Ultimaker 2+ 3D-tulostin mukana ympäristöä säästävän polttoaineen kehityksessä

Vaihtoehtona perinteisille bensiinikäyttöisille, sähköllä kulkevat autot, kuten hybridimalli Toyota Prius ja Tesla Model S sähköauto, ovat nousseet valtaväestön suureen suosioon.

Olemme lähellä tilannetta, jossa näkyvissä on vieläkin kehittyneempiä tekniikoita, kuten tieajoneuvoissa käytettävät vetypolttokennot. Team FAST on jo työstänyt ympäristöä säästävän polttoaineen seuraavaa vaihetta, muurahaishappoa. Hollannissa Technical University of Eindhoven on perustanut monitieteellisen tutkimusryhmän erityistä ansioituneisuutta saavuttaneista opiskelijoista.

Team FASTin tavoite on kehittää muurahaishappo tulevaisuuden ympäristöä säästäväksi polttoaineeksi ja korvata bensiinivaihtoehtoinen fossiilinen polttoaine kaikissa mahdollisissa tieajoneuvoissa. Konsepti on menestyksekkäästi esitelty 2016 tammikuussa 30 Watin pienoismallilla, jonka valmistumiseen ennätysajassa vaikutti osittain Ultimakerin 3D-tulostimella toteutettu prototyyppi. Työn tulokset ovat jo nyt saaneet kansainvälistä tunnustusta ja € 50 000 merkittävältä teknologia säätiöltä.

Miksi Team FAST haluaa meidän käyttää muurahaishappoa tulevaisuuden ympäristöä säästävänä polttoaineena?

Akku- ja polttokenno-ongelmat

Vetypolttokennoteknologiaa pidetään seuraavana teknologisena edistysaskeleena tämän hetken ongelmille, joita ovat ympäristölle haitallisesti tuotettavien akkujen käyttö sähköautoissa sekä niiden riittämätön energiatiheys.
Säiliöihin varastoitunut vetykaasu yhdistetään hapen kanssa sähköä tuottavassa kemiallisessa reaktiossa, jonka ainoana sivutuotteena syntynyt jäte on vettä. Auto toimii edelleen sähköllä, mutta varastoi energian ympäristöä säästävällä menetelmällä.
Vedyllä on kuitenkin omat puutteellisuutensa, se on kallista kuljettaa ja varastoida. Ajoneuvoon asennettaessa helposti syttyvälle vetykaasulle vaaditaan erittäin paineistettuja säiliötä. Vaikka polttokennotekniikkaa käyttävällä autolla olisi enemmän vaihtoehtoja tarjolla kuin akkukäyttöisellä sähköautolla, ovat ne edelleen perinteiseen autoon verrattuna rajalliset.

Muurahaishapon voima

Team FAST uskoo, että muurahaisten tuottama muurahaishappo on ratkaisu näihin ongelmiin. Muurahaishappo on neste, joka voidaan muuttaa vedyksi ja hiilidioksidiksi äskettäin löydetyn katalysaattorin ansiosta.

Tulevaisuuden ajoneuvoille Team FAST haluaa erittäin painestetuissa säiliöissä kuljetettavan vetykaasun korvattavaksi normaaleja nestemäistä muurahaishappoa sisältävillä polttoainesäiliöillä. Happo voidaan sitten muuntaa vedyksi, jota puolestaan ​​käytetään sähkön tuottamiseen. Auton käyttäessä energiatiheydeltään suurempaa nestemäistä muurahaishappoa, sen suorituskyky ylittää ylivoimaisesti akku- ja vetykaasukäyttöiset.

Akut ja vetypolttokennot eivät sovi nykyiseen maailmanlaajuiseen nestemäisen polttoaineen kuljetusinfrastruktuuriin, vaan edellyttävät monimutkaisia ​​sähköisiä latausasemia tai massiivisia paineistettua varastosäiliöitä. Vastaavasti muurahaishappo pystyy käyttämään jo tutuksi tullutta huoltoasema-infrastruktuuriamme.

Kaiken huipuksi yhtäkään muurahaishapon komponenttia ei kuluteta prosessin aikana. Ajon aikana ilmanpoiston kuluttama määrä vettä ja hiilidioksidia käytetään luomaan vastaava määrä uutta muurahaishappoa pitämällä polttoaine täysin hiilineutraalina. Kun tähän lisätään vielä mahdollisuus käyttää muurahaishapon tuotantoa uusiutuvien energialähteiden, kuten tuuli- ja aurinkoenergian, sitä tutkitaan parhaillaan eniten ympäristöä säästävänä polttoaineen vaihtoehtona.

”Visiomme on tehdä muurahaishaposta uusi standardi ympäristöä säästävälle kuljetusliikenteelle,” toteaa tiimi ja uskoo muurahaishapon tuovan ratkaisuja sekä nykyisiin että tuleviin ongelmiin.

Team FAST aloitti toimintansa 2015 ja tähtää pienoismallin valmistumiseen vuoden loppuun mennessä. Näinkin kunnianhimoinen aikataulu voidaan saavuttaa vain käyttämällä parhaita mahdollisia ja muuntautumiskykyisimpiä prototyyppitekniikoita.
Ultimaker 3D-tulostimen ansiosta tiimi pystyi suunnittelemaan ja tulostamaan yksilöidyt kiinnikkeet ja liittimet heti, kun uudet prototyyppiosat saapuivat. Perinteisellä vaihtoehdolla olisi odotettu päiviä tai jopa viikkoja jyrsimellä valmistetuille osille.

Menestyksekkäästi muurahaishapolla kulkenut auton pienoismalli, Formauto Junior, esiteltiin vuoden 2016 tammikuussa.

Seuraava este voitettavaksi, on rakentaa uusi nykyistä 1000 kertaisesti tehoiltaan voimakkaampi prototyyppi ennen vuoden 2016 loppua. Tätä 30 kilowattista versiota tullaan käyttämään julkisen liikenteen linja-autossa, jossa tarkoituksena todistaa tekniikan olevan mahdollista raskaidenkin ajoneuvojen käytössä. Vuonna 2017 joukkue haluaa kiertää maailmaa ensimmäisellä pelkästään muurahaishappoa käyttävällä autolla.

Olemme varmoja, että näin kunnianhimoisilla tavoitteilla Ultimaker 2+ auttaa jatkossakin Team FASTia tekemään muurahaishaposta tulevaisuuden ympäristöä säästäväksi polttoaineeksi.

Lähde: Developing Sustainable Fuel with Team FAST – Ultimaker: 3D Printing Story

https://ultimaker.com/en/stories/19738-developing-sustainable-fuel-with-team-fast

Leave a Reply