Brandstofcel als ideale opslag van wind- en zonne-energie (?)

Protonbrandstofcel voor de opslag van duurzame energie

Een protongeleidende brandstofcel (afb: WikiMedia Commons)

Duurzaam is mooi, maar ‘onbetrouwbaar’. Een groot deel van de duurzame energie wordt opgewekt met behulp van wind en zon en die kent zijn periodes. Dus moet er worden opgeslagen. Er zijn al heel wat opslagsystemen bedacht, waarvan ik die met steenblokken en hijskranen met het plan Lievense de schranderste vind, maar hét systeem is nog niet gevonden. Elektrische energie omzetten in chemische (batterijen of brandstofcellen) wordt ook vaak genoemd, maar daar zitten nogal wat haken en ogen aan. Nu melden onderzoekers van een mijninstituut in Colorado (VS) dat ze een brandstofcelsysteem hebben ontwikkeld dat vrijwel verliesloos werkt (slechts 2%). Lees verder

Atoomdunne palladiumelektroden optimaliseren brandstofcellen

Flinterdunne palladiumelektrodes voor brandstofcellen

De optimale elektrode van Greeley bestaand uit vijf atoomdikke palladiumlagen (rechts) (afb: Lei Wang, John Hopkinsuniversiteit)

Al vele tientallen jaren worden brandstofcellen, het principe is al in 1838 ontdekt, gezien als een veelbelovende manier om schone energie op te wekken, maar al tientallen jaren worstelen onderzoekers met problemen. Een daarvan is dat brandstofcellen duur zijn doordat ze het beste werken met platina-elektroden. Nu schijnt er dan toch enige vooruitgang geboekt te zijn. Onderzoekers zeggen brandstofcellen te hebben ontwikkeld met een tien keer hogere elektrodeactiviteit terwijl ze daar 90% minder metaal voor nodig hebben (bij dit onderzoek ging het om palladium). Ik (=as) ben benieuwd. Lees verder

Tekort kobalt bedreiging elektrische auto

Kobalt ontbeerlijk voor lithiumionaccu's

Kobalt (afb: WikiMedia Commons)

Ik zeg het maar weer eens dat de elektrische auto ons niet zal redden van de aardopwarming, maar er is nog een probleem (ten minste!) met het e-voertuig. Voor elektrische auto’s zijn accu’s nodig en die zijn niet gemaakt van lucht en water. Kobalt schijnt voor de populaire lithiumionbatterijen/accu’s een onmisbaar ingrediënt te zijn, maar de vraag dreigt het aanbod al in 2020 te overtreffen, schrijft het gezamenlijk onderzoekscentrum van de EU in een rapport. Help! Lees verder

Zink/luchtbatterij als reddende engel groene energie(?)

zink-/luchtbatterijen als energieopslag vor zonne-energie

Zink-/luchtbatterijen (links) en zonnepanelen bij een dorpje in Nieuw-Guinea (afb: NantEnergy)

Een van de hardst te kraken noten bij het gebruik van groene energie is de opslag van energie. De zon schijnt niet altijd en de wind waait ook wel eens niet. Het Californische bedrijf NantEnergy zegt nu een (uiteraard) oplaadbare batterij ontwikkeld te hebben die geknipt zou zijn voor dit karwei: de zink/luchtbatterij. In principe eenvoudig opschaalbaar en, vergeleken bij de lithiumionbatterij, spotgoedkoop. Zo’n honderd van die batterijen hebben al ‘proefgedraaid’ in Afrikaanse en Aziatische dorpen, aldus bedrijfsvoorzitter Patrick Soon-Shiong.

Lees verder

Lithium-zuurstofbatterijen krijgen een energiestoot

Lithium-zuurstofbatterij

Lithium-zuurstofbatterijen zijn in diverse opzichten beter dan de nu nog populaire lihtiumioncellen (afb: Science News)

Wat energieopslag betreft zijn de lithiumionbatterijen nu nog verre favoriet, maar als het aan de onderzoekers van de universiteit van Waterloo (Can) ligt, dan zouden dat wel eens lithium-zuurstofbatterijen kunnen worden. Dat type batterij heeft een in principe hogere energiedichtheid en zou qua materiaalgebruik duurzamer zijn dan de lithiumioncellen. Door te experimenteren met de materialen hebben de onderzoekers nu een lithium-zuurstofbatterij gemaakt die nagenoeg 100% van de opgeslagen energie weer afgeeft en ten minste zo’n 150 keer is te herladen. Dat zal nog beter moeten, in ieder geval. Lees verder

Franse, Russische en Kazachstaanse onderzoekers zijn er in geslaagd het energetisch rendement van organische zonnecellen aanzienlijk te verhogen: van 3,7 naar 10,2%. Dat is nog altijFranse, Russiche en Kazachstaanse onderzoekers hebben het elektrisch rendement van organische zonnecellen verdrievoudigd.d minder de het rendement van siliciumzonnecellen (15 tot 20%), maar de grote sprong voorwaarts doet vermoeden dat er in die technologie nog wel wat rek zit. Lees verder

Badeendjes met lichtende ledoogjes zonder batterijen

Naar een batterijloze toekomst; stroom uit wrijving

De tengs die hun energie halen uit wrijvingselektriciteit (afb: Jeju-universiteit)

Kinderen kunnen zich dat waarschijnlijk niet voorstellen, maar vroeger had je ook speelgoed dat bewoog of geluid maakte, zonder dat je daarvoor batterijen nodig had. Je gebruikte je spierkracht om een veer op te winden en….hopla! Da’s mooi maar zal waarschijnlijk niet meer te verkopen zijn. Waarom makkelijk doen als het moeilijk kan, dachten Zuid-Koreaanse onderzoekers, en bedachten dat je mechanische energie ook kan omzetten in elektrische en “>maakten badeendjes die iets meer kunnen dan drijven. Lees verder

Lithium en kobalt kunnen snel schaars worden

Kobalt en lithium worden schaars

De winplaatsen van lithium (l) en kobalt (r) zijn geografisch erg beperkt (afb: Nature Reviews Materials)

Lithium en kobalt zijn wezenlijke grondstoffen van lithiumionbatterijen en vormen, daardoor, een belangrijke pijler onder een duurzame toekomst, maar uit onderzoek van het Helmholtz-instituut in Ulm (D), onderdeel van het KIT, zouden de bronnen voor beide stoffen de komende decennia wel eens kunnen ‘opdrogen’. Vooral het giftige kobalt wordt snel schaarser. Het wordt dus zaak om te zien naar andere materialen voor het opslaan van energie zoals natrium, magnesium, maar ook zink, calcium en aluminium.  Lees verder

Zonne-energie op te slaan in polymere warmtebatterij

Warmtebatterij scoort door oplosmiddel (THF)

Per ongeluk bleek tetrahydrofuraan een gouden greep (afb: univ. van Mass.)

Zonne-energie wordt meestal opgeslagen in de vorm van elektrische energie (elektronen), maar je kunt die ook opslaan in  chemische bindingen om, wanneer nodig, warmte te leveren. Onderzoekers van de universiteit va Massachusetts (VS) in Amherst hebben nu een polymere warmtebatterij ontwikkeld die warmte kan leveren en de energieopslagcapaciteit zou hebben van de hedendaagse lithiumbatterijen. De nieuwe warmtebatterijen zouden ruim twee keer zoveel energie opslaan als bestaande polymere batterijen. Lees verder