Geta rafbílar loks orðið valkostur við bensín- og dísilbíla?

Norskur Think rafbíll með níðþungum blý/sýrugeymum.

Sænskur doktorsnemi, Anton Nytén að nafni hefur sett saman nýtt efni til að nota í katóður í rafgeymum. Samkvæmt frétt Auto Motor & Sport í Svíþjóð er talið að nýja efnið geti þýtt byltingu í framleiðslu ódýrra, léttra, mjög öflugra og hraðvirkra rafgeyma fyrir m.a. rafmagns- og tveinnbíla.

Iðnaðurinn hefur lengi, og meira nú en nokkru sinni áður í sögu bílsins, glímt við það að byggja rafmagns- og tvinnbíla sem standast fyllilega samkeppni við hefðbundna bensín- og dísilbíla í notagildi og verði.  Erfiðasta hindrunin í vegi rafbíla hefur alla tíð verið sjálfir rafgeymarnir sem annaðhvort eru allt of þungir (blý/sýrugeymar) eða allt of dýrir. Vísindamaðurinn og doktorsneminn Anton Nytén hefur nú að sögn tímaritsins fundið lausn á þessum erfiða vanda. Lausnin geri mögulegt að framleiða mjög öfluga, ódýra, endingargóða og létta rafgeyma.

Of þungir eða of dýrir
Skásta lausnin til þessa í rafgeymamálunum, fyrir utan hina venjulegu níðþungu blý/sýrurafgeyma, hefur verið líþíum-jónarafhlöður sem eru bæði öflugar og léttar en rándýrar. Slíkar rafhlöður eru t.d. notaðar í tvinnbílnum Toyota Prius. Þær eru einnig notaðar í ýmis tæki eins og myndavélar, farsíma og fartölvur og hafa þá góðu kosti að geta geymt mjög mikinn straum í sér í hlutfalli við þyngdina. Ennfremur þola þær að að tæmas og vera endurhlaðnar æ ofan í æ. Líþíumrafhlöður hafa einnig þann mikla kost að í þeim eru ekki þungmálmar sem háskalegir eru umhverfinu eins og fyrirfinnast í t.d. nikkel-kadmíum rafhlöðum. En þær hafa þann slæma ókost að vera fokdýrar.

Dýrasta efnið í líþíumrafhlöðum er efnið kóbolt sem notað er í katóðuhluta rafhlöðunnar. Í örsmárri farsímarafhlöðu ræður hið háa verð á kóbolti ekki úrslitum en í mjög stórum rafhlöðum eins og nauðsynlegar eru í bílum,er hið háa verð á kóbolti mjög íþyngjandi og því hafa vísindamenn reynt að finna önnur efni jafngóð í þess stað. Þá virðist nú hinum sænska vísindamanni hafa tekist í vinnunni við doktorsverkefni sitt.

Anton Nytén varði nýlega doktorsverkefnið við Uppsalaháskóla og sýndi fram á að í stað kóbolts er hægt að nota rétt og slétt járn sem aðalhráefnið í katóðurnar í rafhlöðunum en járn er eitt ódýrasta iðnaðarhráefni sem fyrirfinnst. Ekki er að vísu um að ræða venjulegt steypustyrktarjárn heldur sérstaka efnasamsetningu – líþíumjárnsilíkat - þar sem meginefnin eru járn og kísill. Sjálfur segir vísindamaðurinn að tilraunir hans lofi góðu og bendi til þess að hægt verði í náinni framtíð að framleiða svo orkuríkar og öflugar en jafnframt ódýrar rafhlöður að rafmagnsbílar og tvinnbílar verði loksins raunverulegur valkostur við bensín- og dísilbíla.

Tilviljun
Hann segist hafa uppgötvað virkni  tiltekinnar samsetningar líþíumjárnsilíkats fyrir hreina tilviljun. Hann hafi farið að heimsækja pabba sinn yfir helgi en gleymt sýni af efninu í rannsóknastofunni við einhverjar ótilgreindar aðstæður. Þegar hann kom til baka uppgötvaði hann að blandan virkaði allt í einu enda þótt hún hefði ekki gert það í vikunni áður. Úr þessari tilviljun hafi síðan orðið til aðferð við að virkja efnasamsetninguna sem katóðu í rafhlöðu og hefur sú aðferð og árangur hennar nú hlotið sérstakt nafn í höfuðið á ungri dóttur vísindamannsins og kallast –Nelly-effekten.

En þótt hin vísindalega aðferðafræði sé fundin verður kálið vissulega ekki sopið strax þótt í ausuna sé komið. Eftir er að finna framleiðanda og komast niður á hagkvæma framleiðslulínu og –aðferð og síðan auðvitað markað og eftirspurn eftir framleiðslunni. Rafhlöðuiðnaður heimsins er að langmestu leyti í Asíu en vísindamaðurinn vill sjálfur helst að framleiðsla á „Nelly-effekt“ rafhlöðunum verði í heimalandinu, Svíþjóð.