Akkutekniikan kehitys – onko näköpiirissä mullistavia käänteitä?

Autojen kehityskaari on porhaltanut hyvää vauhtia eteenpäin. Olisiko vaikkapa tehtailija Frans Lindström arvannut vielä sata vuotta sitten Suomen ensimmäistä autoa Korvensuu 1913 rakentaessaan, että Suomessa liikuttaisiin Teslan kaltaisilla sähköautoilla 2000-luvulla? Tuskinpa ei, pääasia tuolloin oli lähinnä se, että auto ylipäätänsä kulkee.

Autojen kehitystä tällä vuosituhannella ovat siivittäneet etenkin energiatehokkuuteen ja hiilineutraaliuteen pyrkiminen sekä ilmastonmuutos. Siksi autojen ensisijaisina kehityskohteina ovat olleet polttoaineteknologioiden ja energiatehokkuuden edistäminen päästöjen vähentämiseksi. Nykyisin autovalikoimassa on tarjolla aina perinteisistä bensa- ja dieselmoottoreista alkaen joko kaasulla tai sähköllä liikkuviin menopeleihin. Sitten on myös hybridimalleja. Mutta, miten on muiden autoteknologioiden laita? Oletko koskaan sattunut miettimään esimerkiksi sitä, ovatko autojen akut kehittyneet sitten ensimmäisen autosi?

Akkutekniikkaa 30 vuoden takaa

Vielä tänä päivänä akkuteknologia pohjautuu pitkälti fyysikko John Goodenoughin keksimään litiumioniakkuun 30 vuoden takaa, eli niiden kehitys ei ole tosissaan edennyt päätä huimaavaa tahtia. Mitä luultavammin 90-luvulla valmistettu ladasi oli varustettu siis täysin samanlaisella akulla kuin nykyajan autot. Litiumioniakut ovat kuitenkin ongelmallisia ympäristön kannalta, sillä niissä käytettyjen raaka-aineiden louhinnasta ja jatkojalostuksesta syntyy mittavia hiilidioksidipäästöjä ja kuormitusta ympäristölle.

Toisin kuin polttoaineteknologioissa, on akkuteknologioiden ja niiden materiaalien kehitys edennyt verkkaista tahtia, sillä akkuinnovaatiot edellyttävät jatkuvaa tutkimustyötä, testausta sekä luotettavan mielikuvan rakentamista markkinakentällä. Lisäksi kehityksen tulisi suuntautua akussa käytettäviin materiaaleihin, ei niinkään akkua itsessään kehittämällä. Akkupaketti nimittäin rakentuu monista muista runkorakenteista akun lisäksi. Esimerkiksi akuista syntyvän lämmön hallitsemiseksi akkuihin on lisätty erilaisia jäähdytys- ja ohjausjärjestelmiä.

Akkujen kehittämistyötä tehdäänkin jatkuvasti, sillä niiden nähdään olevan avainasemassa pysäyttämään ilmaston lämpenemisen ja samalla edistämään uusiutuvan energian tuotantoa. Etenkin uusiutuvan energian pitkäaikaiseen varastoimiseen tarvitaan entistä tehokkaampia ja pitkäkestoisempia akkuja. Toisaalta ainakaan lähivuosille ei ole vielä tiedossa maailmaa mullistavia akkukeksintöjä, jotka haastaisivat litiumioniakun johtoaseman. Vielä siis körötellään samoilla akuilla kuin ennenkin!