Izumitelj elektromotorjev

Posebej skrb zbujajoč med podžanri dokumentarcev, ki zadnja leta harajo po netu, je žurke-je-konec podžanr o jadrnem izčrpavanju svetovnih zalog nafte ter o popolnoma iztirjenem svetu, ki bo sledil. Ker sta zaton predmestij in brutalna devalvacija moje zbirke starih Zagorjev le naključni dve izmed neštetih katastrofalnih posledic, sem začel to temo anksiozno načenjati po raznoraznih družbah in prijateljskih omizjih ... In ko so me drugače inteligentni, izobraženi in pronicljivi ljudje vedno znova v odgovor vprašali kaj svetopreprosto brezbrižnega v stilu »Ti, tastar, pa bomo ta konec nafte mi že dočakali?« - e, takrat me je začelo pa zares skrbeti.
Po trenutnem konsenzu strokovnih ocen živimo nekje sredi ali pa celo malce po t. i. peak oil obdobju - torej obdobju, ko se vsak dan izpumpa največ nafte v zgodovini človeštva. Od tu naprej gre samo še navzdol - in ker poraba kljub temu divje raste, bo črnozlata pipica, ki je omogočila moderni svet, presahnila precej prej, kot si mislimo. Slabe novice so, da je kriza neizogibna - dobre novice pa bi bile, da je Človek, čeprav po emocionalni inteligenci prav nič kaj bistveno ne prekaša vinskih mušic, s tehničnega vidika pametnejši kot katerekoli tri druge opice skupaj. In da dokumentarci vsej svoji dobronamernosti navkljub včasih malce živijo tudi od histerije.
Po desetletjih od velikega kapitala diktirane makroenergetske stagnacije se namreč zadnja leta mrzlično izpopolnjujejo alternativne tehnologije, ki nam znajo v najslabšem primeru kupiti petnajst/dvajset let ... Torej točno tistih petnajst/dvajset let, ki jih potrebujemo za osvojitev kvalitetnih dolgoročnejših rešitev, če bomo vmes seveda vsaj za silo zvozili superveleslalom ekokatastrof za nazaj. Če nam bo uspelo, bo to izključno po zaslugi vse preredkih ljudi, kakršen je fizik, izumitelj in pisatelj Andrej Detela. Ta navdušujoče interdisciplinarni učenjak si bo na naših straneh slej ko prej zaslužil tudi kak bolj celosten profil, tokrat pa nam je odškrnil zaveso v revolucionarni svet svojega vsakdanjika, povezanega z dizajnom električnih motorjev. Samo za referenco: prejšnjo generacijo svojega elektromotorja, ki se marsikomu med nami še danes sliši kot čista znanstvena fantastika, je pod pokroviteljstvom Instituta Jožefa Stefana prodal močni japonski firmi robotov HDS. Ta trenutek njegove motorje tržijo kot ene najboljših motorjev za robote na planetu.

Dve začasni smrti električnega avta

Ampak za pošteno zgodbo o transportu na električni pogon velja seveda najprej postaviti širši zgodovinski okvir. Večina gledalcev sijajnega dokumentarca Who Killed The Electric Car? ni bila najbrž prav nič manj presunjena od mene ob dejstvu, da je bilo pred stotimi leti, torej ob zori masovnega avtomobilizma, na cestah več električnih kot naftotratečih osebnih beštij. Svojčas so prve dosegle tudi lepo število svetovnih rekordov glede hitrosti in prevoženih razdalj - navsezadnje je bil leta 1899 raketi podoben električni avto (z zanimivim imenom Jamais contente - nikoli zadovoljna) tisti, ki je prvi prebil hitrostno bariero stotih kilometrov na uro.
Historično je nekako obveljalo, da so električni avtomobili tihi, pogosto cenejši in do okolja neprimerno prijaznejši od svojih bencinskih bratrancev, obenem pa žal omejeni glede dosega - saj je lastnika polna baterija popeljala po občutno manjšem številu kilometrov kot poln tank nafte. Zaradi cele verige razlogov - med katerimi so veliko vlogo igrale tudi kratkoročne potrebe mesarskega kaosa prve svetovne vojne - se je jeziček prevesil na stran naftarije. V tridesetih letih prejšnjega stoletja je bila elektroindustrija za vse praktične namene mrtva kot dodo.
Pol stoletja in stotine prek vseh meja dobrega okusa zaprašičenih šejkov kasneje je postal koncept zopet aktualen. Prelom se je začel leta 1990, ko so v Kaliforniji - kjer je imel zaradi obupnega zraka po nekaterih regijah kar vsak četrti mulo ranice po pljučih - sprejeli poseben zakon o stimulaciji razvoja alternativnega transporta. Nova zakonodaja je zapovedala, da morajo vsi izdelovalci avtomobilov počasi zviševati odstotek prodanih enot z do okolja prijazno tehnologijo: najprej skromna 2 odstotka, do leta 2000 pa že kar lepih omembe vrednih deset.
