Первый безмембранный щелочной топливный элемент (Fuel Cell) был разработан Полом Кинисом ( Paul Kenis), — сотрудником University of Illinois [Иллинойс, США].
Пол запатентовал метод, который и позволил отказаться от использования мембраны в топливных элементах — он использовал метод ультратонких потоков жидкости. Топливный элемент, лишенный «ненужной детали» — мембраны, позволяет несколько увеличить эффективность работы такой «батарейки» и существенно снизить стоимость ее изготовления, т.к. около 20%-40% конечной стоимости такого элемента приходится как раз на изготовление самой мембраны.
Запатентованная технология Киниса — использование феномена, известного как ламинарные, тонкие потоки ("laminar flow"), — когда потоки жидкости становятся достаточно вязкими чтобы не смешиваться. Собственно, причина по которой две жидкости имеют свойство смешиваться — турбулентность, — физический эффект. Но эффект турбулентности исчезает, если сделать потоки достаточно тонкими - примерно 1 см, — объясняет автор разработки.
Кроме теоретических выкладок и разъяснений по поводу своего концепта, Кинис продемонстрировал рабочий прототип безмембранного топливного элемента на собрании American Physical Society в Лос-Анжелессе. Прототип имеет габариты 3 см х 1 мм и вырабатывает ~0,25 Вт энергии. На стенде эта батарейка питала небольшой вентилятор, но для применения в ноутбуках или в мобильных телефонах этот элемент пока не подходит как по мощности так и по физическим размерам.
От щелочных элементов питания многие ожидали большей мощности, но кислород недостаточно хорошо растворяется в воде, однако Пол Кинис утверждает, что у него есть оригинальное решение, которое он не будет раскрывать вплоть до получения соответствующего патента.
Источник: BBC