Greencheck.nl

Dit is een retorische vraag, al enige jaren geleden is (in Delft) bedacht dat vrachtwagens 15% efficienter kunnen zijn als ze een extra ‘staart’ zouden hebben. Persoonlijk heb ik gekeken of deze staart opblaasbaar te maken was (van dik plastic) zodat deze makkelijk aan de achterkant van een container kon worden aangebracht. Het is inderdaad mogelijk dit te doen en je krijgt dan een ballon met een bevestigings frame dat kan worden ingeklapt en evt onder het chassis opgeborgen. Natuurlijk wenst de transportsector deze omslachtigheid niet.Wie heeft zin dit te proberen?

De vrachtwagen is in veel gevallen bijna niet ontwikkeld, het is een cabine, motor, chassis, en omdat deze dingen vaak geruild worden en nogal ruw worden behandeld lijkt het of het niet kostendekkend is om er iets mee te doen. 

Scania denkt daar anders over 

Natuurlijk zijn er ook ander punten waar voertuigen onairodynamisch kunnen zijn, en dan kan het lonen de oneffenheden weg te werken. Noem het Wheel Armour (wheel skirt is een naam die het concept bij voorbaat de nek omdraait)..

Voorwiel Armour..

Mensen zijn vrij om benzine in een auto te plensen, en een auto accu is doorgaans makkelijk te vervangen. Batterijen van electrische auto’s zijn daarentgen een vast onderdeel van het chassis en zijn niet vervangbaar. Er is een goede reden om daar iets op te vinden, want electrische auto’s zijn echt een stuk efficienter maar de batterij capaciteit maakt ze nog impopulair. Waarom wordt niet net zo hard gewerkt aan het plugin maken van autobatterijen als aan het veilig maken van waterstof opslag?

Efficientie van de opties. Efficientie verhult de kern van de zaak : Het te bereiken aantal kilometer per Megajoule.

Technology	Voorbeeld Auto	Brandstof	Bron Naar Auto Efficiency	Auto km/Mj	Totaal
Aardgas Motor	Honda CNG	Aardgas	86%	0,37 km/Mj	0,318 km/Mj
Waterstof Brandstofcel	Honda FCX	Aardgas	61%	0,57 km/Mj	0,348 km/Mj
Diesel Motor	VW Jetta Diesel	Aardolie	90%	0,53 km/Mj	0,478 km/Mj
Benzine Motor	Honda Civic VX	Aardolie	81%	0,63 km/Mj	0,515 km/Mj
Hybride	Toyota Prius	Aardolie	81%	0,68 km/Mj	0,556 km/Mj
Electric	Tesla Roadster	Aardgas	52,5%	2,18 km/Mj	1,145 km/Mj
Electric	Tesla Roadster	Solar	85%	2,18 km/Mj	1,85 km/Mj*

(bron) * toegevoegd door auteur

Bovenstaande tabel laat zien dat in 2006 de uiteindelijke efficientie van electrische autos het verst kwamen per Megajoule. En dit was nog met electriciteit opgewekt in centrales dmv aardgas, in de berekening van de efficientie op die basis is wel iets mis, namelijk de omzetting van aardgas in electriciteit is niet 97,5% efficient. Aardgas centrales zetten aardgas misschien 40% efficient om in electriciteit, dus de 52,5% efficientie van bron naar auto is overdreven, misschien om te voorkomen dat mensen de table verkeerd interpreteren (oh, dus een electrische auto is maar 34,8% efficient? NEE, dat is de inefficientie van aardgas!)  

"Natural gas recovery is 97.5% efficient, and processing is also 97.5% efficient.10 Electricity is then transported over the electric grid, which has an average efficiency of 92%,11 giving us a “well-to-electric-outlet” efficiency of 60% x 92% x 97.5% x 97.5% = 52.5%." 

