Furor Teutonicus
https://www.furorteutonicus.eu/2014/07/06/grafeen-help-bij-opslag-elektriciteit-en-gaat-duurzame-energie-redden/
Export date: Thu Nov 26 14:52:35 2020 / +0000 GMT

Grafeen help bij opslag elektriciteit en gaat duurzame energie redden


Duurzame energie faalt hard als de zon niet schijnt en de wind niet waait. Jammer, want vooral zonne-energie lijkt veelbelovend. Nog niet eens een maand geleden, op maandag 9 juni 2014, werd 50,6% van de Duitse elektriciteit door zonnecellen opgewekt. Toch zijn er nog obstakels. Maar aan de horizon verschijnt een technologie om die obstakels te overwinnen!

Obstakels voor duurzame energie


Als de zon niet schijnt moet de de kolencentrales weer opstarten -- en die kolencentrales zijn niet gemaakt voor wisselende belasting, dus dat is een duur en vervuilend proces. In Duitsland kunnen ze ook elektriciteit kopen van Franse kerncentrales. Dus atoomenergie om je zonnecellen te redden... dat klinkt toch niet helemaal goed.

In Noorwegen pompen ze water omhoog, en als ze dan weer stroom nodig hebben laten ze dat water via een watermolen met dynamo weer naar beneden stromen. Het is niet zo efficiënt, maar het werkt. Leuk voor Noorwegen. Niet veel landen hebben van die grote bergmeren.

Accu's zijn niet het antwoord. Ze laden te langzaam op, ze zijn log en zwaar, en ze verliezen lading na verloop van tijd. Dat is ook de reden dat bijna alle motorrijders hun motoraccu aan een druppellader leggen. Bovendien moet je een accu na enige tijd vervangen. En als het vriest, dan doet je accu het ook niet goed meer. Elektrisch rijden is helemaal niet zo aantrekkelijk.

Zonne-energie kun je aanvullen met windenergie. De kans dat het zowel donker is als windstil is natuurlijk nog best groot, maar toch al wat kleiner dan de kans dat het alleen donker is. Windenergie heeft nogal wat problemen. Dankzij milieuclubs en partijen als GroenLinks, PvdA en D66 krijgen windparken veel subsidie, wat een remmend effect gehad heeft op de innovatie en economische duurzaamheid. Daarnaast is het qua ruimtelijke ordening lastig om grote, lawaaierige apparaten geplaatst te krijgen. Eerder heb ik een artikeltje geschreven over de problemen rond windenergie onder de titel Wind is duur – en mileugekkies zijn vaak onnatuurlijke romantici, waarin ik de politieke en maatschappelijke ellende die door idealistische gekken veroorzaakt wordt van context voorzie.

Gaat grafeen de oplossing worden?


Er zijn componenten die wel snel opgeladen kunnen worden: condensators, in het Engels: capacitors. Het basisidee van een condensator is dat je stroom kunt "condenseren". Denk aan bv. statische stroom (vonken van je wollen trui in de winter), of de ontlading in de vorm van bliksem als er een groot spanningsverschil zit tussen de wolken en de aarde. Die bliksem is een energiestoot, en volgens de wet van behoud van energie zat die energie al ergens -- in dit geval een spanningsverschil (Voltage) tussen boven en beneden. In het klein kun je dat nabootsen door twee grote metalen oppervlakten, bv. twee platen, vlak bij elkaar te zetten en er een spanning op te zetten. De platen krijgen een spanning en die kan ontladen of terugstromen.

Maar dit artikeltje gaat niet over de achtergronden van condensators. Wat kun je ermee?

Je kunt er erg veel mee, omdat het opladen van een condensator erg snel gaat. Dus je huidige elektrische faalauto doet er dan geen uren over om op te laden, maar slechts minuten of theoretisch slechts seconden. Helaas kennen condensatoren ook diverse problemen, zoals de grootte, zelfontlading etc. Vandaar dat je nog een accu in je auto hebt. Theoretici geloven al lang dat je met een laagje grafeen tussen twee platen veel betere condensators kunt bouwen.

Ik las voor het eerst over grafeen in de Kijk, toen ik een tiener was, toch al een heel poosje terug. Grafeen bestaat uit koolstof en is milieuvriendelijk. Hieronder zie je een afbeelding van grafeen (bron: Wikipedia Commons / Karl Bednarik), waarbij je goed kunt zien dat met zeshoeken (hexagonen) grote "tapijten" gelegd kunnen worden.

grafeen structuur

Zo'n tapijt, zoals ik het noem, kun je tussen twee platen in leggen. Je krijgt dat een ultracondensator. Die kan sneller opladen, houdt energie beter vast, en is een stuk compacter dan tegenwoordige condensatoren.

Het probleem met grafeen is dat 't nogal duur en moeilijk is om het te maken. Maar recent zijn er nieuwe technieken ontwikkeld in laboratoria om de productie gemakkelijker en goedkoper te maken. Daardoor verschijnt er aan de horizon een prachtige techniek om stroom op te slaan. En dan kunnen we 's nachts de elektriciteit gaan gebruiken die de zon ons overdag zal geven :-)

Laten we hopen dat deze nieuwe technologie niet net zoals windmolens al vroeg in de ontwikkeling kapot gesubsidieerd wordt door linkse partijen en de technologische ontwikkeling ervan door staatssteun tot stilstand komt en ook subsidie-afhankelijk wordt. De kans daarop is niet zo groot: het onderzoek vindt ook plaats in landen zoals Zuid-Korea. Er is dus goede hoop, wederom reden tot een smiley :-)

Update: zie ook de uitvoerige en interessante reactie van renevers hieronder.

Meer weten?


Bronnen en andere artikelen over grafeen:

Andere referenties in dit artikel:
Excerpt: Grafeen helpt bij opslag elektriciteit. Zo wordt zonne-energie bruikbaar voor het echte werk!
Post date: 2014-07-06 09:47:54
Post date GMT: 2014-07-06 08:47:54

Post modified date: 2014-07-11 14:07:19
Post modified date GMT: 2014-07-11 13:07:19

Export date: Thu Nov 26 14:52:35 2020 / +0000 GMT
This page was exported from Furor Teutonicus [ https://www.furorteutonicus.eu ]
Export of Post and Page has been powered by [ Universal Post Manager ] plugin from www.ProfProjects.com