Про зарядки для мобильников и не только

«Ты взял пауэрбанк?» — наверное, эта фраза стала уже привычной для многих, кто собирается в дорогу, зная, что местами для подзарядки будет проблема. Современные смартфоны потребляют быстро и много. Вернее, их хозяева, которые все время находят повод повтыкать в экраны, способны опустошить встроенный аккумулятор за несколько часов. Поэтому если вас ждет долгая дорога, «большая батарейка» лишней не будет. При этом, понятное дело, пауэрбанки тоже не бездонны

Другими словами, вопрос о зарядке для гаджетов вряд ли утратит актуальность в ближайшем будущем. Над тем как облегчить жизнь миллионам простых потребителей думают тысячи инженеров и ученых. Какие же пути решения могут нас ожидать в ближайшем будущем?

Для начала имеет смысл перечислить то, какими свойствами должен обладать идеальный гаджет с точки зрения обеспечения его питания. Для потребителя это следующее:

  • длительный период работы: скажем, несколько дней против нынешних нескольких часов интенсивного использования;
  • скорость зарядки: считанные минуты (если не секунды) против нынешних почти часов;
  • удобство использования: вопросы «где моя зарядка?» и «есть свободная розетка?» должен остаться в прошлом;
  • габариты и вес батареи: чем меньше и легче, тем лучше.

С точки зрения производителя:

  • рентабельность изготовления: «продвинутая», но дорогая технология не будет успешна на рынке.
  • низкая токсичность производства: с точки зрения принципов «устойчивого развития» и снижения влияния на окружающую среду преимущества будут иметь технологии, которые оказывают минимальное влияние на окружающую среду

Стоит также помнить, что вопрос зарядки мобильных (и не только) устройств — это часть только часть технологий, которые будут иметь место в будущем. Их развитие нельзя рассматривать в отрыве от разработок новых источников энергии, технологий «Интернета Вещей» (Internet of Things), «умных домов» и «умных городов» (Smart City).

Исходя из логики развития этих технологий квартира будущего будет наполнена связанными в единую сеть «умными вещами», которыми будет управлять домашний искусственный интеллект. Питание в такой квартире будет осуществляться с помощь беспроводных технологий, которые будут в свою очередь будут безопасным для здоровья. Все, что вам надо будет сделать, это положить гаджет на столик и дать указание домашнему искину «заряди этот телефон». Если по сути, то это беспроводное питание станет game changer, тем фактором, который серьезно изменит как качество жизни, так и подходы к проектированию интерьеров и внутренних сетей. Проще говоря, дистанционные зарядные устройства будут привлекательными элементами интерьера, а о проводах можно будет почти забыть.

В пространстве города тоже скорее всего появятся беспроводные источники энергии. Скажем, в подзарядку устройства вы сможете осуществлять не только на остановке общественного транспорта, но и в самом транспорте. Для питания самих устройств зарядки будут использовать как централизованные инженерные сети города, так и децентрализованные, скажем, солнечные батареи. Может быть лет через десять в парках и улицах малые архитектурные формы будут не только радовать глаз, но и заряжать ваши гаджеты.

Вообще это довольно интересная тема, которая заслуживает на отдельный материал. С одной стороны, городские здания и улицы перестают быть только потребителями энергии, за счет новых технологий превращаются уже в генераторы. С другой — если будут разработаны безопасные и эффективные беспроводные передатчики энергии, то это подзаряжаться можно будет в прямом смысле из воздуха и прямо на ходу. Причем не только нашим гаджетам, но и устройствам потяжелее, например, электрокарам и дронам. Кстати, Scania еще в 2016 году тестировала беспроводную зарядку на автобусных остановках.

Да, звучит это все фантастически, поэтому немного опустимся на землю и посмотрим на то, что уже разработано и разрабатывается инженерами и учеными.

Беспроводная передача энергии. Беспроводные устройства для зарядки вряд ли можно назвать чем-то новым. Стандарт Qi был разработан еще в конце нулевых. Сейчас его используют для своих устройств практически все крупные производители мобильных телефонов. При этом устройства беспроводной зарядки имеют ряд недостатков. Например, более длительное время на зарядку устройства и более высокое потребление энергии. Кроме того, все же эти устройства сами должны быть подключены к сети через кабель.

В тоже время ведутся разработки по созданию устройств, которые способны заряжать устройства действительно на расстоянии. Стартап uBeam с 2011 года разрабатывал технологию, которая использовала для передачи энергии ультразвук. К сожалению, как говорят, пока «не взлетело» — компания регулярно срывала сроки и испытывала проблемы. Некоторые даже стали подозревать, что uBeam это такой второй Theranos, основатели которого довольно долго водили за нос почтенную публику. Правда, в декабре прошлого года был проведен ребрендинг и может быть у SonicEnergy дела пойдут получше.

Как, например, у компаний Wi-Charge, Energous, Ossia которые разрабатывают технологии дистанционной зарядки устройств посредством инфракрасного излучения. Такие системы способны заряжать устройства в пределах комнаты причем необязательно, чтобы смартфон лежал на одном месте, вы можете продолжать им пользоваться, главное, чтобы не было серьезных препятствий. С точки зрения влияния на здоровье человека инфракрасные волны не представляют собой серьезной опасности.

Новые батареи. На сегодняшний день литий-ионные батареи являются наиболее популярным решением для мобильных устройств. Какие альтернативы этой технологии могут быть?

Литий-серные аккумуляторы. В начале года про тематическим изданиям прошла новость, что ученые из Университета Монаш (Австралия, Мельбурн), разработали литий-серную батарею, которая позволит работа смартфону без подзарядки пять дней. Первые образцы таких батарей были изготовлены в Германии. В случае успеха дальнейшей разработки технологии уже в ближайшее время такие аккумуляторы будут изготавливаться серийно.

Не секрет, что при изготовлении литий-ионных аккумуляторов применяются тяжелые металлы, такие, как, например кобальт. Запасы руд, содержащих этот металл, ограничены, а сам процесс добычи вряд ли можно назвать чистым. В декабре 2019 года специалисты из IBM представили разработку — батарею, которая не использует тяжелых металлов. Вместо них применяются материалы, которые можно получить из морской воды. Кроме этого, такие батареи имеют лучшие стоимостные показатели, емкость и, главное, скорость зарядки. Такая батарея будет заряжаться до 80% в считанные минуты.

Говоря о скорости зарядки, стоит упомянуть израильский стартап StoreDot, который еще в 2014 году представил прототип батарею для мобильного телефона, способную полностью зарядиться за тридцать секунд. В декабре 2018 батарея пошла в серию.

Возобновляемые источники энергии. Как будет развиваться городское энергообеспечение — вопрос отдельный и сильно зависящий от конкретного города. В любом случае вряд ли в ближайшей перспективе нас ожидают беспроводные зарядки на каждом углу и вопрос от чего зарядить мобильный или пауэрбанк там где нет розетки еще долго будет актуален. От чего можно будет заряжаться?

Одним из наиболее очевидных вариантов может быть солнечная энергия. Пауэрбанки, использующие солнечную энергию, уже не являются экзотикой и имеют вполне приемлемую цену. В будущем следует ожидать улучшения основных характеристик таких гаджетов и снижения их цены.

Зарядка от человеческого тела. К совсем уже экзотическим разработкам можно отнести технологии, которые позволяют зарядить мобильное устройство за счет энергии владельца. Так, например, в университете Суррей (Англия), разрабатывается «умная одежда», которая использует трибоэлектрические наногенераторы. Они способны “собирать” электроэнергию, которая образуется за счет трения одежды.

Телеграм-канал блога

Comments

comments

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *