Uusi teknologia korvaamaan sähköautojen akut?

Sähköautojen pääasialliset ongelmat ovat olleet niiden lyhyet ajokantamat sekä latausajat. Kuluttajat ovatkin suosineet enemmän hybridejä, vaikkakin sähköautojen suosio on ollut nousussa viime aikoina. Keskustelu myöskin vetykäyttöisten autojen paremmuudesta on ollut kiivasta, sillä vedyn pumppaaminen ajoneuvoon kestää yleensä vain muutamia minuutteja, kun taas sähköauton lataus voi kestää parhaimmillaan monta tuntia.

Uusia teknologioita kehitteillä

Tutkijat Purduen yliopistossa Yhdysvalloissa ovat kertoneet, että sähköautojen sähkön tuottamiseen olisi tulossa täysin uutta teknologiaa. He kutsuvat tätä teknologiaa uudelleentäytettäväksi teknologiaksi. Teknologia toimii samoilla tavalla kuin redoxakku, jossa on kaksi nestemäistä elektrolyyttiä; yksi negatiivinen ja yksi positiivinen. Tämän sijasta se käyttää kuitenkin vain yhtä nestetyyppiä sekä anodia, joka vaihdettaisiin noin 3000 kilometrin välein. Tutkijat kertovat myös, että varaston täyttäminen kestäisi noin 5 minuuttia ja anodin vaihto vain 15 minuuttia.

Tätä uutta akkuteknologiaa on testattu mm. golfkärryissä sekä trukkiajoneuvoissa vuodesta 2017 lähtien, ja teknologian sanotaan olevan helpompaa, turvallisempaa sekä ympäristöystävällisempää käyttää kuin tällä hetkellä käytössä olevaa akkujärjestelmää.

Miten uusi akkuteknologia toimii?

Uuden sukupolven akku tekee kahta asiaa: tuottaa sähköä sekä tuottaa vetyä. Tämä olisi turvallisempi vaihtoehto vetykäyttöiselle autolle, koska niiden vetysäiliöissä paine voi olla jopa 500-kertaisesti suurempi, kuin tässä uuden teknologian akussa. Akku tuottaa vetyä vain tarpeen mukaan, ja akku ei myöskään vaadi kalvoa pitämään erilaisia nesteitä erillään.

Tavanomaisissa akuissa energiatiheys on koitunut ongelmaksi. Yleensä akuissa energiatiheys on vain noin 20 wattituntia kiloa kohden. Esimerkiksi Teslan käyttämissä lithiumioniakuissa tiheys on noin 140 wattituntia kilogrammalta, mutta tässä uudessa teknologiassa olisi kuitenkin mahdollista saada energiatiheys vielä 5-10 kertaa suuremmaksi, kuin lithiumioniakuissa.

Tavanomaisissa sähköautossa on siis litiumioniakkuja, jotka yleensä sitten kytketään latautumaan yön yli. Tässä uudessa akkutyypissä kuitenkin on käytössä vesipohjainen neste. Näin autoa voisi ajaa samalla tavoin kuin jos siinä olisi bensiinikone, mutta se ei kuitenkaan kuluta polttoaineita, vaan itse tuottaa sitä. Tutkijat luonnehtivat teknologiaansa akun ja kaasun hybridiksi.

Tämä yhden nesteen teknologia hapettaa anodia tuottamaan elektroneja, ja katodin kautta pelkistämällä se tuottaa energiaa, joka antaa virtaa ajoneuvolle. Tämä oksidantti on niin sanottu makromolekyyli, joka on elektrolyytin sisällä, mutta se pelkistyy ainoastaan katodissa. Tutkijat uskovat, että tämä akku olisi voimakkain mahdollinen akku minkä voisi ajoneuvoon asentaa.Kun paristo on käytetty loppuun asti, elektrolyytit ja nesteet voitaisiin kerätä, ja viedä vesivoimalaan, tuuliturbiinivoimalaan tai vastaavaan uudelleen ladattavaksi.

Ongelmia käytännön toteutuksessa

Ongelmana on se, että teknologia on vielä varsin kokeilutasolla. Samoin se, että tarvittaisiin polttoaineasemia sekä öljynvaihtolaitoksia ja muita, jotka olisivat valmiita aloittamaan anodien vaihdon. Näiden asemien ja laitosten tulisi täyttää säiliönsä elektrolyyteillä perinteisten polttoaineiden sijaan, ja tätä kautta siirtyä uuden teknologian aikakaudelle. Kokemustahan polttoaineasemilta yms. ei puutu, sillä samalla tavoin kuin bensiiniä, myös elektrolyyttejä säilytetään säiliöissä.

Johtopäätökset

Uudenlaisissa akuissa ei ole suurta painetta, paristoja ei varastoida eikä vaihdella, tulipalovaaraa törmäyksessä ei ole, ja säästöjä saataisiin varmasti merkittävästi aikaan tällaisella uudella teknologialla. Uuden akun valmistamisesta ei tulisi myöskään niin paljoa päästöjä kuin sähköauton akun valmistamisesta. Hyötyjä on siis monia, mutta teknologia vaatii vielä kehittelyä.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *