Lesbók Morgunblaðsins - 09.05.1987, Blaðsíða 14

N
Verður ál orkugjafi
framtíðarínnar?
Eftir að bílar hafa gengið
fyrir benzíni og olíu í 100
ár, hyllir undir þá tíð, að
við getum sagt loksins,
loksins — og orðið að
minnsta kosti miklu óháð-
ari olíuframleiðendum.
Nýi rafgeymirinn er bylt-
ing í þá veru, að hann
þarf ekki að hlaða með
rafmagni, heldur myndar
hann það sjálfur. Það stór-
kostlegasta er, að mengun
yrði úr sögunni og ekki
yrði gengið á aðrar orku-
lindir jarðarinnar en
bauxít, sem þarf til álfram-
leiðslu. Ekki eru þetta sízt
góð tíðindi fyrir þjóð, sem
hefur ákjósanleg skilyrði
til álframleiðslu með
vatnsafli.
EFTIR JÓN BALDUR
ÞORBJÖRNSSON
Rafbílar hafa ekki síður
en rafgeymar tekið
stórstígum framförum að
undanförnu. Iþessum bíl,
sem Ford hefur hannað í
samvinnu við General
Electric, er öll drifrásin
byggð inn í afturásinn.
íðasta haust var ætlunin að gera tilraun með að
nota lítinn rafknúinn golfvagn búinn álrafgeymum
á golfvelli í Kanada. Og innan fímm ára er búist
við að tilraunarafbílar sem ganga fyrir áli muni aka
um götur þar í landi.
Reyndar er ekki rétt að tala einungis um
ál-geymi í þessu sambandi því að raforkan er
fengin með því að hafa rafleiðandi vökva (raf-
lausn) á milli tveggja skauta, áls og súrefnis,
en súrefhið kemur úr andrúmsloftinu. Því hef-
ur þessi tegund geyma fengið na&iið ál-loft
rafgeymir.
Lengi hefur verið vitað að ál byggi yfír
mjög hagstæðum rafeftiafræðilegum eiginleik-
um, þ.e.as. að raforkan sem losnar og nýta
má við efnasamband áls og súreftiis er mjög
mikil miðað við aðra málma sem til greina
koma í þessum tilgangi. Fræðilega séð er þessi
orka fjórum sinnum meiri en sú orka sem losn-
ar við bruna sambærilegs rúmmáls af bensíni.
Hins vegar er notkun áls sem raforkugjafa
ýmsum vandkvæðum bundin. Aðalvandamálið,
sem rannsóknarmenn standa frammi fyrir nú,
er hvemig losna megi við mjög sterka og tor-
leiðandi húð sem myndast utan á álinu þegar
það gengur í efnasamband við súrefriið, svokall-
að áloxíð. Þetta efiii er m.a uppistaðan í
einangrun utan á rafkertum bflvéla og hindrar
að neisti undir allt að 20 þúsund volta spennu
hlaupi eitthvað annað en hann á að gera. Með
því að blanda öðrum efnum í álið í örlitlu
magni, t.d. 0,04% gallíum, er unninn bugur á
einangrun áloxíðsins. Þó verður að hræra í
raflausninni og halda henni á stöðugri hreyf-
ingu til þess að viðhalda leiðni hennar.
Kostir af notkun ál-loftrafgeyma eru ekki
aðeins fólgnir í miklu orkuinnihaldi þessara
geyma heldur einnig í lítilli eðlisþyngd álsins.
Framtíðarsýn „Chloride“-rafgeyma-
framleiðandans um „geymastöð“ þar
sem natríum-brennisteinsgeymar eru
hlaðnirmeð umframorku úr veitukerf-
inu tilþess að nota aftur á yfirálagstím-
IBretlandi og í Þýskalandi er verið að
gera tilraunir með natríum-brenni-
steinsrafgeyma fyrirbíla. Þeirhafa
u.þ.b. fjórum sinnum meira orkuinni-
haldmiðað við þyngd en blýgeymar,
engallinn erhins vegar sá að sífellt
þarf að endurhlaða þessageyma, rétt
eins ogblýgeyma.
Því mun í framtíðinni, þegar þróun þessa geym-
is verður lengra á veg komin, verða unnt að
aka bfl 15.000 km — eða því sem næst — í
eitt ár á 220 lítrum eða um 660 kílóum af áli.
Til samanburðar má geta þess að bfll sem
eyðir 10 lítrum af bensíni á 100 km þarf um
1.350 kg af bensíni miðað við sömu aksturs-
vegalengd.
Þá er komið að kostnaðarhliðinni. Hún er
víst sá þáttur sem allt snýst um á endanum.
Sem stendur nemur kostnaður við að framleiða
álskaut í nógu stóran rafgeymi til að knýja
rafbfl nálægt 50.000 krónum. Þar af er efnis-
kostnaður aðeins V20—!/io hluti þessa kostnað-
ar. Því liggur í augum uppi að með
fjöldaframleiðslu rafgeymisins má ná verði
hans verulega mikið niður. Það er því að-
eins tímaspursmál hvenær farið verður að
framleiða ál-Ioft geyma í stórum stíl til
þess að knýja rafbfla og önnur farartæki,
því að fyrr eða síðar mun verð á olíu hækka
verulega og hún jafnframt ganga til þurrðar.
