De beste energiedrager voor auto's

[Bart]

Is de opslag van waterstof wel echt zo slecht? Ik kan me namelijk herrineren dat vandaag de dag brandstofcellen worden gebruikt als noodagrigatoren. Het voordeel van hen is dat ze geen onderhoud nodig hebben zoals smeerbeurten en verversing van de brandstof. Deze dingen moeten voor 5 jaar stil kunnen staan. Dat kan natuurlijk niet als waterstof zomaar vervliegt. Of word hiervoor methanol of een ander gas gebruikt voor waterstof opslag.

Dit soort aggregaten werken op methaan of aardgas. Er vindt dan eerst een tussenstap plaatst om van dat gas waterstof te maken.

Waterstof is een hele vervelende gas om op te slaan. Het vervlucht namelijk door alles heen. Zou je waterstof door ons huidige gasnet pompen, dan komt het nog geen 7 kilometer ver. Oplossingen hiervoor door het gas vloeibaar te maken kosten erg veel energie.

Als je waterstof chemisch gaat opslaan, dan is het veel makkelijker om gewoon batterijen te maken. Nikkel-metaalhydride batterijen zijn eigenlijk al waterstof opslag. Het zijn de waterstof-ionen die tussen de elektroden diffundeerd.

[Marko]

Niet voor niets worden ook metaalhydrides meegenomen in het onderzoek naar een geschikte manier om waterstof op te slaan. Je zou dan een tank hebben van een bepaalde geschikte metaallegering, waar het waterstof in of wordt gepompt. Het nadeel is de lage energiedichtheid per massa-eenheid.

[Mechanieker]

Misschien kun je electrische auto's op de snelweg laten rijden met een glijdend contact aan een bovenleiding, net zoals botsautotjes in de kermis. Je zou anders met overmaatse inductielussen in de rijbaan en voor stoplichten nog wat kunnen doen. De accucapaciteit heb je dan alleen nodig voor de bebouwde kom en eenmaal thuis of bij de megastores plug je hem in een wandcontact.

Auto's zoals we ze kennen - namelijk log en vormeloos - zullen volgens mij altijd moeten rijden op vloeibare brandstoffen op basis van verbrandingsmotoren. De waterstofeconomie geloof ik niet in. Ik zie niet hoe de verschillende problemen met opslag en transport van waterstof (lekverliezen en corrosie) ooit overwonnen zullen worden.

Ik ben wel een voorstander van vloeibare brandstofsynthese. Zelf al is de omzetting weinig efficient. Als een windmolenpark een capaciteitfactor heeft van slechts 10% is de rest van de capaciteit effectief gratis, dus wat maakt het uit als je van dat deel nog 80% verliest bij de omzetting naar fischer-tropsch diesel bijvoorbeeld? Als je bovendien dergelijke syntheseprocessen nabij de grote steden uitvoert kun je de verliezen goed benutten voor het voeden van een stadswarmtenet, dus valt het allemaal wel mee denk ik. Punt van zorg blijft: wie gaat dat allemaal betalen?

[Jan van de Velde]

Punt van zorg blijft: wie gaat dat allemaal betalen?

Betalen zullen we het toch als we willen blijven rijden. Dus dat vind ik op zich geen punt van zorg.

[Schwartz]

Met een hybride kan men de woon-werk verkeer afstanden goed afleggen met de accu.

Als men bij bedrijven terreinen nu oplaad-terminals heeft, veilige stopcontact systemen, dan hoeven deze autos niet op benzine te rijden zodat ze de woon-werk routes niet vervuilen.

Men heeft dus geen bovenleidingen nodig zoals de treinen die hebben.

Het opwekken van de stroom kan bij het bedrijf zelf uit aardgas en de warmte die daarbij ontstaat gebruiken voor de verwarming van de gebouwen.

In combinatie met warmtekracht-koppelingen.

Deze opzet kan alleen goed slagen als men de energiemarkt niet centraliseert maar ook decentraliseert.

In combinatie met andere energiebronnen die eraan komen is zo'n systeem goed op te zetten.

En men moet dan alleen hybriden toelaten die oplaadbaar zijn.

Een decentraal energie-netwerk eist wel een soort vaste kostenpost voor de apparatuur zodat het eogen risico van kapotte apparatuur nihil is.

Lease constructies zijn nodig om de gas-stroom-warmte converters aan te schaffen en inzake onderhoud.

