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Apple arbeitet laut Patent weiter an Brennstoffzellen-Akkus

Apple hat ein weiteres Patent zur Verwendung von Brennstoffzellen beantragt. Dabei handelt sich um eine tragbaren Akku, mit der sich iPad, iPhone oder MacBook aufladen lassen. Das Anzeigesystem, um welches sich das Patent dreht, erhebt neben dem Ladezustand auch Druck und Temperatur des Energiespeichers und gibt sie weiter. Seit sieben Jahren forscht der Technologiekonzern an der alternativen Stromversorgung.


Lade- und Kontrollsystem für Akku-Pack
In dem Patent geht es in erster Linie um die Zustandsanzeige der Brennstoffzellen. Dabei zählt Apple auf, wie und welche Zustände erfasst und verarbeitet werden. Die Steuereinheit soll etwa den detaillierten Ladezustand auch einzelner Zellen, die Temperatur, den Druck an zwei Messpunkten, die Zellenspannung und die Brennstoffmenge erfassen und übertragen. Aus diesen und weiteren Daten kann System dann den Energiebedarf des Gerätes hochrechnen und die benötigte Brennstoffmenge kalkulieren. Weitere Funktionen steuern die Lüftergeschwindigkeit und führen eine Selbstdiagnose aus. Sowohl die Kommunikation als auch das Laden sollen drahtlos vonstattengehen.

Erneuerbare Energiequellen gesucht
Apple stellt in der Patentanmeldung fest, dass das Unternehmen sehr daran interessiert ist, erneuerbare Energiequellen für die eigenen Produkte zu entwickeln. Brennstoffzellen bieten sich insofern an, da sie und ihre Brennstoffe hohe volumetrische und gravimetrische Energiedichten erreichen können. Damit ließen sich also mit einer Ladung tragbare elektronische Geräte tage- oder wochenlang betreiben. Die Herausforderung besteht darin, Wasserstoff-Brennstoffzellen zu entwickeln, die tragbar und kostengünstig genug sind, um alltagstauglich und marktfähig zu sein. Apple hat 2011 bereits ein Patent eingereicht, in dem Konzern den Einsatz von Brennstoffzellen erwähnt. Er erhielt das erste Patent auf die Technologie 2015, ein zweites 2016 und zuletzt eines im März diesen Jahres. Letzteres beschrieb eine Hülle, die eine aufladbare Zelle enthält. Apple reicht bekanntlich sehr viele Patente ein – wie üblich ist es schwer abzuschätzen, welche davon je in ein marktreifes Produkt münden.

Kommentare

Zerojojo02.07.18 13:02
Meiner Meinung nach ist Strom die einzig sinnvolle Universalform von Energie. Mir ist bewusst, dass Akkus in der Herstellung viel Energie verschlingen, seltene Metalle benötigen und in der Entsorgung problematisch sind, aber das zu optimieren und weiter zu entwickeln erscheint mir ungleich praktikabler als ein Versorgungsnetz für Wasserstoff aufzubauen.

Hat da jemand eine fundierte Meinung?
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zellofant02.07.18 13:11
Was Apple da tut hat nichts mit Grundlagenforschung zu tun. Da wird die Verwendung von Brennstoffzellen nur in Verbindung mit ihren Geräten erwähnt, bspw. eben das Weiterreichen des Status der Zellen an das zu ladende Gerät selbst und eine Steuerung der Zellen durch dieses. Das wird ja beispielsweise bei einer heutigen Powerbank nicht gemacht, sondern einfach nur geladen.
Apple hat 2011 bereits ein Patent eingereicht, in dem Konzern den Einsatz von Brennstoffzellen erwähnt.
Erwähnen kann man vieles...
+1
vf4702.07.18 13:13
Ich sehe auch nicht wirklich den Vorteil einer solchen Lösung, zumindest nicht mit Wasserstoff. Es gibt zwar einige Fahrzeuge mit Wasserstoff-Brennstoffzellenantrieb, z. B. den Toyota Mirai. Und hier mangelt es an verfügbaren Wasserstofftankstellen. Ein kleines Brennstoffzellengerät zum Wiederaufladen der Batterien von iDevices würde es erforderlich machen, dass man Wasserstoff in kleinen Mengen kaufen müsste. Wenn Brennstoffzellen, dann müsste es ein anderer Brennstoff sein, z. B. Ethanol oder Methanol. Trotzdem stellt sich dann die Frage, wieso jemand einen solchen Aufwand treiben sollte. Ist eine normale Infrastruktur vorhanden, kann ich die Geräte klassisch laden.

