Fysiikan ja kemian avulla voidaan antaa vastaus: voidaan. Arvioidaanpa akun ominaiskapasiteettia. Otetaan pohjaksi sähkökemiallinen reaktioyhtälö, ja arvioidaan varman päälle muutama tekninen parametri. Tämä laskelma antaa tulokseksi, kuinka paljon reaktiomassaa eli elektrolyyttiä ja anodi/katodimateriaalia tarvitaan tietyn energiamäärän säilömiseksi. Laskelma antaa suunnilleen 1 kWh/kg.
Sitten tulee se hankalampi asia. Edellä kuvattu arvio on eksaktia sähkökemiaa. Riittää että kaavat on oikeita ja laskelmassa ei ole virhettä. Asia on silloin todistettu ilmiön tasolla.
Insinöörien maailmassa asia on paljon hankalampi. Kirjassaan "What engineers know and how they know it" Walter Vincenti on kuvannut asian. Fyysikoiden ilmiöt tapahtuvat vakuumissa, ilman fyysisiä reunaehtoja ja matemaattisia raja-arvoja. Insinöörin asia on panna ilmiö toimimaan tilassa, "enclosure of influence". Se tarkoittaa, että pitää olla materiaalinen, teknisesti hallittavissa oleva, taloudellisesti järkevä, ekologisesti kestävä, ajassa stabiili, ja käyttäjälle turvallinen puite ilmiölle. Tämä puite aiheuttaa yleensä suuria teoreettisia ja käytännöllisiä ongelmia. Insinööritieteet ratkovat näitä erittäin vaikeita ongelmia. Useimmiten ne eivät edes ratkea perinteisen luonnontieteen menetelmillä, vaan joudutaan turvautumaan massiivisiin tietokonesimulaatioihin, empiirisiin kokeisiin ja kumuloituvaan kokemukseen. Esimerkiksi ei ole teoriaa mikä selittäisi lentokoneen, se on täysin kokemukseen nojaava laite.
Akkujen kohdalla niin sanotut helpot polut on jo kuljettu (vajaat sata vuotta sitten). Niiden varrelta löytyy nykyiset akut. Tarvitaan aika paljon hankalaa kokeellisen ja teoreettisen työn yhdistelmää, jota pitää tehdä tuhansissa yliopistoissa ja yritysten laboratorioissa, ennen kuin tuloksia alkaa näkyä. Tällaisen kypsän teknologian päivittäminen uudelle tasolle on vähän niin kuin kullanhuuhdontaa. Pitää lapioida tonnikaupalla hiekkaa, jotta saisi edes muutaman hippusen. On oma kysymyksensä, miten tällainen tutkimustyön keskittymä rahoitetaan. Kapitalistien investointirahaa ei voida keskittää mihinkään jättiläishankkeeseen, ja vaikka voitaisiin, tuo hanke epäonnistuisi jokseenkin varmasti. Käytännössä onkin uusi, hajautettu teknologian tuottamisen malli.
Joten toistetaanpa vielä. Teknologiaa luodaan hajautetusti ja globaalisti, tuhansien laboratorioiden innovaatioverkoissa, yrityksissä ja yliopistoissa. Ja tätä kehitystä ohjaavat osaltaan tiede ja uudet keksinnöt, mutta ennen kaikkea yhteiskunnan erilaisten arvojen motivoima taloudellisen ja ekologisen hyödyn mahdollisuus.
Voiko sitten mitenkään arvioida, edistyykö akkujen kehitystyö ylipäätään? Siihen on eräs keino, ns. teknologiadynamiikka. Voidaan katsoa miten joku teknologiaparametri kehittyy ajan kuluessa, ja ekstrapoloida sitä. Akkujen kohdalla homma tuntui toivottomalta, kunnes sain ratkaisevan oivalluksen. Hoksasin, että akuissa on kysymys teknologiasukupolven vaihtumisesta. Lähes kaikki tunnetut akut ovat tähän asti perustuneet raskasmetalleihin. Raskasmetalliakkujen evoluutio alkoi saavuttaa rajojaan vuosikymmeniä sitten. Mutta litiumakku aloittaa uuden, kevyt- ja alkalimetalliakkujen sukupolven, jonka evoluutio on vasta alussa. Oheinen kuva havainnollistaa asiaa.
(Mitä muuten tarkoittaa oheiseen kuvaan liitetty Creative Commons BY lisenssi? Se tarkoittaa, että kuvaa voi käyttää ja muokata täysin vapaasti, niin yksityisesti kuin kaupallisestikin. Avoimet lisenssit voisi ollakin ihan oma jutun aihe.)
