MIT: Tämän polttoaineen et uskoisi pelastavan moottoripyöräilyä, mutta siltä se näyttää

MIT eli Massachusetts Institute of Technology on tunnustettu opinahjo tuolla Ison meren toisella puolen. Sen Sähköajoneuvo-tiimi on rakentanut uniikin polttoainekennolla varustetun sähkömoottoripyörän tutkiakseen ja dokumentoidakseen vedyllä toimivan polttainekennon mahdollisuuksia ajoneuvojen voimanlähteenä.

Toimituksen osittaisen kesäloman johdosta julkaisemme juhannuksesta 30.6. asti vuoden 2024 luetuimpia juttujamme päivittäisten uusien juttujen lisäksi. Tämä juttu on alunperin julkaistu 13.1.2024.

MIT:n Electric Vehicle Teamilla on pitkä historia erilaisten sähköajoneuvojen rakentamisessa ja kisaamisessa niillä. Tätä pyörää ei kuitenkaan ole rakennettu kilpaileminen mielessä, vaan sitä esitellään erilaisissa konferensseissa, kuten nyt CES-messuilla Las Vegasissa ja myöhemmin toukokuussa Hollannissa maailman Vety-konferenssissa.

Vetykäyttöisellä moottoripyörällä ajettiin ensimmäiset ratademot lokakuussa 2023. Saavutus on aika hyvä, kun ottaa huomioon, että projekti aloitettiin vuoden 2023 tammikuussa.

Tutkimuksen hyödyt kaikkien käyttöön

Ratkaisu on suunniteltu open source -periaatteella, mikä tarkoittaa sitä, että hanke on dokumentoitu hyvin, ja sen tulokset ovat kaikkien vapaasti käytettävissä internetissä. Lisäksi pyörä on rakennettu niin, että komponentteja on helppo vaihtaa ja kokeilla erilaisia vaihtoehtoja, jolloin muut vastaavasti voivat kokeilla omia ratkaisujaan.

Projektin vetäjänä toimii konetekniikan lopputyönään hanketta tekevä Aditya Mehrotra. Tiimissä on tusinan verrana jäseniä ja hänen ohjaajananaan toimii professori Alex Slocum. Mehrotra opiskeli energiajärjestelmiä ja sattuu pitämään kovasti moottoripyöristä.

– Joten saimme idean vetyä voimanlähteenä käyttävästä pyörästä. Teimme arvioivan tutkimuksen ja ajattelimme, että siitä voisi olla hyötyä, Mehrotra kertoo.

Pyörän tietokoneeseen loggautumalla tiimin jäsenet (vasemmalta oikealle) Anand John, Rachel Mohammed ja Aditya Mehrotra tarkistavat tietoja pyörän suorituskyvystä, akkujen varauksesta ja vetytankin täyttöasteesta. Kuva: Adam Glanzman.

Akkukäyttöisyydellä rajoituksensa

Vaikka akkukäyttöiset autot ovat ympäristön kannalta hyvä vaihtoehto, niissä silti on edelleen rajoituksensa, kuten lyhyt toimintasäde latauksella, ja ne käyttävät rajallisia resursseja, kuten litiumia ja aiheuttavat päästöjä. Siten MIT:n tiimi oli kiinnostunut tutkimaan vetyä polttoaineena käyttäviä ajoneuvoja puhtaana vaihtoehtona. Lisäksi ne voitaisiin tankata nopeasti täyteen, aivan kuten perinteiset polttomoottoriset ajoneuvot.

– Toivomme voivamme käyttää tätä hanketta mahdollisuutena aloittaa keskustelu pienten vetyjärjestelmien ympärillä. Se voisi kasvattaa kysyntää, joka taas johtaisi paremman infrastruktuurin rakentamiseen, Mehrotra sanoo. – Toivomme, että hanke voi auttaa löytämään uusia ja luovia sovelluksia vedylle.

Internetissä jaetun materiaalin lisäksi työryhmä aikoo julkaista tutkimuksen alan ammattijulkaisuissa ja toivoo siten voivansa vaikuttaa energiateollisuuteen.

Turvallisuus olennaista

Itse moottoripyörä muotoutui vuoden mittaan pala palalta. Ryhmä sai sponsorilahjoituksena osia, mm. polttokennon eteläkorealaiselta Doosanilta ja muita pääkomponentteja sekä tukea MIT:n eri laitoksilta.

Vetypolttokennojen käytössä vedyn turvallisella käsittelyllä ja tankkauksella on merkitystä tankkien ja tarvittavien liitinten osalta.

Alunperin tiimi käytti kaupallisesti saatavaa sähkömoottoria, mutta nyt se tekee töitä alusta lähtien omaa suunnittelua olevan moottorin toteuttamiseksi.

Yhtään kaupallisesti valmistettua polttokennon avulla sähköä tuottavaa moottoripyörää ei vielä ole olemassa. Prototyyppejä on, mutta niitäkin vasta muutamia.

Ohjekirja osa hanketta

Senkin vuoksi hankkeessa tuotetaan ohjekirja sen toteuttamisesta.

– Yksi tiimin suurista haaveista on tehdä kaikki tieto saatavaksi open source -designina, Mehrotra sanoo. – Haluamme tarjota tämä pyörän sovellusalustana tutkijoille ja koulutusta varten, missä tutkijat voivat testata ideoita sekä koon että tuotantokustannusten pienentämiseksi.

Kyse on ensimmäisestä open source -periaattella toteutetusta vetypolttokennokokonaisuudesta. Laite on täysin suunniteltu tutkimusta varten, joten sen komponentteja voi vaihtaa ja saada käsiinsä testituloksia siitä, miten hyvin osat toimivat.

Projektin kehitystyö jatkuu edelleen. Lähtökohtana on käytetty vuosimallin 1999 moottoripyörän runkoa, johon on lisätty monia kustomoituja osia tukemaan sähkömoottoria, vetytankkia, polttoainekennoa ja voimansiirtoa. Tilan rajallisuus on tullut konkreettisesti vastaan.

On mielenkiintoista nähdä, millaisia vaikutuksia hankkeella on. Vetyä voidaan käyttää polttomoottorissa myös suoraan polttoaineena, kuten Suzuki Burgman -skootterin demoversiossa. Moottoripyörävalmistajat tutkivat myös uusiutuvien polttoaineiden hyödyntämistä osana tulevaisuuden päästöttömiä moottoripyöriä.

Aiheesta lisää MIT:n sivuilla täällä.