Vse bolj pozabljen fakt modernega življenja je, da mora big business, če mu vlada nekaj z grožnjo resnih sankcij zapove, to načeloma tudi storiti. Iz razvojnih oddelkov velikih avtomobilskih koncernov so kot po čudežu kmalu začeli tiho hrumeti čudoviti električni avtomobili (popularno imenovani EV-ji). Tom Hanks se je nad njimi navduševal po nočnih talk-showih, enega je recimo zaljubljeno vozil Mel Gibson ... Povpraševanje je tako zelo butnilo navzgor, da se je začelo resno govoriti o postavitvi alternativne mreže električnih črpalk.
Problem je bil v tem, da so se avtomobilski koncerni kot direktne kuzlice naftnih lobijev zakonodaje držali skozi stisnjene zobe in z gromozansko figo v žepu. S prvimi resnimi pozivi po elektročrpalkah so se pojavile tudi razne bizarne »civilne« iniciative zaskrbljenih petrolofilov, za katere se je kasneje izkazalo, da jih je bila velika večina kupljenih oziroma zrežiranih od naftnih korporacij, ki so kupile tudi marsikateri kvadratni decimeter novinarske skepse ob vdoru teh čudnih novih prišlekov na trg.
Dodajmo še ravno pravšnje število transakcij, o katerih nismo mogli brati v časopisih - in prst je bila dovolj zrahljana, da so se lahko začele korporacije z vlado o vsem skupaj »pogajati«, da so tudi oblasti zaslutile nujo po neki stopnji »fleksibilnosti«, kara zadeva ekolegislaturo. V pičlih nekaj letih je gigakoncernom na začetku precej kremenito zakonodajo uspelo tako spervertirati, da ni bilo več nobenega resnega govora o številkah, temveč jim je bilo zapovedano, da morajo električne avtomobile prodajati »glede na povpraševanje«. In od tu je postalo vse skupaj samo še stvar sistematičnega zatiranja povpraševanja. Glede na pregovorno dezinformiranost in otopelost potrošniškega telesa je bil ta proces lažji kot kraja biskvitka tetraplegični mucki ... In prav posebno grenka smešnica je zdaj za nazaj gledati nekatere značilne TV-oglase iz tega obdobja. Namesto srečnih tehnikolorskih vseameriških družin je EV-je med Urgenco in Severnimi obzorji zastopal črno-beli, Kafke vredni impresionizem, namesto pušeljca pnevmatičnih joškur na havbi pa dobesedno kako poljsko strašilo ali dva. Konec koncev so bili EV-ji tudi preprostejši in občutno cenejši za vzdrževanje - to pa bi za razvajeni bencinski monopol na masovni ravni pomenilo katastrofalne izgube na trgu nadomestnih delov. Ko so začela podjetja, kot je Texaco, kupovati najboljše ponudnike električnih baterij, so začeli teoretiki zarote mrko opozarjati na čas, ko naj bi General Motors kupoval cele tramvajske sisteme samo zato, da jih je lahko zaprl.
Od tu je zgodba nekaj časa depresivno predvidljiva. Who Killed The Electric Car? se konča na precej defetistični noti - a veliki kapital si je v resnici samo kupil dodatnih deset let nekontroliranega mastenja. Ubiti mu tako plemenitega koncepta, kot je električni avtomobil, ni uspelo.
Slovenski izumitelj
»Množično bi jih lahko prodajali že ta trenutek,« pravi Andrej Detela. »Edini problem bi bila cena, ki za novo generacijo električnih avtomobilov zdaj znaša nekje od dvajset do petdeset tisoč evrov. Ampak v nekaj letih bo skoraj gotovo občutno padla.« Govor je seveda o zadnji, najnaprednejši inkarnaciji EV-ja. Ne gre niti za osnovni elektromodel, ki ga je treba doma vsako noč znova napolniti, niti za hibrid, ki predvsem povečuje izkoristek nafte: gre za t. i. gorivne celice, torej ekološko čist vir elektrike, ki energijo vleče neposredno iz vodika.
Gola tehnologija elektromotorja je v zadnjih nekaj letih vsem šikaniranjem navkljub naglo napredovala; neprimerno večji izziv pomeni sam vodik. Vodik je čudovit plin, ki z izgorevanjem ne onesnažuje okolja - a le kje ga bomo dobili v zadostnih količinah, da bo poganjal razvajenega mastodonta svetovne ekonomije?
