Elektrisk råtass

Først laget forskerne et mobilbatteri som benytter en metallplate og luft. Nå kommer en litt større variant av batteriet – for elbil!

Av Christina B. Winge

20 MIL PÅ EN LADING: Denne bilen vil snart trille på europeiske veier ved hjelp av et oppladet batteri, der det eneste man trenger er påfyll av luft, samt strøm ved opplading.

Du har kanskje sett den i utlandet, den populære Smart Car fra Daimler Benz?

Dieselbilen har vært en suksess siden lanseringa. Nå skal SINTEF gjøre den enda smartere: Om noen måneder vil denne bilen gå – uten tilførsel av stort annet enn luft og strøm!

Den nye batteriteknologien er foreløpig testet i mobiltelefoner. Det fungerte så godt at forskerne nå skal videreutvikle batteriet for den lille bybilen Smart-Car.

– Teknisk sett er dette en hybrid mellom et batteri og en brenselcelle. Det er energien som oppstår når sink reagerer med luft, som utnyttes, forklarer prosjektleder Trygve Burchardt ved SINTEF.

Økt kjørelengde

I tillegg til å skape en usedvanlig miljøvennlig bil, tror forskerne de kan øke kjørelengden på elbilen betraktelig. Målet de har satt seg, er at bilen skal gå hele 20 mil på en lading. Til sammenlikning vil en vanlig elbil i dag bare gå i sju mil, før den må ha påfyll av strøm.

– Den lille råtassen er opprinnelig en liten dieselbil. Vi har nå tatt ut denne dieselmotoren og installert en miljøvennlig elektrisk motor. Dermed har vi skapt en liten råtass som med vanlige batterier gjør 0-100 km/t på ti sekunder, sier Burchardt.

En av utfordringene til forskere og teknikere vil derfor bli å beholde bilens gode «kondisjon» samtidig som man kan øke kjørelengden.

Forsøksbilen er levert av Daimler Benz, og i samarbeid med Zytek har elektrisk motor og gir blitt utviklet. Miljøbil Grenland bidrar med driftserfaring. De har nå en elbilpark på 200 elbiler i Norge, og vil stå for kommersialisering av produktet dersom prosjektet lykkes.

Strengere miljøkrav

Timingen på lanseringa av det nye «batteriet» kan vise seg å bli perfekt: I 2005 blir nemlig de «klassiske» elbilbatteriene (nikkel/kadmium) underlagt strenge miljøkrav – krav i forbindelse med bruk av kadmium. Det nye batteriet vil ikke ha slike problemer da det ikke benyttes miljø- eller helseskadelige materialene.

– Vi har stor tro på elbilmarkedet i framtida. Se bare på salget i Oslo – der har antallet elbiler eksplodert etter at det ble tillatt å kjøre elbil i kollektivfeltene. Klarer vi i tillegg å øke kjørelengden til 20 mil, tror vi markedet blir enda større, sier forsker Trygve Burchardt.

Siktemålet er å produsere batterisystemet til elbilen til en kostnad som er konkurransedyktig i dagens batterimarked. Det vil si at det ikke må ha en pris på over 60 000 NOK. Miljøbil Grenland har kjøpt rettighetene og vil stå for salget av det som kan bli den smarteste Smart-Car i verden.

Mobilbatteri: Trygve Burchardts oppfinnelse av brenselcelle er testet for mobiltelefon. Nå videreutvikles batteriet for bruk i elbil.

Slik virker «batteriet»:

Brenselcella består av to gitterliknende plater (luftelektroder) med en sinkplate imellom. Luftelektrodene suger til seg oksygen, som trenger inn i den porøse strukturen. Der reagerer oksygenet og danner den positive polen på brenselcelle-batteriet. På den motsatte polen vil sinkplata begynne å korrodere. Under denne elektrokjemiske prosessen frigis det energi fra metallet.

Den energien henter forskerne ut ved å koble de to polene i en elektrisk krets. Når sinkplata er tom for energi, det vil si at den er fullstendig korrodert til sinkoksid, kan prosessen reverseres enkelt og greit ved å snu reaksjonene. På den ene elektroden feller da Sink ut fra sinkoksidet. På den andre elektroden dannes oksygen som nå ledes ut av systemet.

– Det betyr at batteriet vil kunne lades med et håndgrep på tilsvarende måter som tradisjonelle batterier. For å øke brukervennligheten arbeides det nå intenst med å få til hurtiglading og å øke antall ganger systemet kan lades opp uten energitap. Det er fortsatt et stykke igjen her, men vi har oppnådd meget lovende resultater, forteller Burchardt.

Det nye bilbatterisystemet vil bestå av en rekke slike sinkplater som er koblet sammen, og vil ikke bli større eller tyngre en de batterisystemene som nå benyttes i dagen elbiler.

Kontakt: Trygve Burchardt, SINTEF Materialteknologi
Tlf: 73 59 68 24, e-post: trygve.burchardt@sintef.no