Ook is een vaste stroomprijs nodig om zo'n netwerk beheersbaar te houden.

Het vrije energiemarkt concept is feitelijk tegenwerkend omdat bedrijven niet precies kunnen inschatten wat de prijs van die energie is over 5 jaar.

Men neem niet graag risico's waarop men geld kan verliezen.

Een oplaadkastje voor een hybride kost geld maar is goed voor het milieu (ook ter plekke).

Als men de stroom van dat oplaadkastje nu moet betrekken met veel extra belastingheffing dan is de staat diegene die aan dat kastje verdient en moet die ook mede investeren in de aanschaf ervan.

Het zou beter zijn om die extra belastingen op energie weg te doen omdat deze belemmerend werken.

Bedrijven kunnen deze middelen dan steken in betere energie-systemen.

Nu moeten ze alleen hopen dat hun investering in isolatie e.d. door hogere prijzen terug verdient worden.

Nu is de energie-belasting een melkkoe geworden...

[Ruben01]

Met een hybride kan men de woon-werk verkeer afstanden goed afleggen met de accu.

Als men bij bedrijven terreinen nu oplaad-terminals heeft, veilige stopcontact systemen, dan hoeven deze autos niet op benzine te rijden zodat ze de woon-werk routes niet vervuilen.

...

Dan zal men toch snel naar andere hybride wagens moeten zoeken, met de huidige wagens kan je maar een zeer korte afstand afleggen zuiver op elektriciteit. Met een andere accu zullen de meesten wel beter presteren maar de constructeurs moeten ze er wel in willen steken.

[Cycloon]

Dan zal men toch snel naar andere hybride wagens moeten zoeken, met de huidige wagens kan je maar een zeer korte afstand afleggen zuiver op elektriciteit. Met een andere accu zullen de meesten wel beter presteren maar de constructeurs moeten ze er wel in willen steken.

Eigelijk is het nog erger, de hybride wagens rijden enkel onder een bepaalde snelheid op elektriciteit (en die snelheid ligt heel laag, zeker < 30 km/h). Er was overlaatste nog een documentaire over op canvas. Natuurlijk hebben hybridewagens op z'n manier niet veel te bieden (toch de huidige niet).

[Ruben01]

Eigelijk is het nog erger, de hybride wagens rijden enkel onder een bepaalde snelheid op elektriciteit (en die snelheid ligt heel laag, zeker < 30 km/h). Er was overlaatste nog een documentaire over op canvas. Natuurlijk hebben hybridewagens op z'n manier niet veel te bieden (toch de huidige niet).

Dat bedoelde ik Cycloon.

Vorig jaar (6e middelbaar) heb ik mijn eindwerk over Hybride technologie in de autoindustrie gedaan en toen heb ik verschillende ritten gemaakt met hybridewagens: Prius II, de SUV RX 400h , de luxesedan GS 450h en het luxueuze topmodel, de LS 600h.

Als je dan een computer aansluit in de wagen die alle gegevens gaat registreren tijdens een rit dan merk je dat die wagens zo goed als nooit zuiver elektrisch aan het rijden zijn.

De elektromoteren die men gebruikt zijn normaal wel zwaar genoeg om tot een redelijk hoge snelheid volledig elektrische te rijden (zeker genoeg voor het stadsverkeer). Het probleem is dat de batterijen niet genoeg energie kunnen leveren voor dat een lange tijd vol te houden.

Doordat de batterijen die men nu gebruikt niet voldoende zijn is de software voor de wagens zo geschreven dat de batterij bijna constant op een zo hoog mogelijk rendement gaat worden bijgeladen.

[Schwartz]

In antwoord op de reaktie van Ruben:

als de auto weet dat ie op maandag tot en met vrijdag op steeds dezelfde rit zit en hij weet dat ie ''voer'' bekomt kan hij zijn boordcomputer zodanig intstellen dat ie wel op stroom blijft rijden.

Als men dan afwijkt van de route gaat de auto anders handelen en de motor erbij gebruiken etc.

De auto moet ook weten dat ie thuis is en dan altijd ''zijn voer' bekomt.....

In combanatie met een GPS systeem en wat geheugen en wat simpele software technieken is dit systeem goed mogelijk te maken.

De auto kan met wat complexe software zelf leren zo efficient te rijden door een stuk stad die men dan dagelijks aflegt.

