De elektrische ES-19 van het Zweedse Heart Aerospace. Het toestel moet in 2026 in dienst komen en 19 passagiers kunnen vervoeren. Beeld Heart Aerospace
De elektrische ES-19 van het Zweedse Heart Aerospace. Het toestel moet in 2026 in dienst komen en 19 passagiers kunnen vervoeren.Beeld Heart Aerospace

ColumnVincent wil zon

‘Gewichtloze’ batterij geeft e-vliegtuig flink wat extra kilometers

Een gewichtloze batterij bestaat uiteraard niet. Maar toch: Zweedse onderzoekers hebben een batterij ontwikkeld die geen gewicht toevoegt aan een vliegtuig, of auto, of fiets. Hoe? De batterij wordt onderdeel van het frame.

Batterijen, en vooral de moderne lithium-ion-varianten, zijn uitermate geschikt om elektrische auto's en fietsen voort te bewegen. Ze hebben echter één groot nadeel: ze zijn zwaar, heel zwaar. Een standaard batterij weegt nu 7 of 8 kilo per kWh opslag, en de nieuwste exemplaren nog altijd 4 kilo. Een stevige e-auto heeft al gauw een batterij die honderden kilo’s weegt, een vrachtwagen moet duizenden kilo’s meezeulen.

Er worden wel steeds lichtere batterijen ontwikkeld. Batterijen die meer kWh per kilo kunnen opslaan, maar die ontwikkeling gaat niet erg hard. En als je elektrisch wilt vliegen, moet er écht een grote slag geslagen worden bij het reduceren van het gewicht. Anders komt zo’n toestel amper de lucht in en moet het al snel weer landen.

Twee Zweedse instituten, de Chalmers Universiteit voor Techniek en het Koninklijk Instituut voor Techniek KTH, hebben een heel andere aanpak gekozen. Zij werken aan materialen die veel minder stroom per kilo kunnen opslaan, maar die tegelijkertijd als deel van het frame of de beplating van bijvoorbeeld een auto of vliegtuig kunnen dienen.

Doorbraak

Een paar weken geleden presenteerden zij een doorbraak. Ze gebruiken daarvoor koolstofvezels, die onder meer voor superlichte sportfietsen worden gebruikt, en een laagje lithium-ijzer-fosfaat (LFP) op aluminiumfolie. Ertussenin zit glasvezel met een zogeheten elektrolyt, waardoor lithium-ionen van de aluminium-laag naar de koolstofvezel kunnen verhuizen en zo stroom opslaan. Glasvezel zorgt ook voor aanvullende stevigheid.

Er werd al langer onderzoek gedaan naar de mogelijkheid om frame- en plaatmaterialen ook als batterij te kunnen gebruiken. Leif Asp, projectleider en professor bij Chalmers, heeft de opslagcapaciteit van frame- en plaatmaterialen nu in één klap kunnen vertienvoudigen, naar 24 Wh per kilo. Dat is dus nog altijd erg weinig vergeleken met een standaardbatterij van, zeg, 120 of 150 Wh per kilo.

Dubbel voordeel

Maar het houdt niet bij die 24 Wh/kg op, aldus Asp. Het doel was eerst om bruikbare materialen te vinden en aan te tonen dat er toekomst in deze ontwikkeling zit. Samen met het het Zweedse Nationale Ruimtevaartinstituut denkt hij de capaciteit verder op te kunnen voeren tot 75 Wh/kg. En het materiaal dat hij daarvoor op het oog heeft krijgt de sterkte van aluminium, maar zal lichter zijn. Over twee jaar moet die nieuwe ‘structuur-batterij’, zoals hij zijn materiaal noemt, klaar zijn om te worden toegepast.

Een elektrische auto, vliegtuig of fiets krijgt dan twee gewichtsvoordelen. Ten eerste is het nieuwe materiaal dus licht, en dat maakt het voertuig lichter en dus zuiniger. Ten tweede heb je kleinere aanvullende traditionele batterijen nodig, of misschien wel helemaal geen gewone batterijen meer, wat opnieuw veel gewicht scheelt en het voertuig nog zuiniger maakt. LFP-batterijen zijn daarnaast goedkoper te maken, gaan langer mee en gebruiken geen milieu- en mensonvriendelijk kobalt.

Graag voor mijn Sion

Als de batterij inderdaad over twee jaar beschikbaar zou komen, dan denk ik dat het eveneens Zweedse Heart Aerospace een logische klant zou zijn. Die wil over vijf jaar een elektrisch vliegtuig voor 19 passagiers in de lucht hebben. En als het nieuwe batterij-plaatmateriaal zich voor de luchtvaart nog te weinig heeft bewezen, en dus niet mag worden toegepast, dan werp ik me graag als vrijwilliger op om mijn zonneauto Sono Sion deels van het nieuwe materiaal te laten maken. De Sion wordt immers ook in Zweden, in de vroegere Saab-fabrieken, gebouwd.

In zijn weblog ‘Vincent wil zon’ belicht Vincent Dekker innovaties en ontwikkelingen op het gebied van groene energie, dichtbij en ver van huis. Lees meer afleveringen op trouw.nl/vincentwilzon.

Lees ook:

Met elektrische auto’s maken we kolencentrales al snel overbodig

Elektrische auto’s hebben veel stroom nodig en dus hebben we straks meer kolen- en gascentrales nodig. Het lijkt logisch, maar het is niet waar - integendeel, zelfs, zo blijkt uit een recent proefschrift.

Meer over

Wilt u iets delen met Trouw?

Tip hier onze journalisten

Op alle verhalen van Trouw rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright@trouw.nl.
© 2021 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden