Energie revolutie: Voorbij de grens van de huidige accu

Door Elazz op dinsdag 3 juni 2014 14:54 - Reacties (8)
Categorie: Energie, Views: 4.020

Tijdens de afgelopen jaren heeft technologie een prominente rol aangenomen in onze maatschappij. En het is met name de smartphone die op dit moment niet meer weg te denken is in het dagdagelijks leven. Maar zelfs na die technologische evolutie van mobiele apparaten is de ergernis van een snel leeglopende accu nog steeds aanwezig. Haal ik het einde van de dag is een vraag die vaak gesteld wordt bij het aanschaffen van een nieuw toestel. Een minimum waar iedere telefoon aan moet voldoen. Leeft je toestel na intensief gebruik door in de tweede dag dan spreekt men al snel van een goede batterijduur. Dit is iets waar we, naar mijn mening, helemaal anders naar moeten kijken.

Huidige evoluties

De moderne batterij bestaat nu al een paar eeuwen en telkens werd de technologie voor energieopslag verbeterd, deze moesten telkens krachtiger en praktischer worden. In consumentenelektronica wordt hedendaags de Lithium-ion accu bijna altijd gebruikt. Eigenlijk is een Li-ion accu al zo'n 20 jaar de standaard. De opslagcapaciteit en technologie is weliswaar elk jaar verbeterd. Vergelijk alleen al de fysieke grootte en de capaciteit tussen de huidige en die van pakweg tien jaar geleden. Maar de evolutie is nu op een punt gekomen dat er weinig te vernieuwen valt in deze technologie. "Waar blijft die grote doorbraak?"

Misschien ligt die doorbraak in de apparaten zelf, die telkens stroom nodig hebben om te functioneren. Ingenieurs zorgen ervoor dat hardware steeds minder energie nodig heeft om minstens hetzelfde resultaat te kunnen halen en ontwikkelaars proberen de software zo te optimaliseren dat er minder processorkracht nodig is en komen zodoende dus met vernieuwingen op andere vlakken. Draadloos laden van via de Qi-standaard, Sony's en Japan Display hun Whitemagic schermtechnologie om een hogere helderheid op hoge resolutie mogelijk te maken en indirect dus minder energie verbruikt op eenzelfde helderheid en de vorig jaar getoonde techniek door Tesla Motors om de accu's van elektrische wagens te verwisselen in 90 seconden zijn een paar voorbeelden van de evolutie in hardware die al dan niet indirect te maken hebben met de huidige realiteit van accu's.

Opbouwend op het laatstgenoemde komen verscheidene fabrikanten ook met verschillende snellaadopties voor laptops, tablets, smartphones en ook voor auto's. Want als de capaciteit van de dure Li-ion accu's niet veel hoger kan, dan maken we het voor de consumenten maar makkelijk om hun toestellen snel weer op 100% te krijgen. Vandaag, bijvoorbeeld, heeft Qualcomm de opvolger van hun snellaadtoepassing uit de doeken gedaan. Quick Charge 2.0 moet ervoor zorgen dat apparaten tot wel 75% sneller moeten laden in vergelijk met conventionele oplaadmethodes. Maar om één of andere reden, wat voor een welkome verbetering dit ook moge zijn, ziet dit er niet veelbelovend uit voor de toekomst. Maar elke evolutie telt.

Grafeen als oplossing?

Bij het schrijven van dit stuk dacht ik na over de verschillende technieken en ik herinnerde me toen een krantenartikel dat sprak over een mogelijkheid om accu's tot wel duidend keer sneller terug naar hun volle capaciteit te krijgen. Dit klinkt al een stuk veelbelovender dan onder andere Quick Charge. En een klein beetje opzoekwerk heeft me geleid bij grafeen, een enkele laag koolstofatomen waar veel potentie mee mogelijk is en misschien wel een technologische revolutie teweeg kan brengen.

