Browse > Home / Blog article: Duurzame energie doorbraken

Duurzame energie doorbraken

20 december 2007. Bijdrage geleverd door Rembrandt Koppelaar.

Lithium-Ion batterijen met 10x zoveel opslagcapaciteit
Aan de Universiteit van Stanford hebben ze een nieuw type Lithium-Ion batterij uitgedoktert waardoor de opslagcapaciteit van energie sterk verbetert. Met dit nieuwe type nano-silicium lithium-ion batterij kan maarliefst 10x zoveel energie opgeslagen worden. Daardoor zal bijvoorbeeld een laptop niet 2 uur maar 20 uur lang op batterij-energie kunnen draaien. Voor de elektrische auto zou dit de doorbraak kunnen worden. Het bereik van de auto op alleen elektriciteit wordt dan immers hoger dan voor een auto op benzine en diesel. Een enkel ritje op elektrisch opgeladen batterijen komt zo makkelijk boven de 1500 kilometer uit. Om dat te realiseren zijn de wetenschappers van Stanford aan het overwegen een bedrijf op te richten om hun nieuwe batterijtechnologie te vermarkten. (zie voor de theoretische achtergrond achter de nieuwe batterijen het artikel in Nature Nanoscience)

Nieuwe materialen voorkomen rem op productie zonnecellen.
PV-zonnecellen zijn afhankelijk van het rare metaal Indium dat over niet al te lange tijd schaars zal worden. Het wordt gebruikt in een legering van Indium-Tin-Oxide om electroden te maken die licht kunnen opvangen. Onderzoekers van het Max Plank instituut in Duitsland zijn al enige jaren bezig met het ontwikkelen van alternatieven voor Indium. Zij denken dat het probleem van Indium opgelost kan worden door gebruik te gaan maken van Grafeen. Dit koolstofkristal van één atoom dik kan sinds 2004 gemaakt worden dankzij nanotechnologie. Zij kan een breder spectrum aan licht opvangen waardoor de zonnecel ook nog eens efficiënter wordt(1, 2, 3). Het team van Max Plank is momenteel aan het werk om de laag grafeen zo dun en gladgestreken mogelijk te maken voor het bereiken van een optimale efficiëntie.


Bijdrage geleverd door Rembrandt Koppelaar · Gearchiveerd onder Alternatieven 

Reactie's

  • Phiro
    Twee zaken komen er bij kijken bij het overschakelen op electrische auto's
    Het net capaciteit, dat inderdaad nu de huidige uitbreiding niet kan dragen. Maar vergeet niet dat het nu niet op zijn top draait, alleen op bepaalde momenten. Grootste deel van de dag zit het ver onder de max capaciteit. Die kan je makkelijk uitvullen, dat scheelt een groot deel.
    Ten tweede is decentrale opwekking, wat je thuis opwekt kan direct de auto in, en belast het net niet. Zonnepanelen, warmtekracht, aardwarmte, kleine windmolens en wat er nog meer wordt uitgevonden de komende jaren....

    Investeringe per huishouden Ongeveer 50000 EUR. Per huis, per, pak hem beet, 20 jaar. (PV wat langer, wind wat korter)
    Met een gemiddelde (opgeblazen) prijs van huizen van 250000 wordt dat 300.000 waarmee dan een deel van je energie rekening en je brandstof kosten vervallen.
    Som : Tsja, dat moet de toekomst uitwijzen of het budget neutraal is ....
  • Bert Poot
    @Ark op 20 december.
    Jullie vergeten allemaal dat het rendement van een centrale 50% is. Er wordt dus twee keer meer energie ingestopt dan er aan electra uitkomt. Het rendement van electrisch rijden wordt daardoor een stuk lager.
    Verder: we hebben nu 7 miljoen personenauto's in Nederland. Ik moet er niet aan denken dat die eens per twee weken moeten worden opgeladen, lijkt mij onmogelijk! De kapaciteit is er gewoon niet.
  • Nieuw opgeladen in 90 seconden 500000 x oplaadbaar van kinzo 79 euro bij de praxis accu schroevendraaie. Techniek is dus op de markt!!! Dit kan ook in auto's worden toegepast!!
  • Met een beetje overheidswelwillendheid en het doorbreken van machtsstructuren zou het al te doen wezen.

    http://www.haaretz.com/hasen/spages/922581.html

    Met accu's van zo'n capaciteit ben je nagenoeg overal vanaf. Duurt helaas vaak nog wel even voordat dat soort ontwikkelingen uit het lab ook daadwerkelijk van de lopende band rollen. Misschien dat alvast een start gemaakt kan worden met gestandariseerde maten van accu's met een mindere capaciteit.
  • Alwin
    ok dan is het wel te doen, met speciale snelladers zeker.
    dan wordt waterstof overbodig.
  • Rembrandt
    @alwin

    20 a 30 minuten met de juiste infrastructuur?
  • Alwin
    Hoe lang zou het opladen voor 1500 km wel niet duren?
  • Bart
    Volgens Tesla is de well-to-wheel energy efficiency van hun elektrisch aangedreven auto 2,2 keer beter dan die van de meest efficiente auto met verbrandingsmotor. De Tesla rijdt 1,14km/MJ en de Honda Civic VX (efficiente verbrandingsmotor) rijdt 0,51km/MJ aan energie.

    Wanneer gelet wordt op CO2-emissies per gereden km, dan komt de Tesla op 12,6g/km indien aardgas gebruikt wordt om elektriciteit op te wekken. De Honda Civic VX daarentegen heeft een uitstoot van 39g/km, wat ruim 3 keer slechter is dan de Tesla. Uiteraard zou de Tesla slechter scoren wanneer kolen gebruikt worden om elektriciteit op te wekken. Maar wanneer duurzame elektriciteit gebruikt wordt is er helemaal geen uitstoot.