Es sei denn, Apple integriert die Brennstoffzelle ins Gerät. Dann müsste man nur noch Methanol nachkippen und hätte vielleicht eine höhere Energiedichte als ein Akku.
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zellofant02.07.18 13:16
vf47
Dann müsste man nur noch Methanol nachkippen und hätte vielleicht eine höhere Energiedichte als ein Akku.
"Der Methanolindikator hat sich verfärbt, da haben sie wohl mal nicht richtig nachgekippt und damit erlischt ihr Garantieanspruch leider."
Ganz ehrlich, nein.

Edit: Was ich man so in wenigen Momenten aus den Patenten lesen kann bedarf keiner wirklichen Forschung. Da werden Anwendungsscenarien beschrieben die man sich am Schreibtisch ausdenken kann...
+2
BarbedAndTanged02.07.18 13:20
Zerojojo
..dass Akkus in der Herstellung viel Energie verschlingen, seltene Metalle benötigen und in der Entsorgung problematisch sind,..

Genau das ist doch das Problem, woran sich die Industrie seit Jahren die Zähne ausbeißt. Apple versucht nun, das Problem durch die Entwicklung neuer Energiespeicher zu lösen. Es ist ja nicht so, dass Brennstoffzellen keinen Strom liefern, verzichtet halt nur auf die mMn veraltete Akkumulatortechnologie.
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Megaseppl02.07.18 14:29
vf47
Ich sehe auch nicht wirklich den Vorteil einer solchen Lösung, zumindest nicht mit Wasserstoff.
- Keine Abgase (nur Wasser)
- Tanken dauert in etwa so lange wie bei Benzin / Diesel
- Die Umstellung und Kosten von Tankstellen auf Wasserstoffsäulen ist verhältnismäßig günstig. Und bei weitem günstiger als der Ausbau von flächendeckenden Stromtankstellen (von denen man weit mehr benötigt da das Tanken weit länger dauert und häufiger geladen werden muss)
+2
vf4702.07.18 14:52
Megaseppl
vf47
Ich sehe auch nicht wirklich den Vorteil einer solchen Lösung, zumindest nicht mit Wasserstoff.
- Keine Abgase (nur Wasser)
- Tanken dauert in etwa so lange wie bei Benzin / Diesel
- Die Umstellung und Kosten von Tankstellen auf Wasserstoffsäulen ist verhältnismäßig günstig. Und bei weitem günstiger als der Ausbau von flächendeckenden Stromtankstellen (von denen man weit mehr benötigt da das Tanken weit länger dauert und häufiger geladen werden muss)
Meine Äußerung bezog sich nicht auf Fahrzeuge, sondern auf das Apple Patent. Hier müsste man kleine Mengen Wasserstoff für eine solche "Powerbank" an den Endkunden verkaufen. Das halte ich für nicht realistisch.
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Megaseppl02.07.18 15:01
vf47
Meine Äußerung bezog sich nicht auf Fahrzeuge, sondern auf das Apple Patent.
Dein Satz "Es gibt zwar einige Fahrzeuge mit Wasserstoff-Brennstoffzellenantrieb, z. B. den Toyota Mirai" suggerierte mir dass du auch Fahrzeuge meintest.
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vf4702.07.18 15:03
Megaseppl
vf47
Meine Äußerung bezog sich nicht auf Fahrzeuge, sondern auf das Apple Patent.
Dein Satz "Es gibt zwar einige Fahrzeuge mit Wasserstoff-Brennstoffzellenantrieb, z. B. den Toyota Mirai" suggerierte mir dass du auch Fahrzeuge meintest.
Sorry, mein Fehler, das war missverständlich ausgedrückt.
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Stefab
Stefab02.07.18 15:41
- Die Umstellung und Kosten von Tankstellen auf Wasserstoffsäulen ist verhältnismäßig günstig. Und bei weitem günstiger als der Ausbau von flächendeckenden Stromtankstellen (von denen man weit mehr benötigt da das Tanken weit länger dauert und häufiger geladen werden muss)

Der war gut! Wasserstofftankstellen sind so ziemlich die teuerste Möglichkeit Tankstellen zu bauen, die es gibt. Das ist nicht, wie bei Benzin, das Zeug steht unter hohem Druck, und muss stark gekühlt werden.
Das sind ganz andere Summen, als bei Benzin/Diesel oder gar Strom. Eine Steckdose in eine Laterne zu bauen kann ja gar nicht viel kosten! Die Kabeln sind überall da, es fehlt nur der Anschluss.

