I början av nittiotalet var strömsnålande inte direkt högt på dagordningen. Gsm var purfärskt, mobiltelefonen fortfarande en lyxvara och AMD och Intel hade megahertzrace. Det enda elektroniska som de flesta bar omkring på var ett armbandsur och en cd-spelare med ett par runda R2-batterier i. Och man var glad om batterierna räckte skivan ut.

På datorsidan dröjde det länge innan man började fundera i strömspararbanor. Processorer blev snabbare, diskarna fetare och fläktarna tjöt för att hålla allt under smältpunkten. Och så länge det finns två hål i väggen är det bara att tuta och köra. Men till slut nåddes även där en smärtgräns. Jan Östling, teknisk specialist på Intel menar att det hela vände någonstans runt millennieskiftet.

– I slutet av 90-talet var vi bland dem som fortfarande var entusiastiska över ökad klockfrekvens. Vi sade stolt att vi skulle kunna bygga 10 gigahertz-processorer inom några år. Och det hade vi säkert kunnat göra. Men det visade sig snart att det helt enkelt inte var något kunderna var intresserade av. De frågade efter svalare processorer, mindre strömkostnad och parallellitet, säger han.

Drog i bromsen
Och på den vägen är det. Flerkärniga processorer innebär mycket för strömsparandet. Att pressa upp klockfrekvens drar mycket onödig energi. Att underklocka en aning kan istället nära nog halvera energiåtgången.

Den mesta forskningen och utvecklingen runt strömförsörjning handlar annars på ett eller annat sätt om batterier. Hur de lagrar energi, hur de ska tömmas på densamma, och fler och smartare sätt att ladda dem.

– Det finns fortfarande en stor utvecklingspotential där, säger Uwe Zimmermann, forskare vid Uppsala Universitet. Det var inte förrän i slutet av 90-talet som litium-jon-batterier blev vanliga, och utveckling bedrivs ständigt för att göra dessa mer effektiva. Idag sitter batterier av typen litium-jon-polymer i nästan varenda mobiltelefon.

Genomslaget på marknaden för ett nytt och bättre batteri går rätt fort. Ökad drifttid, lägre kostnad och mindre vikt är en helig Graal för tillverkare av mobiler, bärbara datorer och mp3-spelare. Så länge ingen helt annan teknik kommer och spurtar om det laddbara batteriet så kommer efterfrågan på ett snäppet bättre batteri alltid finnas.

Uwe Zimmermanns specialområde är solceller och en ny typ av sådana kallade tunnfilmssolceller. Han säger att det knappast kan bli aktuellt med helt soldrivna mobila prylar, men att solceller kan bli en viktig komponent för att förlänga batteritiden.

Solskenshistoria
– Den totala energin från infallande solljus på våra breddgrader är ungefär 1 000 watt per kvadratmeter. Idag är effektiviteten på en solpanel ungefär tio till 20 procent. Och med dagens material finns det ett tak för hur effektivt det kan bli. På den yta du får plats med på en mobil innebär det under en watt.
Så det är inte realistiskt att få ut särskilt stor effekt, Och allt beror förstås på hur mycket solen behagar skina. Men som batteriladdare för den som inte orkar hitta två hål i väggen skulle en solcell funka riktigt bra, och det finns tillverkare som redan idag testat denna teknik, främst i Japan och Kina.

Det finns också andra tekniker för att förlänga batteriers livslängd. Amerikanska och kanadensiska forskare har tittat på möjligheten att utnyttja människokroppen som strömkälla. Nej, inte i Matrix-stil, utan med att folk gör vad folk gör mest – går omkring. Små generatorer som utnyttjar kroppsrörelser kan ladda batteriet eller spara på det under drift. Och varför inte också utnyttja andra energikällor omkring oss, som kroppsvärmen från den som bär prylen eller värmen i luften? Allt är energi och skulle i teorin kunna omvandlas till elektricitet.

Hellre träsprit än trådlöst
En väl beprövad teknik för batteriladdning är med induktion. Om du placerar en elektrisk ledare i ett magnetfält som varierar så uppstår spänning. Detta utnyttjas bland annat just för laddning av batterier, till exempel i elektriska tandborstar.
Induktionsmattor finns redan idag, men de kräver ett specialbatteri med inbyggd laddare. Och med tanke på hur dålig standardiseringen är på portabla batterier så är chansen att just din mobil passar för sådant minimal. Tekniken finns sedan länge. Om den ska kunna slå igenom är enbart en fråga om pengar.

Andra former av trådlös ström tror Uwe Zimmermann inte på.
– Trådlös energiöverföring handlar om strålning. Med tanke på riskerna med den mycket svagare strålning vi redan utsätter oss för ser jag ingen framtid för till exempel mikrovågor som sladdersättning.

En teknik som är redo att konkurrera med batteriet, och allt vad smart laddning heter, är bränslecellen. Det är en teknik som sönderdelar kemikalier och får ut energi ur processen, i princip ett litet isolerat kraftverk. De som är mest aktuella för mobila enheter är en bränslecell som man tankar med metanol. Tanken är att du köper denna som du köper tändarvätska idag, och fyller på mobilen själv.

En bränslecell har en mycket högre kapacitet än dagens batterier. Toshiba visade redan 2005 upp en mediaspelare som med 10 milliliter metanol brände 300 milliwatt i 60 timmar, totalt 18 wattimmar. Det är ungefär sex gånger mer än ett lika stort alkaliskt batteri presterar.

Det långa perspektivet
Så vad finns längre in i framtiden? Evighetsbatterier? Portabla kärnkraftverk? Inget så exotiskt, tror Uwe Zimmermann.
– Jag ser inget direkt tekniksprång som skulle revolutionera utvecklingen, utan mer ständiga förbättringar med strömsnålare och smartare teknik. Om energibehovet når ett tak och slutar öka kan den tekniska utvecklingen komma ikapp.

Någon fusionsreaktor på fickan lär vi alltså inte få se. Och även om det pratas mycket om nanoteknologi så finns det väldigt lite konkret ännu. Det finns inte någon självklar framtida teknik på strömförsörjningssidan som är nano-baserad, även om vi inte kan utesluta att en sådan kommer om tio, tjugo eller hundra år.

En möjlig tillämpning har dock nyligen utvecklats vid Stanford-universitetet. De upptäckte att ett trassel av nano-tråd kan ersätta kolet i dagens litium-jon-batterier, vilket enligt forskarna ger upp till tio gånger så hög kapacitet. På MIT har man också tittat på hur en teknik kallad ultrakondensatorer ska kunna användas för batteriliknande strömförsörjning. De ska framför allt vara extremt mycket mer snabbladdade än vanliga batterier.

Moore and Moore
Men det lär dröja innan sådant finns i vanliga konsumentprylar. Det här är på labbstadiet, och det finns mycket mer att klämma ur dagens befintliga teknik. Samma sak på förbrukningssidan. Jan Östling på Intel menar att Moores Lag kan gälla i många år framöver.

– I och med den nya teknik som våra 45-nanometersprocessorer är byggda med så ser utsikterna mycket bra ut. Givetvis kommer nya material och ny teknologi ständigt. Men vilken teknik som är nästa stora är omöjligt att säga. Och det är lika svårt att förutspå hur mycket det innebär i minskade energibehov, säger han.

I dagsläget är revolutionerna få, men alla tekniker vi nämnt går att tweaka och förbättra. Tittar vi ett steg längre studerar NASA både antimateria och kvantfysik som möjliga framtida energikällor. Men då är vi inne och nosar mer på filosofi och science fiction än på vetenskap, i en värld som ligger ännu längre fram i tiden än femtio år...