Onderzoekers uit de Monash universiteit in Melbourne dachten dat door grafeen in zijn staat, een dikte van 1 atoom, te behouden deze unieke eigenschappen erbij achterhield. De extreme geleiding betekent dat het goed toegepast kan worden in batterijen. Opladen in ettelijke seconden en een verhoogde capaciteit. En nu wordt het gezien als feit dat grafeen die mogelijkheden biedt aangezien een heleboel onderzoekers van over de wereld dezelfde conclusie trekken. En dat is niet het enige dat dit zogenaamde wondermiddel kan doen. Grafeen in zonnepanelen, transistors uit grafeen maar ook zelfs camerasensoren die tot wel duizend keer gevoeliger zijn behoren tot de innovaties.

Zoveel mogelijkheden, zoveel potentie maar daar stopt het dan jammer genoeg ook. Tot op heden is er nog niets concreets mee op de markt gebracht en het zal nog wel jaren duren voordat bedrijven toepassingen kunnen produceren op grote schaal. Gelukkig zal onderzoek naar grafeen enkel toenemen na elke nieuwe ontdekking.

Eenmaal voorbij de limiet

Een smartphone die je één keer per week voor slechts een paar seconden in de lader moet steken is iets wat ik maar al te graag zou willen hebben. En dankzij de extra energie is het gebruik van holografische mogelijkheden gemeengoed geworden. Zeker gezien het feit dat ook deze technologie op het puntje staat om potten te gaan breken.

Een smartwatch dat niet geladen hoeft te worden aangezien de kinetische energie meer dan voldoende is voor de op grafeen gebaseerde accu. Een e-book dat in geen 5 jaar opgeladen hoeft te worden en telkens te gebruiken is. Echter zijn dit kleine voorbeelden.

De impact dat het op het milieu bijvoorbeeld kan hebben is vele malen groter. Auto's hoeven niet meer op fossiele brandstoffen te rijden, een onuitputtelijke gebruik van elektriciteit en dat toegankelijk voor iedereen voor een fractie van de prijs zal de levensstandaard van miljoenen mensen verbeteren en zal dan de huidige productie van energie via conventionele middelen doen vervangen.

Verder komen we ook weer een stap dichterbij zaken die we anders enkel in Science fiction films zien. En dat zullen dan zowel de positieve zaken zijn, zoals de vele nieuwe uitvindingen die je dan kunt verwachten zoals zwevende transportvoertuigen, robotontwikkeling, maar er zullen ook enkele negatieve aspecten ontstaan, die vooral te maken zullen hebben met de overdaad aan persoonlijke informatie dat beschikbaar zal zijn vanwege technologie.

Desalniettemin ben ik nieuwsgierig naar de ontwikkelingen en zal ik blijven nadenken en fantaseren over de toepassingen die we kunnen verwachten eenmaal we voorbij deze energiebarrière zitten.

Volgende: Nog 1 dag voor de E3: Welke games gaan we te zien krijgen? 06-'14 Nog 1 dag voor de E3: Welke games gaan we te zien krijgen?

Reacties


Door Tweakers user wild_dog, donderdag 5 juni 2014 11:00

Volgens mij ben ik dit artikel hier niet tegen gekomen, maar iets dergelijks komt er aan.

Echter komt de revolutie niet uit grafeen, maar uit algen!

http://www.nutech.nl/gadg...langere-batterijduur.html

Door Tweakers user Elazz, donderdag 5 juni 2014 13:44

Echter komt de revolutie niet uit grafeen, maar uit algen!
Misschien dat dat inderdaad het geval zal zijn omdat het een stuk goedkoper is om te produceren en algen kun je relatief simpel kweken. Maar Grafeen heeft dan weer het voordeel dat het een hogere opbrengst heeft en te gebruiken is voor veel meer toepassingen. Nu ja, als de "algenbatterij" al binnenkort op de markt gebracht wordt dan zal dat al een mooie verbetering zijn.

Door Tweakers user Fawn, vrijdag 6 juni 2014 10:29

Dit is nou echt een onderwerp wat mij ook bezig houdt.

Het merendeel van de consumenten lijkt er allang aan gewend te zijn dat een of twee dagen nou eenmaal de limiet is voor hedendaagse smartphones.
Ik zou heel graag wat langer kunnen doen met zo'n accu, al is het alleen al voor noodgevallen (stroomstoring, gestrand tijdens een vakantie, eventuele natuurramp..)

