Печать - Попытка номер два или реинкарнация солевых батарей

На прошедшей выставке "Охота и рыболовство на Руси" встретил весьма любопытный экземпляр источника энергии, который может успешно конкурировать с солнечными батареями.

Немного истории. Когда-то, и даже не так давно, у продаже были водно-солевые батареи, или, так назваемые, "металло-воздушные источники тока" (МВИТ). К этой же категории относились и фонари, построенные на базе этих элементов - абревиатура СВЭЛ (соль-вода-электричество), думаю, читателям, ищущим, от чего бы подзарядить электронику в "поле", попадалась.

Выглядели они примерно так.

металло воздушный источник тока

Принцип действия такого элемента близок к работе обычной гальванической пары, когда пара электродов из различных металлов, погруженных в электролит, растворяясь, выдаёт некоторую разность потенциалов, которую можно использовать.

Но в солевых элементах роль одного из металлических электродов выполняет кислород воздуха. Физически этот электрод выполнен из пористого материала - что-то похожее на пористый графит. Его задача, во-первых, "доставить" кислород в раствор для протекания химической реакции растворения второго "активного" электрода, а во-вторых, этот "угольный" электрод служит для подключения электрической нагрузки.

Вторым электродом является пластина из металла (обычно алюминиевый или магниевый сплав). Этот электрод и растворяется в процессе работы элемента. После растворения он заменяется на новый.

Напряжение на выходе такой пары электродов невелико, около 1В, поэтому для запитывания потребителей, которые обычно требуют больших напряжений, приходится использовать несколько таких элементов, соединенных последовательно. На рисунке выше соединены четыре таких ячейки.

Получалась довольно громоздкая и тяжелая конструкция, которая в реальных условиях оказывалась не слишком удобной и поэтому широкого распространения не получила.

Но, как говорится, прогресс не стоит на месте. Использование современной электроники позволило повысить напряжение с 1В до 12В, при мощностях около 20 Ватт. В этом случае, использовать несколько ячеек уже не обязательно, достаточно одной.

В результате конструкция такого солевого элемента получилась более легкая и компактная, состоящая из одной солевой ячейки и электроники. Собственно она то и была представлена на выставке.

Правда, в продажу она ещё не поступила, предполагается, что появится в ближайшие месяц-полтора и будет распространяться в сетевых хозяйственных магазинах типа "Оби", "Икея" и т.п. Предполагаемая цена - чуть более 3000 руб. (100$), цена электродов - около 180 руб.

Выглядит ячейка так.

Больше подробностей можно разглядеть на рисунках. Видны две клеммы для подключения нагрузки. За ними две ручки серого цвета для завинчивания электродов. А посредине светодиод, который горит зеленым при нормальной работе и красным если напряжение снизилось. Это возможно если перегрузить прибор, либо когда электроды растворились, не отдают нужный ток и требуют замены.

металло воздушный источник тока

Как видим, эта та же одиночная ячейка, показанная на самой первой фотографии в статье, только сверху добавлен блок электроники.

Технические характеристики устройства весьма неплохие:

Номинальное выходное напряжение - 12 В,

Максимальная мощность   - 30 Вт,

Номинальная мощность   - 20 Вт,

Количество энергии, вырабатываемое от одного комплекта электродов   - 250 Втч,
(что соответствует ёмкости 12 В свинцового аккумулятора равной 21 Ач),

Вес без электролита   - 1.25 кг,

Вес с электролитом -   3.25 кг,

Вес одного комплекта растворимых электродов - 0.18 кг, *

Габариты - 190 х 200 х 225 мм.

*) не очень понятно из описания, 180 г. - это один электрод или два, которые требуются для нормальной работы?

металло воздушный источник тока

Надо заметить, устройство реально работает. На выставке от него питался автомобильный телевизор и фонарь, и оно стабильно держало 12 В для их работы при токе около 1.3А.

Внешне, также выглядит достаточно современно.

