Hett kuldemedium

Etter å ha samarbeidet med Sintef og NTNU om å utvikle bruken av karbondioksid i kjøle- og varmeanlegg, forhandler Hydro Pronova med bilindustrien om salg av lisenser for den nye teknikken.

– Vi håper å få avtaler på plass i løpet av et par måneder. Om fem–seks år, når teknologien er tatt i bruk i elbiler, hybridbiler, dieselbiler og vanlige biler med forbrenningsmotorer, kan vi få betydelige økonomiske muligheter, sier assisterende direktør Jan Hurlen i Hydro Pronova til Teknisk Ukeblad.

Hydro kom inn som utviklingspartner med Sintef/NTNU og kjøpte patentrettigheter for 10-12 år siden.

Sparer energi

– Bilindustrien gjør et teknologisprang når de begynner å utvikle biler med CO 2 -klimaanlegg, ikke bare til airconditioning. I varmemodus spares også mye energi med karbondioksid som kuldemedium kontra dagens HFK 134a-stoffer.

Hydro er hovedleverandør av aluminiumskomponenter til airconditionanlegg for dagens bilindustri i Europa og USA. Det er en av årsakene til at vi har engasjert oss i CO 2 -systemet. Nå ser vi et stort potensial med å lisensiere ut selve CO 2 -teknologien, sier Jan Hurlen.

Tar doktorgrad

Den tyske studenten Armin Hafner kom til Sintef Energiforskning, Klima- og kuldeteknikk, i 1995. Nå tar han doktorgrad på å optimalisere innevarmevekslere for reversibelt CO 2 -system. Dette gjør det mulig å benytte bilens klimaanlegg også som en varmepumpe for å øke effekten og varme opp bilen hurtig.

– Selv om det er minus 25 grader ute, gir CO 2 -systemet mulighet for å blåse luft med opptil 90 °C rett på vindusrutene allerede etter et par minutter. Det er ikke teknisk mulig med dagens HFK-teknologi , sier Armin Hafner.

Nei fra Forskningsrådet

Dagens effektive bilmotorer har lite spillvarme i oppvarmingsfasen, når bilen har stått ute i kulden. Det tar lang tid å få opp temperaturen i kupéen på kalde vinterdager uten teknisk tilleggsutstyr.

– Med karbondioksid i klimaanlegget får vi muligheten til å pumpe varme inn i kupeen om vinteren og ut på sommeren . De vanlige kjølemediene egner seg ikke til varmepumpedrift. HFK 134a har for lavt trykk og får ikke gitt høy nok temperatur på den luften som skal blåse inn i kupeen, sier han.

Doktorgradsarbeidet til Armin Hafner betales i sin helhet av Viston Deutschland GmbH. Forskningsrådet prioriterte ikke søknaden til Armin Hafner.

Ikke økt utslipp

Forskningsmiljøene ved Sintef og NTNU i Trondheim har siden slutten av 1980-årene ligget i tet med å utvikle erstatningsteknologi for den skadelige klimagassen HFK 134a, som igjen er en erstatter av den klorholdige KFK 12-gassen. Hvert år installeres 30 millioner anlegg med HFK 134a, og antall biler som leveres med AC-anlegg øker fra år til år. Det er beregnet at det hvert år lekker ut ca. 100.000 tonn med denne klimagassen.

Professor i kjøleteknikk ved daværende NTH, Gustav Lorentzen, som døde i 1995, er mannen bak det opprinnelige patentet på karbondioksid som kuldemedium. Lorentzen fant nye måter å regulere høytrykket på i CO 2 -anlegg. Sammen med daværende Sintef-forsker Jostein Pettersen fikk han pris for fremragende forskning i 1992.

– Ved at vi anvender karbondioksid som allerede finnes i avfallsprodukter fra annen produksjon, og som ellers ville blitt sluppet direkte ut, tilfører vi ikke miljøet mer skadelige utslipp av karbondioksid. Vi blander heller ikke sammen et nytt kjemisk stoff som erstatning for HFK 134a-stoffet, understreker Jostein Pettersen. Han er nå førsteamanuensis ved Institutt for klima- og kuldeteknikk ved NTNU.

Lav profil

Siden Sintef og NTNU lagde verdens første prototyp på et klimaanlegg for bil basert på karbondioksid i 1990, har de presentert ideene og forskningsresultatene for bilindustrien etter hvert som de har hatt resultater å legge på bordet.

Hafner og Pettersen forteller at reaksjonen har svingt fra entusiasme til tilbakeholdenhet og mistenkeliggjøring. Det siste særlig fra de store kjemikalieprodusentene som kanskje ser markedene sine truet.

I Europa har 12 bilprodusenter og bedrifter som leverer til bilindustrien, samlet seg om et utviklingsprosjekt. Toyota har varslet at de vil lansere en brenselcellebil i 2003 der de tar i bruk karbondioksid som kjølemedium.

– Vi tror mye av årsaken til at det har vært en svært lav profil på å utvikle klimaanlegg med karbondioksid i kommersiell storskala, er at bilindustrien ønsker å bestemme tempoet i denne utviklingen selv. Signaliserer de overfor myndighetene at de faktisk er i stand til å gjennomføre dette i praksis, går det ikke lenge før myndighetene kommer med påbud i lovs form at det skal gjennomføres. Dessuten er det viktig at hele verdens bilindustri må samle seg om en felles standard på komponenter til dette systemet, sier Hafner og Pettersen.

Lengre kjørelengde

Erkjennelsen av at karbondioksid er et glimrende varmepumpemedium, har bidratt til at bilindustriens øyne rettes mot Sintef/NTNU og Hydro Pronova.

– En bil med et svært raskt tilleggsvarmeapparat som også kan brukes til å kjøle ned kupeen hurtig etter flere timer i solen, øker trafikksikkerheten Den er utvilsomt mer lettselgelig enn hvis bilens AC-system bare er miljøvennlig. Det merker ikke sjåføren likevel sier Armin Hafner.

– Dessuten vil elbiler få lengre kjørelengde pr. batterilading ved at det ikke lenger er bare motstandsvarme fra batteriet som skal sørge for oppvarming, sier Armin Hafner.