De bestuurder kan door een stuursensor de auto laten voelen dat ie fout bezig is om zo zijn gedrag te beteren om efficienter te werken.

Als men weet dat veel autos voor alleen korte stukjes gebruikt worden:

werk: 50weken*5werkdagen*10km*2=5000km.

boodschappen: 52*6= 300 km

Oma bezoek: 50*10: 500km

Sportvereniging/ontspanning: 50*5*2: 1000 km

Komen we op kleine afstanden: 6800 km.

Bij een gemiddelde van 12000 km per jaar kan men gerust stellen dat voor een doorsnee gezinsauto 50% van de jaarlijkse km korte ritten zijn waarop de auto zonder een druppel benzine hoef te rijden.

De steden worden dan een stuk minder vervuilender wat echt nodig is want al deze korte ritten zijn meestal in steden.

De energie-milieu problematiek is een zeer gecompliceerd systeem met kansberekening en waarschijnlijkheidstoestanden en gedrag van mensen, autos, wegen etc.

Met een simpele rekensom kan men niet een goede energie-milieu balans vinden.

Waterkracht uit Noorwegen is schoon en moet optimaal toegepast worden...

Het opladen van accu's van hybriden is dan een must om je stroom kwijt te geraken aan de gebruikers.

Een centrale moet 24 per uur dag in bedrijf zijn voor een optimaal rendement, dit kan als men accu's oplaadt.

Komt men stroom tekort dan zegt men tegen de autos of opladers dat ze het opladen moeten staken....

Daarom is het van belang dat de benzineprijs en stroomprijs haast gelijk worden naar energie-inhoud.

[Ruben01]

In combanatie met een GPS systeem en wat geheugen en wat simpele software technieken is dit systeem goed mogelijk te maken.

De auto kan met wat complexe software zelf leren zo efficient te rijden door een stuk stad die men dan dagelijks aflegt.

De bestuurder kan door een stuursensor de auto laten voelen dat ie fout bezig is om zo zijn gedrag te beteren om efficienter te werken.

De huidige software in hybride wagens gaat zichzelf al aanpassen naar het rijgedrag van de bestuurder.

Wat je allemaal zegt over die korte afstanden is waar maar momenteel doen de constructeurs naar mijn mening gewoon te weinig om het maximale rendement uit sommige hybridewagens te halen. Het is natuurlijk voor hun ook moeilijke keuze die ze moeten maken. Momenteel proberen ze de hybride zoveel mogelijk op een conventioneel voertuig te laten lijken omdat de mensen hiermee vertrouwt zijn.

In sommige hybride wagens staat een knop waarmee je enkel op elektriciteit kan rijden, de prestaties van de wagen zijn dan zo ondermaats dat niemand dat gebruikt.

Je geeft hierboven een aantal voordelen van het elektrisch rijden met een hybride wagen maar allemaal die voordelen hebben ook wel een nadeel. Momenteel zijn die nadelen voor de constructeurs blijkbaar te groot en kunnen de voordelen daar niet tegenop. Hopelijk komt er een grote vooruitgang wanneer men plug-in hybride wagens gaat bouwen.

Wanneer er dan voldoende plaatsen zijn waar je die wagens kan laden dan vermoed ik dat de doorbraak van een volledig elektrische wagen een kleine stap is.

[Benm]

Eerlijkgezegd denk ik dat de overheid er ook wel een stokje voor zal steken, op electriciteit zit minder heffing dan op benzine of diesel. Uiteraard is het aandeel electrische wagens nu verwaarloosbaar, maar als het populair wordt zal er geheid is aan gedaan worden...

Qua milieu maakt het verder weinig uit denk ik, of je nou kolen in een centrale gooit om daarmee een auto op te laden of direct olie in de tank gooit zal elkaar niet zoveel ontlopen. Natuurlijk verlies je rendement in de centrale, transport en de batterij, maar dat wordt (denk ik) goeddeels weer goedgemaakt door de efiicientie van electrische aandrijving.

Alleen jammer dat je daarvoor 17kW aan vermogen nodigt hebt. Iets wat je niet in een huishouden vindt (het maximum in Nederland is nog geen 6kW)

Hoe groot is die batterij eigenlijk?