    Elektrische auto's konden met de huidige lithium-ion batterijen al 400 km rijden zonder de accu op te laden. Als dit echt naar 1500 km kan dan is dat geweldig nieuws. Elektrisch transport is dan op (vrijwel) alle fronten superieur aan de verbrandingsmotor. Wat nog ontbreekt is effectief overheidsbeleid om een markt te creeren voor deze technologie. De lock-in van de verbrandingsmotor is helaas zeer hardnekkig, maar met het juiste beleid moeten in de komende jaren toch flinke sprongen gemaakt kunnen worden.
  • Lucas
    Voor elektrisch rijden, kijk ook naar:

    www.projectbetterplace.com

    Deze willen een infrastructuur voor elektrisch rijden aanleggen.

    Met de extra kosten van batterijen, rij je dan toch nog voor 1/3 van de prijs.
  • JR
    indium is geen "raar" metaal... het is zeldzaam op aarde, inderdaad de juiste vertaling van "rare"
  • @Ark

    Elektra continu tarief is inmiddels al zo'n beetje 22-23 eurocent/kWh all-in. NUON gaat er 6 procent van af doen per 1 jan. 2008. Maar verhoogt gas zodanig (4,6%) dat een gemiddeld huishouden uiteindelijk meer (bijna 2%) betaalt (bij Eneco schijnen ze zodanig te rekenen dat gemiddeld huishouden er 1% op vooruit zou gaan, tarieven nog niet bekend).

    Maar je bedoeling is duidelijk, dank voor de uitleg.

    Energeia 3 dec. 2007:

    NUON 0,0988 naar 0,0927/kWh continu leveringstarief incl. BTW
    NUON 0,3828 naar 0,4008/m3 (ex. regiotoeslag) leveringstarief incl. BTW

    Tarieven netbeheer moeten nog vastgesteld worden. Energiebelasting ook nog definitief (weet iemand die al?)
  • Ark
    @Gerben: je zou gelijk hebben als het rendement van de benzinemotor 100% was. Echter slechts 20-25% van de energieinhoud van de benzine wordt omgezet in beweging.

    Omdat dit bij gebruik van elektriciteit ca. 90% is, kun je stellen dat het gebruik van één kWh elektriciteit (kost thuis 0.20 Euro) overeenkomt met het gebruik van 0.80 Euro aan benzine. Elektrisch rijden is dus veel goedkoper!

    Dit komt vooral door de veel hogere belastingen op benzine en door het lage rendement van de benzinemotor vergeleken met de combinatie elektriciteitscentrale+elektromotor.
  • Gerben
    Een liter benzine is ongeveer 33 MJ. Dat komt overeen met 9,2 kWh. Met € 1,46/liter is dat € 0,16 per kWh. Dat komt vrij goed overeen met de consumentenprijs voor electriciteit.
  • Alwin
    Die verbeterde lithium batterijen zijn ook goed nieuws voor de windenergielobby, maakt (dure) opslag op een energie-eiland onnodig.
  • Peter
    Weet iemand hoeweel KwH (watt) het kost om bijvoorbeeld een Opel Corsa (klasse B, standaard motor) een kilometer te laten rijden?

    Is het elektrisch laden van de auto voordeliger dan benzine tanken?
  • Flipje
    Dit is geen garantie voor een technologische redding maar dit soort berichten houden mij wel optimistisch.
  • Indium wordt weliswaar steeds meer gebruikt (ook in flatscreens en de miljoenen mobieltjes bijv.), maar zowel door de industrie als de PV researchers wordt verzekerd dat er "genoeg aanwezig" is om nog heel veel schone CIS, CIGS e.d. zonnepaneeltjes en ander moois van te maken.

    Indium corporation:
    http://www.indium.com/supply.php

    National Renewable Energy Lab, weliswaar van jan. 2004, doch niet echt shocking te noemen op dit vlak:
    http://www.nrel.gov/docs/fy04osti/35098.pdf

    Vergeet niet dat dunnelaag technieken met Indium (en Gallium, Selenium, Zwavel, etc.) nog relatief jong zijn en er nog monumentale hoeveelheden innovaties in de pijplijn zitten, en uitwijkmogelijkheden naar andere grondstoffen. Niemand die weet welke aanpak het beste zal blijken te zijn, ook (of eigenlijk: vooral) op de (middel)lange termijn.

    En vergeet die Tellurium/Cadium modules van First Solar niet. Daar worden er honderdduizenden van verkocht, met name aan Duitsland (waar First Solar dan ook een nieuwe fabriek heeft neergezet...). Gesealde "pain-in-the-ass" mine-tailings die een duurzame bestemming krijgen, met terugname verplichting aan einde levensduur. Goedkoopste commercieel bewezen (!!!) techniek tot nu toe. Waldpolenz O. van Leipzig (40 MWp) gaat voor 3,25 euro/Wattpiek nu als goedkoopste zonnepaneel park uit de grond geknald worden:
    http://www.polderpv.nl/nieuws_PV19.htm#28feb2007_Waldpolenz

    Ergo: het valt vooralsnog wel mee met de potentiële grondstof problematiek. Maar, zeg nooit nooit. Lees in ieder geval dit oudere artikel ook:
    http://www.polderpv.nl/nieuws_PV9.htm#21dec2005CISproblemen

    Originele NZZ artikel van 7 dec. 2005:
    http://www.nzz.ch/2005/12/07/ft/articleDBCDJ.html
blog comments powered by Disqus
Creative Commons License