puppetmaster]

heb je niet een koperen staafje en een ander metaal nodig (bv zink)?

[Loft]

Het zal echt nooit zijn dat de brandstofcel goedkoper is dan de Li-Ion.

Ik denk dat dat wel meevalt. Vroeger dachten ze precies hetzelfde over computer, over auto's over treinen enz....

Dat heeft ontwikkeling De brandstofcel heeft wat mij betreft wel toekomst. Je haalt een fles methanol ergens, en eens in de x tijd moet je een beetje ( 50 cc) bijvullen Tis net als met een auto en de ruitenwisservloeistof

Zeker als de techniek verder ontwikkelt wordt, is het misschien wel mogelijk om > 10 uur de laptap aan te hebben

[megamuch]

het zou iig wel eindelijk is goed komen met de tijdsduur van de meesleep apparaten. Want mij is het nog niet gelukt om langer dan 3 uur achter elkaar op een batterij te werken.

Zou het dan eindelijk zo zijn dat je echt wat kunt gaan doen onderweg? Zou een zeer mooi toekomst beeld zijn!

[ginamri]

Ja een brandstofcel is 2x zo efficient als een verbrandingsmotor en 15x zo efficient als een batterij. er zitten geen bewegende onderdelen in. Tevens hoef je het aleen maar te "voeren", in plaats van lang opladen.

[Ganymedus]

Ik vind dit persoonlijk niet zo'n goede ontwikkeling. En tevens vrees ik voor ontbrandingsgevaar. Je staat met je laptop in de metro, laat hem perongeluk vallen, en je hebt dezelfde capriolen die je onlangs in china (?) had.

[Verwijderd]

Lijkt me sterk dat de ontwikkelaars daar niet aan gedacht hebben. Van de toegepaste brandstofcellen in de autoindustrie weet ik in ieder geval zeker dat het ontbrandingsgevaar praktisch nul is aangezien ze er uitgebreid crashtests mee hebben gedaan en er nooit eentje is ontploft oid

[Ozzi]

ja, die tenken van auto's met een brandstofcel zijn wel wat dikker denk ik , die moeten zelft nog heel blijven als ze worden beschoten of overreden door een trein.

[Ortep]

En tevens vrees ik voor ontbrandingsgevaar.

Er zit maar 50 cc methanol in. Je kan bij de drogist of bij AH liters ethanol en wasbenzine krijgen. Daar maakt ook niemand zich druk om. En wat denk je van een LPG gastank in een auto?

[Aaargh!]

En tevens vrees ik voor ontbrandingsgevaar.

Dat is al het geval bij li-ion batterijen die nu in laptops gebruikt worden, ook daar zit een extreem brandbare vloeistof in.

[Verwijderd]

capriolen die je onlangs in china (?) had

(?): inderdaad, zuid Korea.

on toppic: ik denk dat jullie heer teveel in de war zijn met waterstof-brandstofcellen. Waterstof is erg explosief, methanol, waar het hier om gaat is gewoon alcohol, en dat is minder gevaarlijk. Daarnaast: het gaat om maar kleine hoeveelheden.
En bedenk even: toen electriciteit nog maar net in gebruik was, was het ook levensgevaarlijk. Goede bescherming is daarbij net zo belangrijk. Zullen ze hier ongetwijfeld wel voor gezorgd hebben.

[Burat]

Och.. kwestie van goed testen en beveiligen. Ik weet zeker dat het zo te maken is dat het onmogelijk is dat die dingen exploderen of ontbranden.

Wat zijn je andere bezwaren naast veiligheid?

[Loft]

Jij bent toch ook niet bang om met Afstershave e.d. over straat te gaan

[DinX]

Zou zo een systeem geen mooi gebruik kunnen krijgen voor UPS'en ?
Nu zit je vast aan de duur dat de batterij meekan. Is die op heb je pech, je kan hem niet herladen als er een stroompanne is. Of je zou al met zo'n generator op benzine/diesel moeten werken. Maar dat zie ik niet echt gebeuren bij de thuisgebruikers of de gemiddelde KMO

Met zo'n brandstofcel zou je dan gewoon wat methanol kunnen bijvullen.

[Verwijderd]

Cool man deze ontwikkeling, ik heb lang uitgekeken naar de eerste praktische gebruiksmogelijkheid van zo een ding. (afgezien van enkele prototypen auto's en wat bussen in vancouver geloof ik) Alleen jammer dat er niets gezegd wordt over de oplaadmogelijkheden, ben benieuwd hoe dat nou gaat...

edit
Trouwens, ik bedenk me nu pas iets, kunnen die batterijen ook direct toegepast worden in de huidige laptops?
/edit

[Whuzz]

Volgens mij kun je zo'n methanol-cel gewoon opladen. Het proces is dus omkeerbaar.

Hmm, even nagezocht... toch niet dus
"Recharging the battery will only involve replacing the liquid fuel and won't require shutting down the computer. "The content of our prototype cartridge holds 120 ml methanol and generates about 150 Wh -- enough to power a 15W notebook computer for 10 hours," Stefener explained."

Bron: http://www.wired.com/news/technology/0,1282,49717,00.html

[broes willems]

Ik denk niet dat het proces omkeerbaar is. Bij de 'verbranding' van methanol in een brandstofcel komt water en CO2gas vrij. Het water zou nog op te slaan zijn maar het gas niet zo makkelijk!

[Verwijderd]

Heb je meteen waterkoeling voor je laptop.

Maar brandstofcellen zijn enorm efficient. En het liefst had je ze op waterstof lopen want dan heb je ook geen last van CO2 produktie. Maar waterstof is niet zo makkelijk geconcentreerd op te slaan. (en is een tikkeltje gevaarlijker dan methanol)
Wat hierbij wel heel erg prettig is dat je geen (zware) metalen in de batterijen hoeft te gebruiken. En dat methanol ook gewoon goedkoper is dan via het spanningsnet opladen van je batterijen.

[Verwijderd]

Ja, maar dat is wel erg inefficient. Het rendement van het oplaadproces wordt dan zo laag dat je veel beter een conventionele accu kunt gebruiken. De gein is nou juist dat je kunt 'tanken'.

edit:
reactie op kris

[Verwijderd]

Wacht even; krijgen we nu laptops met 'verbrandingsmotor'?

[Hielko]

Dat het ding een brandstofcel heet betekend niet dat er ook daadwerkelijk iets brand! Het ding heet zo omdat er brandstof inzit, maar die wordt volgens mij gewoon via electrolitische weg omgezet.

[HDoc]

De chemische omzetting wordt wel gezien als een vorm van verbranding maar vindt plaats bij kamertemperatuur

[ANdrode]

verbranding als in reageren met zuurstof naar koolstofdioxide + waterdamp wel om precies te zijn

[n-i-x]

tog denk ik dat hier van een elektrolyse(chemische reactie met elektriciteit) gebruik wordt gemaakt.

[Verwijderd]

In het menselijk lichaam vindt ook verbranding plaats. Hoe denk jij anders dat je het niet koud krijgt? En sta je daarbij in vuur en vlam? Dacht het niet .

[Dr. Boktor]

Je kunt wel zelf in de hens vliegen: http://forum.fok.nl/showtopic.php/239840/1
Ga maar eens zoeken op internet naar "spontane zelfontbranding" of "human combustion isset"

edit:

Ik geef toe dat het wat off-topic is, maar een +3 Informatief voor de bovenstaande post (die ook niet echt on-topic is) leek me een beetje overdreven, zeker waneer ie nog onwaarheden bevat, zoals ik probeerde aan te tonen.

[Verwijderd]

nee, zie replies hiervoor.

echter is het wel zo dat je 2 types brandstof cellen hebt.
Die met methanol, omdat dit 'veiliger' is, maar produceert WEL vervuilende 'uitlaat' gassen .. niet dat het veel zal zijn, maar wel degelijk aanwezig!
een alternatief is dus Waterstof (methanol is zeg maar vervuilde waterstof in n00b taal) geeft een volledige verbranding zonder afvalstoffen, maar heeft als nadeel explosie gevaar.

dus tja, tis kiezen of delen, maar een laptop die ineens ontploft is ook weer niet alles. ; )

[Raafz0r]

Nee, juist niet, anders was het toch geen brandstofcel
Die brandstofcellen zijn juist zo hot omdat ze stukken efficienter zijn dan verbrandingsmotoren.

[Karimpje]

De brandstofcel is inderdaad wel herlaadbaar. Zou wat zijn als we weer terug zouden worden gesmeten in het tijdperk van onoplaadbare batterijen. Zou niet erg practisch zijn als je met je laptop en je voorraad brandstofcellen het vliegtuig instapt en je wordt aangehouden omdat je een hele voorraad hoog brandbaar en explosief materiaal met je mee het vliegtuig zou nemen. Kijk van een cel kan ik begrijpen dat ze je niet zouden aanhouden maar van een hele lading....om je reis door te kunnen werken van A'dam naar Sydney lijkt mij een ander verhaal.

[Johnny]

zuurstof is een brandbaar gas, alcohol is brandbaar, kleding is brandbaar, zelfs vliegtuigstoelen zijn brandbaar...

De brandstofcel is niet OPlaadbaar, maar HERlaadbaar.

De methanol wordt bij het maken van electricteit omgezet in CO2 en H2O (koolstofdioxide en water).

De cel zal dus langzaam leeglopen bij gebruik, maar als hij leg dreigt te raken hoef je er alleen maar methanol in te doen en dan doet ie het weer. Je hoeft dus niet enkele uren aan een stopcotact te hangen om de laptop van stroom te kunnen voorzien.

[fmb]

Is het niet zo dat het proces omkeerbaar is?
En daarmee zowel op- als herlaadbaar?
Juist omdat de brandstofcel een reversibel (=omkeerbaar) proces bevat is het rendement veel beter.

Bij de waterstof-zuurstof brandstof cel wordt H2 + 1/2 O2 omgezet in H20 waarbij elektriciteit (elektronen) gaan stromen van de anode naar de kathode.

Als je nu stroomrichting verandert, dan verloopt het proces in omgekeerde richting. H20 wordt dus omgezet in H2 en 1/2 O2. (dat zou wel handig zijn, als je moet opladen dan hang je de cel aan de kraan en aan het stopcontact ).

In dit geval moeten dan natuurlijk wel de reactieprodukten van de methanolbrandstofcel opgeslagen worden, maar of dat lukt is, zoals eerder gezegd, twijfelachtig.
Dus dan wordt ff snel herladen het vervangen van de "methanolcardridge" of anders oplden door aansluiten op netstroom waardoor methanol weer langzaam wordt gevormd.

[Verwijderd]

Alhoewel electrolytische omzetting in theorie wel reversibel is, is een Direct Methanol Fuel Cell in de praktijk dat absoluut niet. Enerzijds omdat de reactieproducten worden uitgestoten, maar ook omdat er membranen in zo'n cel zitten die ervoor zorgen dat de reactie slechts een kant op kan lopen.
zie voor technische uitleg bv http://www.fuelcells.org
DMFC's zijn met name interessant omdat je die zware batterijen van portables kunt vervangen. Je zult alleen wel een paar ampullen methanol bij je moeten hebben en ik weet niet of je daarmee een vliegtuig in komt!

[Guru Evi]

Je kan er inderdaad niet mee op het vliegtuig, wel knap lastig voor PC-gebruikers. Met mijn Apple doe ik toch gemakkelijk de overtocht Parijs - New York en dan tijdens het wachten in JFK mijn laptop herladen aan de muur. -> rundown test: 8 uur typen, 3 uur film kijken

[Verwijderd]

euwh... ff irri doen hoor

de cel is zowel OPlaadbaar (de eerste keer) als HERlaadbaar (de daarop volgende keren)

[reddog33hummer]

zuurstof is een brandbaar gas,...

uhm

Verbranding een een chemische reactie met zuurstof

Waarom zou zuurstof met zuurstof reageren ?

[Loft]

Wat ik me afvraag

Een Lithium ion batterij laad op tijdens het op een stopcontact aangelsoten zijn. Dat zal een brandstofcel niet doen, maar houdt dat in dat hij altijd op een brandstofcel loopt ???

Of als hij via netstroom gevoed wordt, is dan de brandstofcel uitgeschakeld ????

[Weeds]

Het methanol wordt "verbrand". Methanol in en water en koolstofdioxide uit. Deze brandstofcel heeft inderdaad een uitlaat.
Dit gebeurt dus als ie niet aan het stopcontact hangt.

[SPee]

Als ze nou ook een manier bedenken om de warmte (al vanaf een klein aantal) die een processor procudeert om te zetten in energie dan zouden ze daar veel beter aan doen.

Want waarvoor zou dat nou gebruikt worden? Misschien alleen in rally's ofzo.

[INendels]

is een beetje het paard achter de wagen spannen he.

eerst de procesor warmte laten produceren om het daarna weer op te vangen en hergebruiken.

als ze er nou gewoon voor zorgen dat een processor geen warmte produceert (of in ieders geval een stuk minder) dan word er minder energie verspild. Lijkt me beter dan het achteraf hergebruiken.