Electric dreams

http://www.smh.com.au/environment/the-reality-of-electric-dreams-20090409-a28c.html

 Dit is de toekomst: je rijdt geruisloos naar de supermarkt, je boordcomputer geeft aan dat je auto nog voor 30 % geladen is en geeft aan waar je je batterij kan vervangen.  Dit duurt 5 minuten en je bent weer goed voor een 160 km, waar je boordcomputer dan weer op tijd zal zeggen waar je kan vervangen.

 Er is een man, Shai Agassi, marokkaanse moeder, Iraqi vader. Hij woont in Israël en heeft voldoende geld om nooit meer te hoeven werken. Deze man wil de wereld van zijn petroleum verslaving af helpen. Zijn idee: de auto’s op petroleum vervangen door auto’s die op elektriciteit rijden, met gemakkelijk vervangbare batterijen. Een simpel idee maar complex uit te voeren. Voor de practische uitvoering ging hij te raden bij de gsm industrie, waarbij de batterijen evolueerden vande grootte van een baksteen naar de grootte van een vingernagel.

De batterijen van Agassi’s bedrijf, ‘Better Place, hebben een reikwijdte van 160 kilometer en een levensduur van 400 000 tot 800 000kilometer.

De uitdaging zit in een elektrische energierooster waar de batterijen zouden kunne opgeladen worden. Hij verwacht zulk rooster te kunnen plaatsen in Sydney en Brisbane in 2011.

Volgens de Deutsche bank zou een gemiddeld voertuig van de categorie waarvan hier van sprake het energieverbruik hebben van 5 lampen.

Verder zeggen ze dat de evolutie in de auto-industrie de eerst volgende vijf jaar een grotere evolutie zal kennen dan in de laatste 100 jaar.

Agassi vindt dat vooruitziende regeringen niet meer mogen investeren in de auto van de laatste honderd jaar maar moeten investeren in de toekomst, in electrische energie en batterijen. Batterijen, zo zegt Agassi, is de olie van de toekomst. Australië zou net als Israël zonne-energievelden kunnen aanleggen, voldoende voor alle auto’s van zijn vasteland.

Tot zover een korte vertaling van het artikel. Er blijven natuurlijk nog een heel aantal bedenkingen en vragen.

En ik ben helemaal niet technisch aangelegd en ook geen econoom. Juist weet ik dat een crisis tegelijk een kans is.  En we hebben een kanjer van een crisis, dus ook een kanjer van een kans.

Maar ik ging nog een beetje verder snuisteren en kwam dan hierop terecht, mijn electrische droom voorlopig aan diggelen:

http://www.lowtechmagazine.be/2009/03/elektrische-auto-snelle-oplaadtijden-elektriciteitsnetwerk.html

waarbij ik dan vooral hier op stootte:

Een andere mogelijkheid zijn uitwisselbare batterijen (ook een onderdeel van de infrastructuur voorgesteld door “Better Place"). De autobatterijen kunnen dan ’s nachts kunnen worden opgeladen in de oplaadstations, en overdag tijdens de piekuren “off-peak” elektriciteit leveren voor de auto’s. Je hebt in dit scenario geen extra laag batterijen nodig, maar er duiken andere problemen op. Autobatterijen wegen 100 tot 500 kilogram, wat betekent dat je een machine nodig hebt om ze te verwisselen. Bovendien zijn de batterijen niet altijd zo geplaatst dat ze makkelijk vervangen kunnen worden – in veel elektrische wagens zitten ze onder de vloer om de gewichtsverdeling te optimaliseren.

Ten tweede zouden alle batterijen hetzelfde moeten zijn, en zo’n standaard bereiken is zowel technologisch als commercieel zeer onwaarschijnlijk. Als het niet kan voor mobiele telefoons en laptops, waarom zou het dan wel werken voor elektrische auto’s? “Better Place” maakt gebruik van gestandaardiseerde auto’s, maar de dag dat we allemaal bereid zijn om met dezelfde auto te rijden, zullen we waarschijnlijk ook wel bereid gevonden worden om over te stappen op een (elektrische?) fiets, een tram of een trein.

 

Maar hier heeft een Belg dan misschien de oplossing voor gevonden:

http://www.express.be/articles/lithium-ion-batterij.htm

"Gedaan met het urenlang opladen van lithium-ion batterijen" aldus Gerbrand Ceder, professor aan de Universiteit Antwerpen. Met zijn onderzoeksteam van het Massachusetts Institute for Technology (MIT) heeft hij een techniek ontwikkeld die ervoor zorgt dat de lithium-ion batterijen in enkele seconden kunnen geladen worden. Dit is heel goed nieuws voor gsm en laptopgebruikers, maar ook voor de makers van elektrische auto's omdat kleinere, lichtere en dus goedkopere batterijen zullen kunnen worden ingezet.

