Med ny forskning innen materialeteknologi har forskere kommet nærmere et batteri som kan benyttes i elektriske fly. Batteriene boostes med magnetiske nanopartikler, kombinert med magnetfelter som letter ionenes passasje gjennom batteriet, og gjør det sterkt nok til å få et fly opp i lufta.
Hvis elektriske fly skal gjøre luftrommet vårt grønnere, må det utvikles spesielle batterier til dette formålet. Og nå har en forskergruppe gjort en viktig oppdagelse.
Magnetiske nanopartikler og magnetfelter i litium-ion-batteriene kan lage bedre betingelser for at elektrisitet kan leveres med tilstrekkelig kraft til å få et fly opp i lufta.
«Dette gir helt nye muligheter for hva vi kan få ut av de batteriene som vi bruker i lufttrafikken,» sa MIT-professor Yet-Ming Chiang til Technology Review tidligere i år.
Sammen med kollegaen sin fra Carnegie Mellon, Venkat Viswanathan, har Chiang dermed bragt oss et skritt nærmere grønn flytrafikk.
- Elektriske fly: Norge skal bli først og størst på elektrisk luftfart
Stort potensial
Flytrafikken er som kjent et vesentlig punkt innen klimautfordringene. Den utgjør i alt to prosent av de globale CO2-utslippene, og dette tallet er det mange som prøver å redusere.
Det er derfor ikke uten grunn at forskere og bransjefolk i flere år har jaktet på muligheten for å produsere elektriske og hybridelektriske fly, og dermed gjøre den ellers så drivstoffkrevende bransjen grønnere.
Men det krever spesielle batterier.
Mens elbilenes batterier er for tunge, har de lettere batteriene ofte vist seg å være utilstrekkelige. De kan ikke levere nok elektrisitet til å få flyet på vingene – i hvert fall ikke uten et umiddelbart behov for gjenoppladning til resten av turen.
- Norske elfly-byggere: Tror ikke batteri er nok - designer ny rekkeviddeforlenger
Magnettrikset
Løsningen er å få ionene og elektronene i batteriet til å bevege seg raskere, for eksempel ved å rette ut den ellers bøyde elektroden av kull og kobolt.
Og det er her magnetene kommer inn i bildet. For spriter man opp batteriets elektrode med magnetiske nanopartikler og kombinerer batteriet med magnetfelter, kan man lette litium-ionenes passasje gjennom elektrodene i batteriet, og på den måten gjøre det mulig for batteriet å levere strøm raskere til flyet.
Slik sto det i hvert fall i konklusjonen av et studium som ble offentliggjort i tidsskriftet Nature i 2016 av blant annet Chiang og hans MIT-kollega Jonathan Sander.
Dobbelt så gode
Sammenlignet med vanlige litiumbatterier har de første forsøkene med de magnet-boostede batteriene prestert dobbelt så bra, målt på hvor raskt og kraftig de leverte elektrisitet.
Chiang og Viswanathans oppdagelser kan dermed innebære radikale endringer av hvordan energi lagres og utnyttes i batterier. Fram til nå har man nemlig ikke klart å utforme batterier som kan dekke energibehovet ved avgang.
Ikke i mål ennå
Men inntil videre er batteriene verken i produksjon eller testet ut i lufta.
Chiang og Viswanathan arbeider i første omgang sammen med det amerikanske 24M, som utvikler og produserer litiumbatterier. Chiang er også medstifter og forskningsleder.
Det neste skrittet vil være et reelt testforløp. Forskerduoen er allerede i kontakt med den nyskapende bedriften Zunum, som spesifikt jobber med batterier til elektriske eller hybridelektriske versjoner av ulike typer fly.
Og Zunum er optimistiske. De har allerede inngått en avtale med flygiganten Boeing om utvikling av et kombinert hybridelektrisk system som kan fly over 1000 kilometer, og forventer for øvrig at hybridfly allerede i 2035 kan tilbakelegge distanser på over 2000 kilometer.
Men fremdeles har vi til gode å se en reell produksjon og test av Chiang og Viswanathans batterier. Kritikere peker stadig på at batterienes vekt er et hinder som kan være vanskelig å løse. Utvikling og testforløp i årene framover vil kanskje gi svar på dette.
Denne saken ble først publisert på ing.dk.