Á1 sem „eldsneyti" leysir margan vanda
sem jafnt venjulegir bílar sem rafbílar eiga
við að etja í dag. Stærsti kostur rafbíla er
fólginn í hljóðum og mengunarlausum
akstri. „Álbílar" hafa að auki þann kost,
umfram þá rafbíla sem hingað til hafa ver-
ið notaðir, að geymamir eru margfalt léttari
Miðstöð.
Transistor-áriðilltiiað
breyta jafnstraum í riðstraum.
Rafmótor með sambyggðri
sjálfskiptingu og holum,
gegnumgangandi driföxli.
Natríum-brennisteinsrafgeymir.
Stjórnbúnaður rafkerfis
Rafmagns-vökvastýri.
Engin sjálfsafhleðsla fer fram innan
ál-loftrafhlöðunnar og ekkert eyðist af
uppistöðuefnum hennar fyrr en hún er
tengd við straumnotanda. Þvíeru þess-
arrafhlöður tilvaldarsem neyðarraf-
hlöður, t.d. sem neyðarljós.
en blýgeymar. Það eitt sparar mikla orku
við aksturinn. Ekki þarf heldur að endur-
hlaða geymana með tilheyrandi bið og
nauðsyn nálægrar rafmagnsinnstungu,
heldur aðeins skipta um álplötu á u.þ.b.
2.000 km fresti. Síðan má endurvinna álplöt-
una sem súrál í næstu álverksmiðju. Hins
vegar verður að bæta vatni við raflausnina
á um 400 km fresti. Og þar með er gamli
draumurinn um bíl sem gengur fyrir vatni
næstum því orðinn að veruleika!
Ál-loftgeymar bjóða upp á áður óþekkta
möguleika til umhverfisvemdar. Þeir losa
mann ekki aðeins við óhreinindi frá út-
blæstri bíla í andrúmslofti bæja og borga
og stöðva skemmdir á aldagömlum stein-
byggtnKutt1 heldur munu þeir einnig draga
úr þeirri raforkuframleiðslu með kolum og
olíu sem nauðsynleg yrði ef rafbílar með
endurhlaðanlegum rafgeymum tækju við af
bílum með brunamótorum. Þetta gerir þeim
þjóðum, sem búa yflr mikilli ónotaðri vatns-
orku til raforkuframleiðslu, kleift að nýta
þá orku til álframleiðslu og flytja síðan álið
út til þéttbýlli landa. Rétt eins og olíuríki
gera við olíuna í dag. Hér gæti því verið
um mikilvægan framtíðariðnað að ræða fyr-
ir lönd eins og Kanada, Noreg — og svo
vitanlega ísland.
Kanadamenn og Norðmenn eru þeir sem
helst hafa sinnt rannsóknum með ál-loftraf-
geyma fram að þessu. Kanadamenn á sviði
rafgeyma fyrir bíla, með „Alcan“-fyrirtækið
í fararbroddi, en Norðmenn meira á sviði
neyðarrafstöðva fyrir fjallahéruð og neyðar-
ljósa fyrir sjómenn. Því að svo lengi sem
enginn rafvökvi er til staðar í rafgeyminum
eyðist ekkert af álinu. Þegar þörf er á ra-
forku er nóg að setja saltvatn, til dæmis
sjó, á geyminn til þess að ljós kvikni.
Lítið hefur hins vegar heyrst af tilraunum
íslendinga á þessu sviði. Þó eru hér ákjósan-
legar aðstæður til notkunar rafbíla sem
knúnir eru með ál-loftrafgeymum. Við höf-
um ekki aðeins eigin álverksmiðju til
framleiðslu hráefnis í geyminn og notum
til þess orku okkar eigin fallvatna, heldur
er hér einnig um mikinn gjaldeyrisspamað
að ræða í formi verulega minnkaðs innflutn-
ings á eldsneyti til landsins. Sé kveðið
sterkar að orði má segja að notkun rafbíla
hér á landi treysti sjálfstæði þjóðarinnar
með því að gera hana óháðari innfluttri
orku. Islensk stjómvöld hafa ekki sinnt þess-
um atriðum sem skyldi. Þau ættu ekki að
þurfa að óttast nýtt Kröfluævintýri þótt þau
leyfðu sér að fylgjast örlítið með framvindu
mála á þessu sviði.
Þrátt fyrir að athuganir varðandi álgeyma
og rafbíla fari svo hægt af stað sem raun
ber vitni í þessu gósenlandi raforkunnar
eigum við samt vonandi eftir að sjá rafbíla
sem ganga fyrir áli aka um landið þvert
og endilangt. Vitanlega verða þessir bílar
eins léttbyggðir og kostur er, þá væntanlega
með ályfirbyggingu. Hugsið ykkur lúxusinn
— verði slíkur bíll „bensínlaus" einhvers
staðar úr alfaraleið er bara að taka fram
boddíklippurnar 0g bregða þeim á eitt brett-
ið...
Höfundurinn er bílaverkfræðingur.
14