Overnacht zou je vanaf een gewoon stopcontact best 20 kWh kunnen opladen (3kW, 8uur, incl verliezen)... toch genoeg om een klein kwartier plankgas te kunnen rijden met een gemiddelde personenwagen.

[Mechanieker]

Punt van zorg blijft: wie gaat dat allemaal betalen?

Betalen zullen we het toch als we willen blijven rijden. Dus dat vind ik op zich geen punt van zorg.

Het is volgens mij wel een punt van zorg omdat de verschillende alternatieve vloeibare brandstoffen niet allemaal even duur zijn. De meest schadelijke opties, zoals biodiesel en ethanol, zijn tevens het goedkoopst, zeker als straks de helft van de wereldbevolking de hongerdood heeft genoten. De meest gunstige en (werkelijk) duurzame opties: volledig synthetische brandstoffen geproduceerd door electrolyse en Fischer Tropsch op basis van electriciteit van zon, wind en water, zijn nu eenmaal erg duur t.o.v. vloeibare biobrandstoffen geproduceerd op basis van het voedsel van mensen die minder dan US$2,- per dag verdienen.

[Bart]

Qua milieu maakt het verder weinig uit denk ik, of je nou kolen in een centrale gooit om daarmee een auto op te laden of direct olie in de tank gooit zal elkaar niet zoveel ontlopen. Natuurlijk verlies je rendement in de centrale, transport en de batterij, maar dat wordt (denk ik) goeddeels weer goedgemaakt door de efiicientie van electrische aandrijving.

Uit een recentelijk rapport van EPRI en het NRDC blijkt dat plug-in hybrides 17% (well-to-wheel) minder uitstoten dan gewone auto's.

Hoe groot is die batterij eigenlijk?

Overnacht zou je vanaf een gewoon stopcontact best 20 kWh kunnen opladen (3kW, 8uur, incl verliezen)... toch genoeg om een klein kwartier plankgas te kunnen rijden met een gemiddelde personenwagen.

De batterij in een gewone hybride Prius is 1.3 kWh, maar hier wordt maar 30% van gebruikt (ivm veroudering). In de plug-in hybride ombouw sets wordt normaal een batterij van ongeveer 10 kWh geplaatst waarvan 90-100% wordt gebruikt.

Continue 3kW uur trekken is geen goed idee, omdat het onderstation is berekent op 1kW per huishouden. De huidige laders gaan daarom ook van 1kW uit, waarmee je dus 10kWh in een nacht kunt opladen.

Je kunt ongeveer 5 tot 10 kilometer op een kWh rijden. Merk op dat het vermogen wat een benzinemotor bij cruise snelheid moet leveren niet te vergelijken is met het vermogen van een elektromotor bij dezelfde snelheid. De overdracht van de benzinemotor naar de wielen heeft een rendement van ongeveer 10%, terwijl een elektromotor 90% van het batterijvermogen in de wielen krijgt.

[Mechanieker]

De overdracht van de benzinemotor naar de wielen heeft een rendement van ongeveer 10%, [..]

Volgens mij bedoel je: "verliezen" in plaats van "rendement". Ik heb altijd geleerd (als vuistregel) om te rekenen met een rendement van ongeveer 90% tussen motor en proces voor een direct aangedreven machine zoals een auto.

[Benm]

Continue 3kW uur trekken is geen goed idee, omdat het onderstation is berekent op 1kW per huishouden. De huidige laders gaan daarom ook van 1kW uit, waarmee je dus 10kWh in een nacht kunt opladen.

Mwoah, goed idee of niet, heb er recht op want je betaalt je electriciteitsleverancier ervoor. In feite zou je zelfs gewoon 3x16A (11 kW!) kunnen gebruiken in het gemiddelde huis, alleen heb je dan niets over voor de rest. Overigens voorlopig geen probleem met distributie tenzij die wagens erg populair worden.

Volgens mij bedoel je: "verliezen" in plaats van "rendement". Ik heb altijd geleerd (als vuistregel) om te rekenen met een rendement van ongeveer 90% tussen motor en proces voor een direct aangedreven machine zoals een auto.

Dat denk ik ook, als je 90% van de pakweg 100 kW motorvermogen in de aandrijving verliest dan zou die geen lang leven beschoren zijn. Voor zover ik weet is het totaalredement (thermisch naar wiel) van een gewone auto ongeveer 25%, waarbij de grootste beperking feitelijk gewoon in de cyclus van de motor zit.