Elektronische technologische mobiliteit: opslagproblemen doemt op
Opladen in plaats van tanken – e-navigatie wint aan snelheid. Er is echter ook een beperkende factor: de basisbatterijtechnologie laat nog te wensen over. Maar er is iets aan de hand! In het januarinummer bericht Bild der Weissenschaft over de voortgang en uitdagingen op het gebied van laadtijden, capaciteiten, grondstofvereisten en recycling.
Steeds meer auto’s zoemen stil en emissievrij door onze straten: e-mobiliteit is in de mode en wordt steeds aantrekkelijker: de verschuiving van verbrandingsmotoren naar elektromotoren is logisch voor het milieu en klimaat, de praktische toepasbaarheid van de technologie is duidelijk geworden in de afgelopen jaren toenemen. Er is ook aanzienlijke vooruitgang geboekt op het gebied van bereik en oplaadtijd. Batterijtechnologie blijft echter de grootste uitdaging voor wetenschappers en ingenieurs op het gebied van elektronische mobiliteit: er is behoefte aan het ontwikkelen van steeds robuustere en veiligere energieopslagsystemen.
In het eerste artikel voor het driedelige titelonderwerp “Batterijen voor de elektronische wereld”, richt BDW-technologieredacteur Ralph Bucher zich op de ontwikkeling van zogenaamde solid-state batterijen. In tegenstelling tot de huidige lithium-ionbatterijen bevatten deze opslagsystemen geen vloeistof, maar alleen vaste stoffen. Het kan dus niet lekken of verbranden, waardoor het veiligheidsniveau in de elektrotechniek wordt verhoogd. Daarnaast is het te hopen dat de prestaties omhoog gaan en daarom investeren autofabrikanten veel geld in de ontwikkeling van solid-state batterijen. Butcher onderzoekt hoe goed systemen kunnen doen wat ze beloven. Volgens dit is er al potentieel, maar sommige problemen met materiaal en productietechnologie blijven onopgelost.
Over prestaties, eisen aan grondstoffen en recycling
Jan Berndorf, auteur van bdw, richt zich vervolgens op het probleem van de enorme vraag naar grondstoffen voor de elektrische mobiliteitsboom. Het gaat vooral om lithium. Tot tien kilogram van dit alkalimetaal zit in een accu van een elektrische auto. Tot nu toe is het slechts in enkele regio’s van de wereld gepromoot – vaak met schade aan het milieu. Daarnaast moet lithium over lange afstanden naar ons vervoerd worden. Volgens het Berndorf-rapport zou in de toekomst een deel van het gewenste metaal uit lokale bronnen kunnen komen: mijnen in het ertsgebergte en de Alpen bieden de mogelijkheid om lithiumhoudende mineralen te winnen. Een ander concept is gebaseerd op aardwarmte: naast aardwarmte kan lithium uit diepe wateren worden gewonnen. Het werd echter duidelijk dat aan de enorme vraag waarschijnlijk niet alleen door binnenlandse deposito’s zou worden voldaan.
Recyclingtechnologie kan echter ook bijdragen aan de levering van lithium, zoals blijkt uit het artikel “Oude schatkistbatterij”. Zoals bdw-auteur Klaus Sieg vermeldt, kunnen naast het alkalimetaal ook andere waardevolle stoffen uit oude batterijen worden teruggewonnen. De betrokken procedures zijn echter ingewikkelder dan u zou denken. Maar oplossingen zijn in de maak: het proces dat gezamenlijk wordt ontwikkeld door de Technische Universiteit van Braunschweig is bijzonder veelbelovend, meldt Sieg.
U leest meer in het januari-nummer van bild der Wissenschaft, dat vanaf 21 december in de winkels ligt.
“Analist. Schepper. Zombiefanaat. Fervente reisjunkie. Popcultuurexpert. Alcoholfan.”