Das größte Problem beim Wasserstoff ist aber der furchtbar miese Wirkungsgrad, da kann man gleich beim Verbrenner bleiben und auch die Technik ist verdammt aufwendig und teuer. Einfach nur Schwachsinn.

Bei kleinen Geräten, wie Handy oder elektrische Zahnbürste wären die Verluste relativ egal.
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tranquillity
tranquillity02.07.18 16:54
Hinzu kommt, dass H2 momentan unter katastrophal schlechten Bedingungen (Ökobilanz) erzeugt wird. Im Handling ist es, wie schon geschrieben, ziemlich schwer, da es eben ein ziemlich kleines Molekül/Atom ist. So schön es auch ist, beim eigentlichen Verbrauch nur Wasser zu erzeugen, so schwer ist es doch, erstmal dahin zu kommen.
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iBert02.07.18 20:51
Stefab
- Die Umstellung und Kosten von Tankstellen auf Wasserstoffsäulen ist verhältnismäßig günstig. Und bei weitem günstiger als der Ausbau von flächendeckenden Stromtankstellen (von denen man weit mehr benötigt da das Tanken weit länger dauert und häufiger geladen werden muss)
Der war gut! Wasserstofftankstellen sind so ziemlich die teuerste Möglichkeit Tankstellen zu bauen, die es gibt. Das ist nicht, wie bei Benzin, das Zeug steht unter hohem Druck, und muss stark gekühlt werden.
Das sind ganz andere Summen, als bei Benzin/Diesel oder gar Strom. Eine Steckdose in eine Laterne zu bauen kann ja gar nicht viel kosten! Die Kabeln sind überall da, es fehlt nur der Anschluss.

Das größte Problem beim Wasserstoff ist aber der furchtbar miese Wirkungsgrad, da kann man gleich beim Verbrenner bleiben und auch die Technik ist verdammt aufwendig und teuer. Einfach nur Schwachsinn.

Bei kleinen Geräten, wie Handy oder elektrische Zahnbürste wären die Verluste relativ egal.

1. Das "Zeug" muß in keinster weise gekühlt werden, du verwechselst das wohl mit Stickstoff, in Chemie nicht aufgepaßt?
2. Mit einer Steckdose im Laternenpfahl ist es nicht getan, da die verlegten Kabel viel zu dünn sind um den Ladestrom zu liefern, in Physik nicht aufgepaßt?
3. Die Energiedichte von Wasserstoff ist sehr hoch, Stichwort Knallgasexperiment, in Chemie nicht aufgepaßt?
4. Die Technik zur Wasserstoffgewinnung ist simpel und Spottbillig, nennt sich Elektrolyse, die Betreibt man mit Solarzellen, fertig ist der Wasserstoff. Etwas Zusatzenergie braucht man noch zum verdichten, ok. In Physik nicht aufgepaßt?
5. "Einfach nur Schwachsinn", das ist das einzige was richtig ist, in deinem Post.
Objektiv ist relativ, subjektiv gesehen.
-2
Tirabo02.07.18 22:17
iBert
1. Das "Zeug" muß in keinster weise gekühlt werden, du verwechselst das wohl mit Stickstoff, in Chemie nicht aufgepaßt?
2. Mit einer Steckdose im Laternenpfahl ist es nicht getan, da die verlegten Kabel viel zu dünn sind um den Ladestrom zu liefern, in Physik nicht aufgepaßt?
3. Die Energiedichte von Wasserstoff ist sehr hoch, Stichwort Knallgasexperiment, in Chemie nicht aufgepaßt?
4. Die Technik zur Wasserstoffgewinnung ist simpel und Spottbillig, nennt sich Elektrolyse, die Betreibt man mit Solarzellen, fertig ist der Wasserstoff. Etwas Zusatzenergie braucht man noch zum verdichten, ok. In Physik nicht aufgepaßt?
5. "Einfach nur Schwachsinn", das ist das einzige was richtig ist, in deinem Post.