Na kratki in srednji rok je odgovor obešenjaško smešen: iz nafte! Drugi srednjeročni odgovor je: iz biomase. Potem ko je Jeremy Rifkin lani iz aviona opazoval gozdove Slovenije, je na predavanju v Unionu zanosno dahnil: »Pa saj vi ste vendar prava Arabija biomase!« Rifkin je ena izmed superzvezd globalnega ekozavednega aktivizma in oče »ekonomije vodika«. Gre za koncept, ki ima za enega glavnih ciljev robustno gorivno celico v vsaki bajti, te celice pa bi bile nekako tako kot internet med sabo povezane v decentralizirano mrežo. Tako bi bilo vsako gospodinjstvo hkrati porabnik in vir energije, tako kot je vsak računalnik na netu prejemnik in vir informacij.
Kako točno priti do tja, ni najbrž za zdaj jasno niti Rifkinu samemu. Nafte zmanjkuje, biomase pa bi tudi smeli porabiti zgolj toliko, kolikor je je odveč. V trenutku, ko bi začeli izsekavati gozdove zato, da bi se lahko še naprej s hummerji vozili v trgovino po kremenatelce, bi se znašli v enako brezizhodnem položaju kot vikinški kolonizatorji v novem svetu, ki so morali zaradi še ene nepričakovano grozljive zime poklati vso živino. Na dolgi rok se zdi edina resnično viabilna rešitev elektroliza vode - kar je zelo zelo izvedljiv proces, a predpostavlja tako neskončno veliko elektrike, da bi ta elektrika morala biti čista ... torej pridobljena do okolja prijazno. Še največ upanja bi veljalo polagati v razvoj čiste nuklearne energije, torej fuzije. Stvari na tem področju sicer se premikajo, a so prvi konkretni triumfi skoraj gotovo oddaljeni kakih dvajset let.
Izzivi so resda gromozanski - ampak kaj vse se je Človeku do zdaj že zdelo nemogoče, pa je potem nekako zmogel. Konec koncev je že rešen tudi problem, ki se je zdel pred leti povsem uničujoč: skladiščenje vodika. Gre namreč za plin - in če bi ga hoteli utekočiniti, bi ga morali ohladiti na minus 253 stopinj, to pa je za potrebe katrce ali puntota nekoliko nepraktično. Ampak okej, po letih mozganja so pač iznašli jeklenke iz posebnih ogljikovih vlaken - ki pravzaprav niso jeklenke, saj so neprimerno močnejše od vsakega jekla. Notri je mogoče shraniti pri tlaku do sedemsto barov (najraje po štiristo) do dve kili vodika, kar te požene več kot petsto kilometrov daleč.

Narava

Andrej Detela se z razvojem elektromotorjev ukvarja že celih osemnajst let. Njegova velika inspiracija je bila vedno narava. »Glavni problem znanstvenikov danes se mi zdi, da se problemov lotevajo preveč strokovno in premalo holistično, da ostajajo izključno znotraj ozkih laboratorijskih okvirov. Premalo opazujejo naravo, ki je bistveno večje probleme od teh, ki jih poskušamo mi, rešila že zdavnaj - in to naravnost genialno! Poglej recimo slona: koliko ima ta žival ton, pa teče neslišno. Mi pa nimamo danes niti enega avtomobila, ki bi vozil čisto tiho. Prav nasprotno: gradimo avte, da bodo rohneli - in dokler je tako, nima smisla, da sploh govorimo o ekologiji. Tekmovanje v formuli 1, kakršno poznamo, je prava parada ekscesa in potrate - nikomur pa niti na misel ne pride, da bi imeli raje formulo 1, kjer bi kronali tistega, ki bi pripeljal najdlje z recimo dvajsetimi litri goriva.«
K elektriki sta ga poleg neslišnosti pritegnila tudi možnost boljše kontrole gibanja ter neprimerno večji energijski izkoristek. Variacije na že obstoječe elektromotorje je delal že pri trinajstih. Ko je takole bolj mimogrede dizajniral svoj prvi inovativni elektromotor, se je dokončno zavedel, da mu gre to odlično od rok. Zelo kmalu se je osredotočil na »direktni pogon«, torej motorje, ki so vgrajeni direktno v kolesa - v feltne, vsaka izmed štirih ima svojega. Razen koles nima tak avto nobenih drugih premičnih delov, odpade velika večina vse mehanike in transmisije, torej samo za začetek tudi vse sklopke in prestave in podobne neumnosti. Prednosti takega vozila so v teoriji izjemne, in sicer:
a) avto je lažji in cenejši,
b) ima precej večji energijski izkoristek,
c) se manj kvari,
d) je prostornejši,
e) je neprimerno varnejši in okretnejši, ker se vsako kolo avtonomno prilagaja cestišču.
