NanoFLOWCELL, zout als alternatief voor fossiele brandstof
Het bedrijf NanoFLOWCELL AG heeft een krachtige nieuw redox flow accu ontwikkeld waarop een auto kan rijden. Het principe van een redox flow batterij dateert al uit 1933, maar de techniek is anno 2014 zo verbeterd dat er daadwerkelijk genoeg energie kan worden vrij gemaakt. Doordat de accu werkt op zout elektrolyt vloeistof, kan hij theoretisch eenvoudig door te tanken worden opgeladen. Dit maakt de nanoflowcell zeer interessant voor de toekomstige elektrische auto's.
Redox flow accu
Een redox flow accu is een type oplaadbare accu die bestaat uit twee chemische componenten opgelost in vloeistoffen die in het systeem gescheiden worden door een membraan. De uitwisseling van ionen vindt plaats door het membraan terwijl beide vloeistoffen circuleren in hun eigen ruimte. Hierdoor vindt een "koude verbranding" plaats, waarbij oxidatie en reductie processen parallel gebeuren en daardoor elektrische vermogen produceren.
Voor- en nadelen
Een redox flow accu is technisch verwant aan zowel een brandstofcel en een elektrochemische cel. In tegenstelling tot de gangbare accu’s bestaan bij een redox flow accu de elektrolyten uit een vloeistof en zijn deze niet deels aan een vaste stof (platen) gebonden zoals bijvoorbeeld bij een lood- of li-ion accu. Het voordeel is dat door het ontbreken van de platen de levensduur bijna onbeperkt is. Ook de hoeveelheid opgeslagen energie is onbeperkt. Door de elektrolyt tank te vergroten kun je meer energie opslaan en dat maakt het een effectief opslagmedium voor elektrische energie. Een groot nadeel was dat de meeste stroomcellen relatief minder krachtig waren en ze verreisden meer geavanceerde elektronica.
Nanoflowcell
Geschiedenis
De eerste toepassing van de stroomcel techniek stamt al uit 1933. De eerste commerciële toepassingen vonden plaats in de jaren 80. In 1986 werd de techniek door de University of New South Wales in Australië gepatenteerd. In 2014 werd een technologie aangekondigd dat de lithium-zwavel chemie rangschikt in een netwerk van nanodeeltjes. Hierdoor kan meer energie worden onttrokkenHet is mogelijk om een tot vijf keer hogere energiedichtheid te halen als in eerdere type redox accu's. Hierdoor wordt de opslag vergroot van 25 Wh per kg elektrolyt tot 120 Wh per kg elektrolyt. Deze nanoflowcell maakte het voor het eerst in de geschiedenis mogelijk om een auto op een flow accu te laten rijden.
Kracht
De nanoflowcell is zo krachtig dat een voertuig 20 keer verder kan rijden op een nanoflowcell batterij dan op een conventionele lood-zuur accu en 5 keer verder dan de lithium-ion-technologie van de meeste van de huidige elektrische auto's. Ook duurt het opladen minder lang. Om de accu weer op te laden kan de verbruikte elektrolyt vervangen worden door nieuwe. De verbruikte elektrolyt kan vervolgens buiten de accu opnieuw opgeladen worden.
Eenergieopslag
De nanoflocell is de eerste technologie die efficiënt grote hoeveelheden energie kan opslaan. Het elektrolytische energie opslagmedium behoud alle energie en het is ook zeer stabiel en veilig te bedienen.
Deze technologie biedt veel nieuwe mogelijkheden voor de toekomst. Bijvoorbeeld in de luchtvaart, voor spoorvervoer en voor energie voor woningen.
Energie en vermogen van verschillende energiesoorten
Energiesoort | vermogen (W/kg) | Energie (W/kg) | Factor in vergelijking met een Li-ion accu |
Lood-zuur | 100 | 30 | 0,25 |
Li-ion | 300-4000r | 120 | 1 |
Redox flowcel | 10 | 600 | 1 |
Nanoflowcell | 6000 | 11800 | 5 |
Benzine of diesel | Afhankelijk van de motor | | 100 |
Lees verder