Verdens teiteste tanke, eller kanskje ikke helt på jordet likevel?
Tekst, foto, idé og matematikk: Odd Erik Skavold Lystad
Tesla er, som i praksis alle elbil-produsenter, på jakt etter det perfekte batteriet. Batteriet som ikke krever ultra-sjeldne metaller, ikke krever utnyttelse av arbeidere i utviklingsland, som kan resirkuleres på høyt nivå.
Det snakkes høyt om kobolt-frie batterier. Om faststoff-batterier. Om en utvikling som alltid er «rett rundt hjørnet».
Men tenk om løsningen har ligget rett foran nesen på oss hele tiden? En løsning som er mulig å få på alle bensinstasjoner – allerede den dag i dag?
Neida, dette er ikke en «bensin er den åpenbare løsningen for alle»-artikkel.
Jeg snakker rett og slett om leskedrikken Battery.
Det er så åpenbart. Vi kaller det en «energidrikk». Den gir oss energi – så hvorfor kan den ikke gi bilen energi også?
La oss grave litt i matematikken og fysikken, og finne svaret på et spørsmål jeg har grublet på sent og tidlig de siste ukene:
Hvor mye Battery trenger man for å erstatte det ordinære batteriet en Tesla Model 3?
Advarsel: Dette er nerdestoff på skyhøyt nivå – eller skammelig lavt nivå, alt etter som.
Først må vi finne ut hva som er den såkalte «baselinjen» her, nemlig hva vi har som utgangspunkt for utregningene.
Hvorfor Tesla Model 3? Jo, fordi det tilfeldigvis var bilen jeg hadde på lån da jeg «fødte» ideen. At det er en Tesla, noe som kan gi mange slike internett-klikk er en heldig bieffekt. At Tesla-batteriet tilfeldigvis er bygget opp av sylindriske celler akkurat som en Battery-boks er også helt tilfeldig flaks i denne sammenhengen. Faktisk.
Tesla-batteri-inneholdet
Okei. Vi tar utgangspunkt i en Tesla Model 3 Long Range, det er den desidert mest populære Tesla-modellen i Norge, ifølge Teslatats.no, så det virker naturlig å bruke den.
Ifølge tester gjort av amerikanske Environmental Protection Agency (EPA) har Long Range-modellen av Model 3 et batteri med 78.270 Watt-timer (Wt) utnyttbar (netto) kapasitet. EPA har ikke tall for brutto-kapasitet, så vi tar utgangspunkt i netto-tallene.
78.270 Wt er det samme som 78,27 kWt.
Flott, da har vi grunnlaget for sammenligningen – baselinjen.
Battery-inneholdet
Hva da med Battery-boksen? En stor boks med Battery inneholder 500 milliliter, og ifølge innholdsdeklarasjonen på boksen inneholder hver 100 ml 50 kilokalorier (kcal).
Kalorier er kanskje den enheten vi er mest vant til å forholde oss til når det gjelder energiinnhold i næringsmidler, men i fysikken (og egentlig i matens verden også, det er derfor begge står oppført på alle matvarer) benytter vi Joule.
50 kcal tilsvarer 210 kilojoule (kJ).
Det betyr at hver ½-liters boks med Battery inneholder 1050 kilojoule.
Omregningen
Fysikkens verden er noen ganger usedvanlig lett å forholde seg til. Fordi vi har noe som heter det internasjonale enhetssystemet – fra hvor vi har måleenheter som kilo, meter, sekunder og ampere – er det enkelt å regne fra den ene måleenheten til den andre.
Og energi er faktisk energi – uansett om det er våre kropper som opptar det i fordøyelsen eller en elbil som utnytter det til å flytte to tonn med stål, aluminium, plast og glass. Det betyr at Joule og watt-timer er direkte omregnbart.
Heldigvis – ellers hadde denne artikkelen blitt unødvendig komplisert, og kanskje umulig …
Omregningen fra kilowatt-timer til kilojoule er som følger:
1 kWt = 3,6 x 103 kJ
Alternativt betyr det at 1 kWt er det samme som 3.600 kJ.
Fra Battery til batteri
Hva betyr da det? Jo, det betyr at vi må ha 78,27 x 3.600 kJ for å fylle et Tesla-batteri:
281.772 kJ er netto-kapasiteten til et Tesla Model 3 Long Range-batteri.
Når vi da vet at én boks Battery inneholder 1050 kJ trenger vi altså 268,35 Battery-bokser for å ha nok energi til et Model 3-batteri.