Eerst werd gedacht dat de lithium-ionen te traag waren om een performante batterij te verkrijgen, maar Gerbrand Ceder ontdekte dat de grootste moeilijkheid erin bestond door de nanotunnels van het batterijmateriaal hun bestemming te bereiken. De oplossing bestond er in de elektrodes te coaten met lithiumijzerfosfaat. Deze coating geleidt de ionen naar hun bestemming waardoor ze veel grotere stroomsterkten kunnen verdragen.

Bijkomend voordeel is dat de batterijen ook niet snel verouderen. De huidige lithium-ion batterijen gaan vanaf de dag van hun productie achteruit, ongeacht het aantal ladingscycli. Het enige dat men kan doen om hun levensduur te verlengen is ze koel te houden, maar gemiddeld gaan zij slechts 3 jaar mee. Twee bedrijven kochten reeds een licentie zodat verwacht kan worden dat de nieuwe lithium-ion batterijen over ongeveer 2 tot 3 jaar in de handel zullen beschikbaar zijn.

En vroeg ik me af hoe dat weer zat met de grondstoffen voor de moderne electrische batterij. Juist, het was lithium dat er nodig was. En in het volgende artikel een stukje dat hierover handelt:

http://www.twanetwerk.nl/default.ashx?DocumentId=11721

Lithiumtekort?

Lithium was een vrij onbekend chemisch element totdat de VS na de tweede wereldoorlog begon met de ontwikkeling van de waterstofbom, die veel lithium nodig heeft. Op dit moment gaan grote hoeveelheden lithium naar Li-ion batterijen voor laptops en mobiele telefoons. Maar een mobiele telefoon is kinderspel in vergelijking met een voertuig als het gaat over de hoeveelheid benodigde electriciteit. Het staat vast dat de vraag naar lithium door de EV hype exponentieel zal toenemen. Ook recent onderzoek naar kernfusie maakt gebruik van lithium om kernreacties op gang te brengen, en het is niet ondenkbaar dat de vraag naar lithium in de toekomst ook uit de energiesector zal komen.

Zullen we binnenkort koortsachtige lithiumzoekers aantreffen in Chili en andere landen die rijk zijn aan dit superlichte maar uiterst pittige metaal? Of komen er intellectuele oplossingen om met de huidige technologie op een economisch verantwoorde manier voldoende lithium op te leveren? Uiteraard zal de Li-ion batterij efficienter moeten worden, met een hoger rendement per eenheid gewicht lithium. Daarnaast zullen er nieuwe methoden ontwikkeld moeten worden om gebruikte batterijen te recyclen en niet op de afvalhoop te laten belanden. Ook zullen nieuwe ontwikkelingen voor lichtere auto-materialen steeds meer aandacht krijgen. Tenslotte zal de vraag naar lithium niet evenredig stijgen met het aantal EV’s, want de batterij kan steeds kleiner worden als er een fijnmaziger netwerk van oplaadpunten komt. Als we zover zijn, is de kans groot dat de nu zo populaire EV weer vervangen zal zijn door een waterstofauto of een andere nog niet bekende technologie.

Maar waar was het weer dat we lithium kunnen vinden? Juist, in Bolivië..

http://www.express.be/business/nl/economy/wereld-wordt-voor-lithium-ion-batterijen-afhankelijk-van-bolivi/102427.htm

De tijd dat Amerikaanse autobouwers grondstoffen goedkoop aankochten om dure auto's te verkopen is volgens de Boliviaanse Minister voor Mijnbouw, Luis Alberto Echazu, voorbij.

De  VS en meer bepaald de 3 grote autoconstructeurs doen enorme inspanningen om hybride wagens te ontwikkelen teneinde het land minder afhankelijk te maken van invoer van petroleum. Milieubeschouwingen worden graag meegenomen. Ondertussen is al zeker geworden dat de meest geschikte type van batterij de Lithium-ion batterij is. Hiervoor is Lithium nodig en de helft van de wereldreserves van deze delfstof bevinden zich in het arme Bolivië, een land dat de VS niet bepaald genegen is. Bolivië is als het ware het Saoedi-Arabië van het Lithium.

Vele autoconstructeurs zijn zich van deze kritische afhankelijkheid bewust. Mitshibishi en Toyota werden ook al met lege handen naar huis gestuurd toen zij probeerden ruw natriumcarbonaat aan te kopen. Tot grote ergernis van GM, die van de productie van Lithium-ion batterijen een kernactiviteit wil maken,  investeert President Morales nu in een pilootfabriek om de delfstof om te zetten in zuiver Lithium. Ook wil hij de kans niet missen om verder voorwaarts te integreren, een nationale fabriek op te zetten voor de productie van Lithium-ion batterijen en deze dan duur te verkopen.

Dan zit je daar op een rijkdom waar heel waarschijnlijk de hele wereld een deeltje van zal willen. Maar je hoortnu niet direct tot de rijkste landen van de wereld. Wat belooft de toekomst dan? Kan je fair onderhandelen met de grijpgrage westerse landen? Of ga j e ook weer hier het onderspit delven?

En wil ik dan nog wel een auto op electricitiet? Maar welke auto dan wel? Biobrandstof is ook al geen alternatief…