Zu1. Nicht nur Stickstoff, auch Wasserstoff kann flüssig (also gekühlt) gelagert
werden. Nur zur Info.

Zu2.
Es gibt tatsächlich städtische Konzepte, auch (herkömmliche) Leitungen von Straßenbeleuchtungen zu nutzen, um Autos zumindest über Nacht laden zu können. Desweiteren müssen eh jährlich immer Unmengen an Altmasten ausgetauscht werden, so dass eine zeitgleiche partielle Umrüstung sowieso gar nicht so problematisch ist.

Zu3.
Richtig

Zu4.
Würde es nur die Elektrolyse als Wasserstoffherstellung geben, bräuchte es ja die zahlreichen anderen Verfahren nicht. So einfach und unproblematisch und günstig ist die großflächige Herstellung von Wasserstoff durch Elektrolyse nämlich auch nicht.

Viele Grüße
+1
iBert02.07.18 22:57
Zu 1: Wasserstoff wird flüssig durch Druck, nicht durch Temperatur, ansonsten wäre das Weltall voll mit Flüssigem Wasserstoff. In Physik nicht aufgepaßt?
Zu 2: Nicht die Masten transportieren den Strom sondern die Kabel....2-3 Ladestationen sind wohl möglich pro Strassenkabelstrang....ja, das ist auch Physik.
Zu 4: Welche Verfahren kennst du denn noch um Wasserstoff zu gewinnen? OK, Wasserstoff ist zb auch im Propangas (LPG) enthalten aber das brennt auch so schon gut....oder Erdgas...das ist aber kein Gewinn. Ich weiß, Physik ist nicht dein Ding, dennoch.
Somit gibt es nur die Elektrolyse.....wenn du was anderes kennst würde ich an deiner Stelle ein Patent anmelden!

Nicht für die Schule, sondern für das Leben lernen wir....
Objektiv ist relativ, subjektiv gesehen.
-1
iBert02.07.18 23:25
In einem hast du allerdings recht, Wasserstoff ist nicht so einfach zu handhaben wie zb Erdgas in einem Rohrsystem, da durch die hohe Energiedichte ein Funke reicht um ganze Stadtviertel zu sprengen....
Objektiv ist relativ, subjektiv gesehen.
0
Tirabo03.07.18 14:26
iBert
Zu 1: Wasserstoff wird flüssig durch Druck, nicht durch Temperatur, ansonsten wäre das Weltall voll mit Flüssigem Wasserstoff. In Physik nicht aufgepaßt?
Zu 2: Nicht die Masten transportieren den Strom sondern die Kabel....2-3 Ladestationen sind wohl möglich pro Strassenkabelstrang....ja, das ist auch Physik.
Zu 4: Welche Verfahren kennst du denn noch um Wasserstoff zu gewinnen? OK, Wasserstoff ist zb auch im Propangas (LPG) enthalten aber das brennt auch so schon gut....oder Erdgas...das ist aber kein Gewinn. Ich weiß, Physik ist nicht dein Ding, dennoch.
Somit gibt es nur die Elektrolyse.....wenn du was anderes kennst würde ich an deiner Stelle ein Patent anmelden!

Nicht für die Schule, sondern für das Leben lernen wir....


Hörmal du Schlaumeier, wenn man keine Ahnung hat...

1. Natürlich wird Wasserstoff unter dem Namen "Flüssigwasserstoffspeicherung" flüssig unter Umgebungsdruck bei tiefen Temperaturen (-252,8 Grad Celsius) gelagert. Jetzt lass mal Dein banales Schulphysikwissen in der Tasche.

2. Desweieteren stecken in den Masten die Zuleitungen, die können bereits ausreichend große Querschnitte haben, rede also kein Blödsinn und die Zuleitungen halten mit Ihren Querschnitten noch viel größere Ströme aus.

zu4:
Neben der Wasserelektrolyse gibt es noch folgende Verfahren:

- Dampfreformierung
- partitielle Oxidation
- Autotherme Reformierung
- Gasaufbereitung
- kvaerner Verfahren
- Biomasse (auch anaerobe Fermentation möglich)
- Fermentation

Dann gibt´s noch thermochemische Verfahren wie
- Thermische Dissoziation
- Metalloxid-Verfahren
- Photokatalytische Wasserspaltung
- Ohotobiotische Wasserspaltung