Возникает естественный вопрос о месте такого источника в арсенале автономного путешественника. Что предпочесть, солнечную батарею, солевой элемент, ветрогенератор и т.п.? Попробую поискать плюсы и минусы данного солевого элемента.

Плюсы:

- Независимость от погоды.

- Большой стабильный ток. Т.е. множество мобильных потребителей могут быть запитаны от него напрямую, без необходимости изготавливать буфер. Пожалуй, только ноутбуки выпадают из этого списка, остальным тока в два ампера должно хватить.

- Большая ёмкость одной "заправки". Чтобы отдать то же количество энергии солнечной батарее, например, в 15 Вт номинальной мощности понадобится работать 250 Втч / 15 Вт = 16 часов, но это в идеале, а реально получится 2...3 дня.

Минусы, а, вернее, те "подводные камни", которых нет в рекламе.

- Большой вес, причём не только самого устройства, но и электродов и соли, которую нужно тратить на заправку. Вес электродов около 180 г , вес соли (а об этом реклама скромно умалчивает) ещё около 250...300 г., т.е. вес одной "перезаправки" - 430...480 г. Даже в морскую воду необходимо добавлять около 150 г. соли, т.к. естественной солености недостаточно. (Однако, что не уточнил у разработчиков, может быть и так, что меньшая концентрация соли приводит лишь к снижению максимального выходного тока. Тогда, при наличии морской воды соль можно не брать. Но всё равно, соль является расходуемым элементом и раствор должен обязательно заменяться.)

- Расходные электроды, которые нужно покупать в магазине. А где их взять в лесу? А что будет когда пройдёт рекламная шумиха по этому источнику и он, как это было с первыми МВИТ (СВЭЛ) тихо "скончается" или изменится модель, где тогда брать электроды?

- Выходная мощность недостаточна для питания ноутбуков (кроме некоторых нетбуков) через автоадаптер - придётся тащить и буферный аккумулятор, который позволит накапливать энергию от солевого элемента и затем отдавать большую мощность для ноутбука. А это ещё потери энергии процентов в 20...30.

- Это скорее особенность конструкции, но чтобы запустить источник и остановить его работу, нужно повозиться - приготовить электролит, в конце работы слить его и промыть пластины, просушить. Хранить заправленный источник с электродами нельзя, т.к. реакция растворения электродов будет идти даже без нагрузки, но, конечно, с меньшей скоростью.

- Нельзя допускать попадания влаги внутрь крышки с электроникой. Это означает, что эксплуатировать данный "генератор" можно только в спокойных условиях, переворачивание может вывести его из строя, что где-нибудь вдали, если случится, может оказаться неприятным сюрпризом. Наличие солёного электролита внутри только усиливает такую опасность.

Хочу подчеркнуть, у меня нет задачи поругать данный прибор, просто привычка искать все возможные неприятности, чтобы заранее их избежать. Т.е. "раскопать" максимум информации, особенно той, что не напишут в рекламе.

Данный генератор обязательно займёт свою нишу. Прежде всего там, где невозможно или неэффективно использовать солнечную батарею, и где вес не слишком важен. Это спелеологи, любители зимних походов, люди, которые выбираются на природу на короткое время, т.е. любители пикников и т.п. Не зря же основными покупателями разработчики наметили именно дачников, автомобилистов и других людей, ненадолго отрывающихся от цивилизации.

Если же предполагается длительная автономка, то вариант солнечной батареи или ветрогенератора мне кажется более предпочтительным, т.к. не привязан к "цивилизации". Хотя, и их нужно уметь грамотно использовать, чтобы не разочароваться.

Но, вообще, разработчики молодцы - совместив электронику с уже известными ячейками, они улучшили потребительские свойства, в частности, вес в несколько раз, и превратили экзотическую батарею (МВИТ) в достаточно практичный товар, причём, за приемлемую цену. А насколько распространится данный товар среди туристов покажет время.

Материалы использованные в статье взяты с сайта akwacell.ru и из беседы с представителями компании на выставке.
-----------------------------------------

Носов Николай 15.09.09

Реклама: