Onderzoekers bij het Amerikaanse ruimteagentschap NASA hebben een vastestofbatterij ontwikkeld die efficiënt genoeg zou zijn om elektrische vliegtuigen aan te drijven. Zij beweren dat ze een van de belangrijkste problemen met de technologie, namelijk dat de battterijontlading te traag is, hebben opgelost.
Why it matters: Hoewel de transitie naar elektrisch rijden snel gebeurt, is het minder evident om de luchtvaart te elektrificeren. Batterijen zijn immers zwaar en kunnen veel minder energie per massa-eenheid opslaan dan fossiele brandstoffen. In de nabije toekomst moet de vastestofbatterij daar verandering in brengen. De technologie zal het mogelijk maken om meer dan 1.000 kilometer op één lading te rijden, en de batterijen zullen zeer snel kunnen worden opgeladen. Ook de luchtvaartindustrie denkt om die reden dat vastestofbatterijen een game changer kunnen zijn.
De essentie: De technologie is veelbelovend voor de luchtvaart.
- De batterijen van NASA zouden lichter zijn, in staat zijn om meer energie op te slaan en zouden bovendien geproduceerd kunnen worden zonder gebruik te maken van lithium. De voorraad lithium op aarde zou volgens sommige wetenschappers immers niet voldoende zijn om de transportsector te elektrificeren. Bovendien is de ontginning ervan vervuilend.
- Volgens NASA zijn de batterijen 30 tot 40 procent lichter dan hun lithium-iontegenhangers. Bovendien kan er twee tot drie keer zoveel energie in worden opgeslagen per massa-eenheid.
- Nog een belangrijk probleem dat NASA oploste, is de batterijontlading. Hoewel vastestofbatterijen veelbelovend zijn, zijn lithium-ionbatterijen veel efficiënter als het gaat om het ontladen van energie. Volgens berichtgeving van Yahoo! News slaagden de wetenschappers bij NASA erin om “de ontlaadsnelheid van een vastestofbatterij met een factor 10 verhogen – en dan nog eens met een factor 5”.
- Een belangrijke factor die de technologie geschikt kan maken voor de luchtvaart, is het feit dat vastestofbatterijen gebruik maken van een vast elektrolyt, het medium dat de twee polen met elkaar verbindt. Lithium-ionbatterijen maken gebruik van een vloeistof, maar het probleem is dat dit brandbaar is. Vastestofbatterijen zijn bovendien resistent tegen de grote temperatuurverschillen die inherent zijn aan vliegen.
De nadelen van vastestofbatterijen
Maar: Momenteel is de technologie nog niet klaar om op de markt gebracht te worden.
- Een groot probleem met vastestofbatterijen is dat de elektroden snel vervormen bij herhaalde opladingen. Na enkele honderden oplaadbeurten raken ze daardoor los van het elektrolytmateriaal. Lithium-ionbatterijen kunnen daarentegen duizenden keren herladen worden.
- Voordat vastestofbatterijen commercieel aantrekkelijk kunnen worden, moet de kostprijs bovendien nog sterk dalen. Voorstanders geloven echter dat het opschalen van de productie dit probleem deels zal oplossen.
- Vastestofbatterijen presteren bovendien minder goed bij koude temperaturen. Als dat probleem niet kan worden opgelost, zal het niet praktisch zijn om ze te gebruiken in koudere landen.
(ns)