Vooral de degradatie van accu's in laptops en smartphones, waardoor deze na 2 jaar normaal gebruik niet zijn en puur om de accu zouden moeten worden vervangen, is me een doorn in het oog. (jaja, met een onhandige, speciale behandeling kun je de leeftijd iets rekken, telkens de accu uit je laptop halen of je adapter voorzichtig aan/afkoppelen, maar de gemiddelde consument doet dit niet)
Voor fabrikanten is het waarschijnlijk ook niet echt een punt om hard op te verbeteren, de consument pikt het en koopt hierdoor regelmatiger een nieuw product als vervanging.

Volgens mij moet dit alles veel beter kunnen, de accu houdt de ontwikkeling van nieuwe technologie voor mijn gevoel echt tegen. Ik hoop dat het grafeen of dat organische accu's de technologie. naar een hoger niveau kunnen trekken.

[Reactie gewijzigd op vrijdag 6 juni 2014 10:31]


Door Tweakers user Fawn, vrijdag 6 juni 2014 10:30

<per ongeluk gequote, haal maar weg>

[Reactie gewijzigd op vrijdag 6 juni 2014 10:31]


Door Tweakers user TIGER79, vrijdag 6 juni 2014 12:09

Elazz schreef op donderdag 05 juni 2014 @ 13:44:
[...]


en algen kun je relatief simpel kweken
je hebt natuurlijk wel een bepaalde opperlvakte (of diepte afhankelijk van het soort) nodig hiervoor, wat de kosten niet ten goede komt ! Ook groeien algen niet overal, dus het moet een beinvloedbare habitat zijn... openbare plekken waar algen al groeien kun je natuurlijk niet gebruiken... Dus ja, het basismateriaal lijkt goedkoop en makkelijk te kweken maar komt nog heel wat bij kijken, net als het principe van biodiesel enz enz...

Door Tweakers user OVERLORD_1982, vrijdag 6 juni 2014 13:28

TIGER79 schreef op vrijdag 06 juni 2014 @ 12:09:
[...]


je hebt natuurlijk wel een bepaalde opperlvakte (of diepte afhankelijk van het soort) nodig hiervoor, wat de kosten niet ten goede komt ! Ook groeien algen niet overal, dus het moet een beinvloedbare habitat zijn... openbare plekken waar algen al groeien kun je natuurlijk niet gebruiken... Dus ja, het basismateriaal lijkt goedkoop en makkelijk te kweken maar komt nog heel wat bij kijken, net als het principe van biodiesel enz enz...
En? Er staat ook relatief simpel en dat lijkt mij juist.

Kijk eens naar het westland, de hemel word 's nachts verlicht door de kassen. Van een komkommer zeg je toch ook dat deze relatief makkelijk te kweken is. Die hebben ook een beïnvloedbare habitat nodig in de winter.
Met die algen is dat niet anders.

Zet dat af tegen de moeite die nu word gedaan om de grondstoffen te winnen voor de huidige accu's en tegen het feit dat deze grondstoffen eindig zijn, dan lijken jouw bezwaren echt non argumenten.

Ik kan er echter geen wetenschappelijke informatie over vinden en dan denk ik al gauw: "Als het te mooi lijkt om waar te zijn....".

Door Steven | Intercel, donderdag 12 juni 2014 12:27

De eerste fabrikant die hier een echte doorbraak kan ontwikkelen zal hele goede zaken doen. De echte revoluties op het gebied van batterijen en accus is namelijk al jaren gestagneerd. Ik hoop dat er binnenkort mooie ontwikkeling komen, bijvoorbeeld met het gebruik van algen.

Door Batterijen expert, vrijdag 24 april 2015 12:40

@ Steven

Volgens mij las ik vorige week een bericht dat de verwachting is dat de iPhone binnenkort binnen enkele seconden kan worden opgeladen. Ik denk toch echt dat Apple binnenkort met zo'n doorbraak gaat kopen!

Reactie formulier
(verplicht)
(verplicht, maar wordt niet getoond)
(optioneel)