Groene auto-accu over drie jaar in zakformaat én binnen enkele minuten opgeladen

Binnenkort starten het in London gevestigde UltraCap Investment Ltd. en Queen’s University, in Ontario Canada, met de laatste fase van hun onderzoek naar een groene solid-state batterij: de Ultra Capacitor, die in slechts enkele minuten opgeladen wordt in een normaal stopcontact. Het bedrijf en de universiteit claimen binnen 3 jaar een werkend prototype te hebben van een auto-accu volgens het Ultra Capacitor principe.

Drijvende krachten achter UltraCap Investment en deze uitvinding zijn Canadese professor Vladimir Krstic van Queen’s University in Kingston Ontario, Canada, en de Nederlander  Nico van Dongen.

Deze uitvinding kan een doorbraak betekenen voor emissievrij elektrisch vervoer. Volgens van Dongen is dit een veelbelovende toepassingsmogelijkheid. "Daar is de afsluitende fase van ons onderzoek op gericht; een revolutionair prototype voor een elektrische auto, dat letterlijk in een broekzak past".

Hoe werkt het?

De door Ksrtic ontwikkelde opslagmogelijkheid is een condensator (de Ultra Capacitor) die grote hoeveelheden elektriciteit kan opslaan. Hij bestaat uit twee metalen elektroden die gescheiden worden door een keramisch plaatje (dat functioneert als diëlektricum). "Door deze dunne plaatjes met een enorme opslagcapaciteit gelaagd in een behuizing te plaatsen ontstaat een zeer compacte, krachtige en lichte batterij die in luttele minuten opgeladen kan worden. Het opladen kan via een normaal stopcontact", stelt Krstic . "Met deze methode kunnen we over een paar jaar afscheid nemen van traditionele milieubelastende chemische batterijen en accu’s."

Traditionele batterijen en accu’s ontvangen hun lading door een chemische reactie tussen zure materialen (vloeistoffen of vaste stoffen). "Ook de verbeterde  Lithium-Ion batterij van Tesla is gebaseerd op een chemische reactie", aldus Krstic.

3 onderzoeksfases

Krstic en zijn team hebben twee jaar onderzoek gedaan naar de opslagmogelijkheden van deze nieuwe generatie materialen. Twee onderzoeksfases zijn inmiddels achter de rug. De eerste fase was gericht op de ontwikkeling van keramische condensatoren met een hoge diëlektrische constante die een grote hoeveelheid elektriciteit kunnen opslaan. Deze eigenschappen zorgen ervoor dat de condensator snel geladen kan worden, veel elektriciteit kan bevatten en dat er zo weinig mogelijk energie weglekt in de vorm van warmte. In de tweede fase verfijnde Krstic zijn onderzoek om de ladingopslag  te verbeteren. "Sleutel daarvoor is het creëren van een zo groot mogelijk oppervlak van het keramische materiaal door het als heel fijn poeder te verwerken", aldus Krstic. Nu deze fases succesvol zijn verlopen, beginnen Van Dongen en Krstic aan de laatste fase: de ontwikkeling van een werkend prototype voor een elektrische auto. Naar verwachting zal deze accu minder dan 20 kg wegen.

Voordelen keramische Ultra Capacitor

Met de ontwikkeling van deze nieuwe generatie batterijen en accu’s voor massaproductie, kan de wereld haar afhankelijkheid van fossiele brandstoffen nog verder verkleinen. "In combinatie met de duurzame opwekking van elektriciteit zou het zelfs dé oplossing voor het keren van de klimaatverandering kunnen zijn", claimt Krstic. "Batterijen voor elektrische voertuigen kunnen binnen enkele minuten opgeladen worden en zware accupakketten behoren dan tot het verleden. Je kunt denken aan toepassingsmogelijkheden voor allerlei elektrische apparaten en voertuigen. Doordat batterijen zo licht zijn en heel veel energie kunnen bevatten, kunnen we ze bijvoorbeeld opladen in gebieden waar duurzame energie veel voorhanden is en de batterijen goedkoop, schoon en snel naar plekken op de wereld vervoeren waar duurzame energie nog niet of nauwelijks wordt opgewekt. Bijkomende milieuvoordelen van deze nieuwe generatie batterijen ten opzichte van chemische batterijen zijn verder: de productie kan veel goedkoper, schoner en zonder het giftige lood als metalen geleider. De batterijen vertonen nagenoeg geen verlies van prestaties en gaan miljoenen cycli mee. Na hun levensduur kunnen ze volledig gerecycled worden. Er ontstaat dus geen chemisch afval meer."

Investeerders

UltraCap Investment Ltd werkt onder andere intensief samen met Queen’s University. Samen willen ze bedrijven en overheden interesseren om te investeren in de ontwikkeling van een prototype. Van Dongen: "Veel bedrijven en overheden hebben al bijgedragen aan ons onderzoek. Ze steunen daarbij niet alleen ons project maar ook meer wetenschappelijk onderzoek van Queen’s en andere universiteiten. We bieden allerlei verschillende investeringsmogelijkheden en nodigen bedrijven en overheden graag uit om de mogelijkheden te bespreken. Wij denken dat deze baanbrekende ontwikkeling  tot een groene revolutie kan leiden."

http://www.ultracapacitor.info/