โครงแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าทำจากไม้ ได้จริง ? นักวิจัยจากมหาวิทยาลัย TU Graz ประเทศออสเตรีย

รถยนต์ไฟฟ้ามีความก้าวหน้ามากในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา แต่ยังคงมีความท้าทายด้านการออกแบบหลายประการที่ต้องแก้ไข โดยเฉพาะเรื่องความปลอดภัยและความยั่งยืนในระยะยาวของชุดแบตเตอรี่ ซึ่งเป็นหัวใจหลักของรถ

หลายคนคงเคยเห็นภาพและวิดีโอของรถยนต์ไฟฟ้าที่เกิดไฟไหม้ เนื่องจากแบตเตอรี่ลุกไหม้ แต่ถ้ามีใครมาบอกคุณว่า เขาคิดค้นโครงแบตเตอรี่ใหม่ที่ทำจาก “ไม้” คุณอาจคิดว่าเขาสูดควันเซลล์ลิเธียมเข้าไปมากเกินไปแล้ว… แต่กลุ่มนักวิจัยกลับยืนกรานว่า “ไม้” คือคำตอบที่ดีต่อทั้งโลกและความปลอดภัยของรถยนต์ไฟฟ้า

การวิจัยจากมหาวิทยาลัยเทคนิคแห่งเมืองกราซ ประเทศออสเตรีย

ทีมวิจัยได้เปรียบเทียบโครงแบตเตอรี่ใต้ท้องรถแบบดั้งเดิมที่ทำจากคานอลูมิเนียม กับเวอร์ชันใหม่ 3 แบบที่เป็นวัสดุลูกผสมระหว่างเหล็กกับไม้ เป้าหมายคือการหาทางออกที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น โดยไม่ลดทอนความแข็งแรงของโครงสร้าง

โครงสร้างเบา แต่แกร่ง

คานลูกผสมนี้ใช้ไม้จากพันธุ์ที่ยั่งยืน เช่น เบิร์ช (birch), โพพลาร์ (poplar) หรือพอลโลเนีย (paulownia) เป็นแกนกลาง แล้วหุ้มด้วยแผ่นเหล็กบางและเบา ซึ่งมีคาร์บอนฟุตพรินต์ต่ำกว่าการผลิตอลูมิเนียมอย่างมาก เนื่องจากการผลิตอลูมิเนียมใช้พลังงานมหาศาล

สิ่งที่ทำให้นักวิจัยแปลกใจก็คือ ผลลัพธ์ในการทดสอบประสิทธิภาพในห้องแล็บ ในการทดสอบ “ชนเสาเหล็ก” (Critical Pile Crash Test) ที่เลียนแบบการชนที่รุนแรง โครง Bio!Lib ที่ใช้วัสดุผสมจากไม้และเหล็กให้ผลค่า “การยุบตัว” ใกล้เคียงกับโครงแบตเตอรี่ของ Tesla Model S อย่างมาก เนื่องจากโครงสร้างเซลล์ของเนื้อไม้ที่มีรูพรุนตามธรรมชาติ สามารถดูดซับแรงกระแทกได้ดีเยี่ยม

ดูดซับแรงดีกว่าอลูมิเนียม

ตัวอย่างที่ใช้ไม้โพพลาร์และไม้เบิร์ชสามารถดูดซับพลังงานได้มากกว่าอลูมิเนียมเหนียวถึง 98% และมากกว่าอลูมิเนียมชนิดแข็งแรงสูงถึง 76% ภายใต้การบิดงอรุนแรงทั้งสามวัสดุยังแสดงความต้านทานต่อการงอได้ดีมาก

กันไฟด้วย “ไม้ก๊อก”

ทีมวิจัยยังได้เพิ่มวัสดุธรรมชาติอย่าง “ไม้ก๊อก” เพื่อเสริมความสามารถในการต้านไฟผลลัพธ์พบว่า อุณหภูมิที่ด้านหลังของโครงแบตเตอรี่ ต่ำกว่าของ Tesla ถึง 100 องศาเซลเซียส

“เมื่อไม้ก๊อกสัมผัสกับอุณหภูมิสูงมาก มันจะเกิดการเผาไหม้แบบถ่าน ซึ่งกระบวนการนี้จะทำให้ค่าการนำความร้อนที่ต่ำอยู่แล้ว ลดลงอย่างรวดเร็ว”
– ฟลอเรียน ไฟสต์ หัวหน้าทีมวิจัยจาก TU Graz อธิบาย

EV ไม่ได้สะอาดแค่ปลายท่อ

เมื่อรถยนต์ไฟฟ้าเริ่มแพร่หลายมากขึ้น ความชัดเจนก็คือ ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมไม่ได้จบแค่ที่ไม่มีท่อไอเสีย แต่ยังรวมถึงวัสดุและกระบวนการผลิตด้วย
แม้ว่า “ไม้” จะดูเหมือนไม่น่าเหมาะกับงานโครงสร้างแบตเตอรี่ แต่การวิจัยนี้แสดงให้เห็นว่า การเลือกวัสดุอย่างชาญฉลาด อาจช่วยให้รถไฟฟ้าเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมอย่างแท้จริงในทุกมิติ

สรุป: โครงแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าทำจากไม้

• แนวคิดใหม่: นักวิจัยจากมหาวิทยาลัย TU Graz ประเทศออสเตรีย พัฒนาโครงแบตเตอรี่ EV จากไม้ผสมเหล็ก (ไม้เบิร์ช, โพพลาร์, พอลโลเนีย)

• ข้อดี:

  • เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมกว่าการใช้อลูมิเนียม

  • แข็งแรงพอ ๆ กับโครงอลูมิเนียมของ Tesla Model S

  • ดูดซับแรงกระแทกได้ดีกว่าอลูมิเนียมสูงสุด 98%

  • ต้านการบิดงอได้ดี

• เสริมไม้ก๊อก: ใช้เป็นวัสดุกันไฟจากธรรมชาติ ช่วยลดอุณหภูมิด้านหลังโครงแบตเตอรี่ลงถึง 100°C

• สรุปภาพรวม: โครงไม้ผสมเหล็กอาจเป็นอนาคตใหม่ของ EV ที่ทั้งปลอดภัยและยั่งยืนกว่าวัสดุเดิม โดยไม่ลดความแข็งแรงของโครงสร้างแบตเตอรี่เลย