Et brett med Battery-bokser inneholder 24 bokser, noe som betyr at vi trenger elleve brett og 4,35 bokser ved siden av (eventuelt i koppholderne?).
Et brett med 24 halvliters-bokser er ca 40,6 x 26,6 x 17 cm. Elleve slike brett ville vært 40,6 x 26,6 x 187 cm.
Med andre ord ville Battery-batteriet med 6 ganger 4 bokser i hver pakke raget merkbart høyere enn gjennomsnittsnordmannen.
Battery, batteri og fysiske størrelser
Hva om vi sammenligner det med et faktisk Tesla-batteri? Ifølge Jack Rickard, som har plukket fra hverandre et Model 3-batteri, er de fire modulene i pakka til sammen 187.587 cm³, eller 187 liter om du vil. Dette er da de rene batterimodulene, uten styringsenheter, metallkasse og så videre.
Battery-stabelen er til sammenligning 201.952 cm³ – 201 liter – pluss de fire komma tre boksene ved siden av.
Det er overraskende likt, med andre ord.
Batterimodulene veier 371 kilo til sammen. Battery-stabelen veier anslagsvis 158,4 kilo.
Hmm … Jeg tror faktisk vi kan være inne på noe her!
Hva vil det koste å fylle tanken?
Innledningsvis nevnte jeg at denne magiske batteri-løsningen er å finne på alle landets bensinstasjoner. Men det vil bli dyrt i lengden. Det er jo mulig å få tak i denne magiske juicen på hvilken som helst butikk eller kiosk.
Ifølge Meny.no koster en boks med vanlig Battery 24,90 kroner i skrivende stund (pluss pant, men det tar vi ikke med i beregningen).
Det betyr at en full tank med 268,35 bokser koster … 6.681,92 kroner.
Aj aj. Kanskje vi ikke har funnet løsning helt enda, likevel. Og skulle du bli nødt å handle på bensinstasjonen bikker vi nok fort 10.000 kroner for en full tank.
Så selv om et batteri av Battery størrelsesmessig ikke hadde vært så veldig langt unna det faktiske Tesla-batteriet, hadde det vært latterlig upraktisk prismessig.
For ikke å snakke om peset av å åpne 268 bokser hver gang tanken var tom.
Fordelen er jo naturligvis at 6.681 kroner også ville være initialkostnaden for selve batteriet, som ifølge Elon Musk vil koste rundt $24.000 for et Tesla-batteri (for de fire modulene, altså – ikke hele batteriet), rundt 240.000 kroner:
Model 3 drive unit & body is designed like a commercial truck for a million mile life. Current battery modules should last 300k to 500k miles (1500 cycles). Replacing modules (not pack) will only cost $5k to $7k.
— Elon Musk (@elonmusk) April 13, 2019
Men det er ikke mer enn 40 påfyllinger av Meny-kjøpt Battery før du kommer til 240.000 kroner …
Og selv om Battery over natten skulle bli 90 prosent billigere, og dermed 668 kroner tanken, vil vi nok støte på et annet problem:
Vi har ikke teknologi for å effektivt utnytte leskedrikker i el-motorer.
7000 bokser og åtte kilo fett
Når vi først har regnet oss frem til Battery kan vi jo fint regne om til andre matvarer også. Hva for eksempel med Battery uten sukker – den som heter «No calorie»? Navnet til tross; den har litt energiinnhold: 8 kJ per 100 ml, ifølge Ringnes. Det betyr 40 kJ per boks.
Det betyr at du trenger 26,25 ganger så mange bokser for å få det samme energiinnholdet: 7.044 bokser!
Jeg tipper Teslaen kneler av koffeinsjokk lenge
før Minnesund med slike mengder Battery …
Mest kaloriinnhold per vektenhet finner vi i rent fett. Siden fett bare består av hydrokarboner, er det i praksis «ren energi»: Ca 36 kJ per gram.
For å få 281.772 kJ trenger vi dermed 7.827 gram fett – nærmere åtte kilo.
Oppsummering
Nei, det er kanskje ikke særlig effektivt å erstatte Tesla-batteriet med energidrikke. Størrelsesmessig er det ikke på jordet, men prismessig og praktisk høres det ut som noe for svært, svært spesielt interesserte.
Spørsmålet du aldri trodde du skulle stille deg selv er dermed besvart: Nei, det er ikke noe poeng å bruke Battery som batteri.
Så da vet du det.