Ideja ni nova. Pazite: prvo tako vozilo je Porsche svetu predstavil leta 1900, kar ni tipkarska napaka. Tudi v novejših časih je na to zamisel prišel marsikdo, a jo je potem opustil, ker ni znal zdizajnirati dovolj lahkega in obenem dovolj močnega motorja, da bi bil kos zahtevam modernega prometa. Gre namreč za štiri male elektromotorčke, ki morajo biti vsak sam na sebi kos tako potrebam prve kot pete prestave.
Na začetku devetdesetih let je bil Andrej med prvimi na svetu, ki so idejo propagirali kot povsem realno. Danes je ta vizija sprejeta kot dejstvo in koncept ima neštete ugledne zagovornike. Vse velike svetovne firme - od Peugeota do Toyote - imajo svoje oddelke za razvoj točno takega tipa motorja in Andrej z evropskih univerz pogosto dobi kako spoštljivo referenco na samega sebe izpred toliko in toliko let. Pod perut ga je pred časom vzel Institut Jožefa Stefana in mu pomagal razviti povsem nov tip motorja iz povsem novih materialov (neodijevi magneti, novi silicijevi močnostni elementi ...), ki so bili odkriti šele pred kakimi dvajsetimi leti.
Življenje se mu je spremenilo, ko so enega izmed modelov po treh dolgih dneh napornih pogajanj odkupili Japonci: Andrej takrat sicer ni obogatel, si je pa s tem na Inštitutu priboril neprecenljivo svobodo ustvarjanja. Trenutno skupaj s podjetjem Elaphe, d. o. o., ki je bilo ustanovljeno kot Stefanov spin-off, razvija novo serijo po imenu ELAPHE, primerno tudi za avtomobile. Napravljenih ima že par prototipov in čez kak mesec bodo vgrajeni v prve skuterje. Na Kitajskem se namreč že milijoni okrog prevažajo na skuterjih, ki jih poganja tovrstna tehnologija, le da so ti skuterji izrazito suboptimalni: Andrej se lahko pohvali, da je naš prototip v primerjavi z njihovimi motorji za pol lažji in za pol močnejši.
ELAPHE je odskočna deska za naprej, vse pa je odvisno od tega, kako hitro jim bo uspelo dobiti strateškega partnerja za razvoj. Trenutno imajo več konkretnih ponudb, a ima vsaka svoje probleme. Na primer indijska REVA je sicer eno top podjetij za električne avtomobile na svetu, vendar ima poslovno politiko, po kateri žal nikoli ne sofinancira partnerjev pri razvoju osnovnega dizajna. Italijansko podjetje ItalCar pa se je ravnokar razpršilo k novim lastnikom in položaj zdaj ni jasen.
Andrej si prizadeva, da bi čim več know-howa ostalo v Sloveniji. Proizvodnja se bo slej ko prej gotovo preselila na vzhod, za razvoj in dobiček pa si želi, da bi ostala predvsem tu. Na vprašanje, ali je patriot, po krajšem premisleku skorajda presenečeno odgovori, da v bistvu ja. Kot nekdo, ki je svoje najboljše inspiracije vse življenje vlekel iz narave, bi konec koncev res težko živel v boljši deželi. Na veliko so ga sicer vabili na Japonsko - ponujali so mu čudovito hišico z vrtom, manj kot kilometer oddaljeno od tovarne ... A na Japonskem je preživel že veliko časa in začutil, da tam ne bi mogel najbolje funkcionirati. Gotovo bi ga hoteli čisto vsak dan imeti v tovarni in bi težko razumeli, če bi si pogosto vzel dan za vandranje po Blokah in inspirativne sanjarije.
Možnosti so neskončne - a krivde za smrtonosno stagnacijo v energetiki nikoli niti za sekundo nismo mogli obesiti na pomanjkanje novih tehnologij. Zadnji ameriški predsednik, ki so ga te reči resnično skrbele, je bil Jimmy Carter: leta 1977 je narodu svečano obljubil, da ne bodo ZDA nikoli, berite z njegovih ustnic, NIKOLI porabile več tuje nafte kot tistega leta. A Jimmy Carter je bil šibak predsednik v času, ko si je Amerika po Watergatu tudi želela čim šibkejšega predsednika ... In ena prvih stvari, ki jih je po prevzemu oblasti naredila groteskna lutka po imenu Ronald Reagan, je bila, da je s strehe Bele hiše snela solarne kolektorje. »Res,« se strinja Andrej Detela, »čisto nič se ne more trajno urediti, dokler se najprej ne uredi ta psihični kaos, skozi katerega brodimo zadnja leta ... Dokler se sam vase ne sesede ta kult nekritičnega metanja vase, ki danes vlada razvitemu svetu. Tehnologija nam ne more omogočiti nobenega trajnega preboja, dokler se najprej nekam ne prebijemo v svojih glavah.«