Stadig flere bruker elsykkel. Dette er et gode for både helsa og miljøet, men mange skroter hele sykkelen når batteriet blir dårlig eller ødelagt, sier forskere. Til tross for fordelene med elsykkel, er det et stort problem at det i mange tilfeller er vanskelig eller dyrt å bytte batteripakken. Noen sykkelprodusenter sørger for at batteriskifte er mulig, men ikke alle.
– I mange tilfeller eksisterer ikke det opprinnelige selskapet lenger, eller produktet har gått ut av produksjon, forklarer førstelektor Matylda N. Guzik ved Universitetet i Oslo (UiO).
Hun forsker på og underviser i bærekraftige materialer og teknologier for fornybare energisystemer. Hun har blant annet sett på hvilke muligheter som finnes for gjenbruk av batterier.
Mener industrien må fornyes
– Ville det ikke være bedre og enklere for alle om produsentene kunne tilby oppgradering av batteriet?
– Ja og nei. De som tilbyr slike løsninger i dag, reduserer valgmulighetene for batteripakker, slik at det kun er den opprinnelige produsenten som kan bytte ut de gamle. Det gjør at både selve elsyklene og servicen er ganske dyr, forklarer Guzik.
Hun forteller at billigere elsykler ofte har større valgfrihet med tanke på batteripakker, men at de ofte ikke er kompatible med ulike sykler. Og selve batteriet kan være av dårlig kvalitet.
– Den nåværende forretningsmodellen trenger å forbedres for virkelig å være bærekraftig, sier Guzik.
Foreslår skreddersøm
Guzik ønsket derfor å se om det fantes andre løsninger for slitne elsykkelbatterier: Kan de gjenbrukes? Og hvilke muligheter finnes for å bytte ut batteriene?
Hun tok kontakt med selskapet Battkomp AS, som jobber med design og produksjon av batterier for små elektriske kjøretøy. Kort tid etter ble hun kontaktet av en student fra Frankrike som ønsket å delta på utvekslingsprogram. Det viste seg at studenten, Anthony Petitfourg, som studerte økodesign av materialer ved IMT Mines Alès, hadde kompetanse forskerne var på jakt etter. Sammen utviklet de et prosjekt for å lage batteripakker for slitne elsykler.
– De originale pakningene er ofte slitt, ødelagt eller har sprekker. Å få erstattet pakningen er ofte umulig, og å sortere dem fra søpla er mye arbeid. Batterienes innpakning har ofte svake punkter, og derfor har de en tendens til å bli ødelagt på de samme stedene, noe som gjør at å lage en helt lik pakning ikke er den beste løsningen, forklarer Greg Marton, grunnleggeren av Battkomp AS.
Han mener at det bør være mulig å produsere nye batteripakker etter forespørsel.
Flere dårlige elementer
– Vi har sett tusenvis av dårlige batterier. Det bør være mulig å produsere nye pakninger og få dem til å samsvare våre kvalitetskrav. Det ville gi oss frihet til å legge inn flere batterienheter, ulike enheter og ha ulike fordeling for å optimalisere kostnader og yteevne, forklarer Marton.
I tillegg til at batteripakningen på syklene er dårlige, må ofte selve batteriet byttes:
– Jo flere batterier vi har reparert, jo mer har vi beveget oss i retning av å designe 100 prosent nye batterier som kan passe i gamle pakninger. Da er det i grunnen bare pakningen som er igjen av den originale batteripakken. Det skjer fordi det største problemet med batteripakningene ikke er at batteriene blir ødelagt og trenger reparasjon, men at batteriene er slitt og trenger å byttes ut, samtidig som det ikke finnes noen batteripakker å bytte til på markedet. Derfor er utfordringen nå å lage nye batterier som passer med de eksisterende batteripakkene.
Ennå ikke økonomisk lønnsomt
Marton forteller at da de fikk hjelp av Petitfourg, kunne de for første gang lage en hel batteripakke fra start. På denne måten ville de kunne løse begge problemene: Både reparere slitte pakninger og samtidig kunne bytte ut batteriene. Med Petitfourgs kompetanse kunne de 3D-printe pakninger, noe som ga dem mulighet til mer skreddersøm:
– Dette er en uvanlig tilnærming til batteripakninger, men det er essensielt for oss, siden prosjektet handler om å lage noen få enheter av hvert design. Den vanlige måten å lage pakninger til batterier på, er ved å lage en avstøpning av pakken med plast og aluminium. Denne tilnærmingen fungerer best for å produsere i større volum, forklarer Marton.
Han forteller at de lærte svært mye av dette prosjektet, blant annet at kostnaden ved prosessen ikke egner seg for et etter-liv for sykkelbatterier i dagens marked. De har for liten økonomisk verdi og er for store i fysisk størrelse.
– Som en del av prosjektet har vi også designet en 3D-printet batteripakke som passer for en medisinsk enhet. Denne viste seg å passe godt, og vi har allerede produsert 100 slike. Lærdommen fra prosjektet lever også videre i arbeidet med gaffeltruck-batterier.
Trenger mer testing
Selv om batteriselskapet mener at det ikke er økonomisk lønnsomt, er Petitfourg positiv til at det kan bli bedre på sikt. Han mener imidlertid at det trengs flere tester før produktet kan brukes på markedet.
– Hva gjenstår før slike løsninger er tilgjengelige for forbrukerne?
– Testene vi gjorde, var vellykkede, men det er nødvendig å teste dette på flere typer sykler og terreng. Hvis dette fungerer, kan en slik løsning bli tilgjengelig for et større marked. Forbrukerne trenger å få vite at batteri-problemer ikke må bety at de må kjøpe en helt ny sykkel, sier han.
Selv om batteripakkene ikke er laget av sykkelleverandøren, understreker han at de er trygge å bruke:
– Materialene vi bruker til å lage batteripakkene, er resistente mot UV-lys, syrer, baser, er ikke-ledende og kan sammenliknes med andre batteripakker, sier han.
Kan få nytt liv
I tillegg til at 3D-printede batteripakninger kanskje vil kunne bli et alternativ for slitte originalpakker, jobber Guzik med å finne løsninger for hva de brukte sykkelbatteriene kan brukes til. Hun forklarer at batteriene bør brukes så lenge som mulig før de resirkuleres for å være så bærekraftige som mulig.
– Nå brukes gamle sykkelbatterier som energilagring, for det meste som powerbanker for småelektronikk, men i noen tilfeller også for fornybare energikilder eller mindre elektriske enheter, som vaskebiler og rullestoler, forteller hun.
Artikkelen ble først publisert på Titan.uio.no
Sykkelen kan gjøre comeback i verdens forsvar