Du kannst Dir also deine naiven und dämlichen Schulphysikanspielungen sparen, wenn man wie Du keinerlei Ahnung hat.
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iBert03.07.18 16:38
Wenn du schon Googlest sollte man verstehen was man gelesen hat und ich versuche es für Dich mit einfachen Worten zu erklären:

zu 1: Physik 10. Klasse oder war es die neunte? Wenn Wasserstoff (oder jedes andere Gas) seinen Aggregatzustand von Flüssig (unter Druck, ca. 250 Bar) zu Gasförmig (norm. 1 Bar) ändert wird der Umgebung Energie in Form von Wärme entzogen. Deswegen wird es Kalt. Die Flüssigwasserstoffspeicherung ist ist bei Tankstellen nicht nötig. Dort reicht die Druckwasserstoffspeicherung. Warum du hier die unwirtschaftlichste Methode nennst spricht für dein Fachwissen.

zu 2: Wirklich? Die Zuleitungen stecken in den Masten? Dann können ja alle elektrotechnischen Tiefbauunternehmen dicht machen. Funkstrom ist die Zukunft oder wie meinst du das?

zu 4: Das kann ich selber bei Wiki nachlesen. Wenn du das auch verstanden hättest wüßtest du, dass alle diese Verfahren unwirtschaftlich sind. Da wir alle in einer Marktwirtschaft leben ist das ein No Go.

Du kannst Dir also deine naiven und dämlichen Schulhofsprüche sparen und versuchen etwas dazu zu lernen....oder du gehst mal wieder ein paar Schulstreber verprügeln.....
Objektiv ist relativ, subjektiv gesehen.
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Tirabo03.07.18 20:52
Halten wir mal fest:

-Unstrittig ist, dass es dennoch eine Flüssigkühlung gibt, das hast Du ursprünglich nämlich mit Deinem Schulphysikwissen gar nicht gewußt, sonst hättest du nicht so rumgepoltert.
- unstrittig ist auch die Tatsache, dass sich aus Strom von Straßenbeleuchtungen Lademöglichkeiten für Elektrofahrzeuge erstellen lassen, auch wenn Du das mit Deiner Schulphysik nicht glauben wolltest. Welchen seltsamen Quatsch du dann als Argument mit Tiefbauunternehmen da anbringen willst, ist völlig sinnfrei und hat mit dem Thema gar nichts mehr zu tun, es offenbart aber Deine Schwäche, substanzlos zu bleiben.
- dass Verfahren zur Wasserstoffherstellung unwirtschaftlich sind, war gar nicht strittig, denn schließlich wolltest uns mit Deinem Schulphysikwissen klarmachen, dass es nur die Elektrolyse zur Herstellung von Wasserstoff gibt. Hättest Du ein wenig mehr Wissen und charakterliche Größe gehabt, hättest Du nicht gleich andere User angepöbelt, sondern auch gleichzeitig auch darauf aufmerksam gemacht, dass es sehr wohl noch viele Möglichkeiten zur Herstellung von Wasserstoff gibt.

Und auf Deine Angriffe, wer hier wen verprügelt muss ich gar nicht gesondert eingehen, damit hast Du dich bereits selbst völlig disqualifiziert.
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iBert03.07.18 21:28
OK, du bist der schlauste.
Objektiv ist relativ, subjektiv gesehen.
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Ifski04.07.18 08:34
Wenn sich die Laien streiten.

Es gibt in Deutschland durchaus öffentliche Wasserstofftankstelle mit Flüssiggasspeicherung (ca. 5 Stück). Zum Beispiel die Tankstelle in Berlin am Sachsendamm. Die Wirtschaftlichkeit von komprimierter oder flüssiger Speicherung ist von anderen Faktoren abhängig.

Druckspeicherung lohnt sich insbesondere bei kleinen Stationen mit geringen / unregelmäßigen Abnahmemengen. Das Gas wird bei Raumtemperatur gelagert, muss aber vor dem Betanken auf -40°C heruntergekühlt werden, um die Temperaturgrenzen beim Betanken einzuhalten.

Flüssiggasspeicherung lohnt sich insbesondere bei großen Stationen mit hohen Abnahmemengen, das flüssige H2 wird verdampft und komprimiert, die Vorkühlung entfällt. Ist nur doof wenn keiner tankt, dann muss der Boil-off abgelassen werden.

Gibt übrigens auch noch Cryo-Druck
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