Het is dus niet de auto die hier het probleem is, maar de bron van de electriciteit. Als we een windmolen of zonnepanelen electriciteit laten opwekken dan is de efficientie na netverliezen 85%? Een windmolen produceert met 100% efficientie, als bron, net als de aardolie of aardgas 100% van het beschikbare energie content bevat bij de bron. Met een electische auto komen we bijna 2 keer zo ver met dezelfde energie. Het probleem met electrische auto’s is tot nu to nog de actie radius. Die moet groter. Dat kan door vervangbare batterijen (want opladen duurt nog te lang).

 Auto batterij vervang station (bron)

Bovenstaande foto is van een batterij verwissel station. Het is alsof je de ingewanden moet vervangen. Maar als je hem oplaad kan er gewoon een stekker in het stopcontact. Als we voor batterijen eenzelfde standaard kunnen afspreken als we hebben met banden en eh accu’s, dan zou het toch absoluut eenvoudig moeten zijn om auto’s een arbitaire actieradius te geven? Simpelweg van onderen er inschuiven bij een vervang station. Misschien een verschillende set voor als je naar Italie gaat (batterijen van het internationale batterij netwerk). Wat is het probleem? Koffers mogen wel in de achterbak, maar de batterij moet een deel zijn van het chassis? Als we een ding kunnen doen waar we als maatschappij baat bij hebben is een eigen standaard instellen voor electrische auto’s of er in Europa voor te lobbyen.

Auto’s als Smart Fleet ipv Smart Grid

Auto batterijen zijn 86% efficient. Van de energie die je er in steekt krijg je 86% terug. De duurzaamheid en capaciteit van batterijen stijgt met sprongen, en als mensen zeggen "We willen met het oog op de levensduur van de batterij deze niet te vaak opladen of ontladen" gaan voorbij dat all die oplaad en ontlaad cycli nut hebben, dus vallen onder de afschrijving van de batterij. Bovendien zijn er ontwikkelingen die op dat gebied hoopgevend zijn, batterijen die 288.000 km meegaan.Met dat in het achterhoofd is het een mysterie waarom we onze forens niet combineren met transport van electriciteit van de werkplek naar huis. Een bedrijf kan met energie investerings aftrek zonnepanelen aanschaffen (waarvan de kosten snel dalen), en je auto kan de hele dag opladen op de parkeerplaats. Als je dan super efficient naar huis rijdt heb je thuis makkelijk genoeg stroom voor de wasmachine en andere zaken in huis. De Tesla heeft een batterij met een capaciteit van 53 kWh, een was draaien kost 1,1 kWh, dus als je niet te ver van je werk woont (met 53 kWh heb je ~190 Mj, zeg dat je 80% batterij gebruik realiseert, dan kun je met bovenstaande EV efficientie van 2,18 km/mj ongeveer 320 km rijden, hmmm, rekenfoutje? Neem voor het gemak even de 100 km range van de Burton Electric, die ijzerfosfaat batterijen heeft) hou je genoeg stroom over om je huishouden op te draaien. Dit zou de investering in de electrische auto’s nog interessanter maken.

Dat wasje kan er makkelijk bij.. 

De electrische auto kan ons heel wat voordelen brengen. Het kan een middel zijn om duurzame energie opwekking beter uit te nutten. Als de actieradius de beperkende factor is, en deze wordt beperkt door de eis dat de batterijen een vast onderdeel van de auto zijn dan is het de moeite waard om die regel te herzien. In ieder geval is dat een betere investering dan in het veiliger maken waterstof tanks, want die dienen zo te zien niets anders dan de ‘Gastransitie’ waar Shell zo enthousiast over is en die in Europa door belasting exempties voor gas wordt aangemoedigd. Als iedereen op deze manier electriciteit kan vervoeren en bufferen, wat moeten we dan denken van grote investeringen in het niet industriele smart grid? 

De lokale charginglot ? Goed voor 100 kWh/dag 

+ =

Waarom moeilijk als het makkelijker kan?

In de roboeconomie zal het meeste werk door automatische machines in fabrieken gedaan worden die door hernieuwbare energie worden aangedreven en van grondstoffen voorzien. Het resultaat is dalende prijzen voor alles wat we nodig hebben, en veel vrije tijd voor iedereen. Wie in de carbon/credit economie wil blijven ploeteren moet het zelf weten, we zien allemaal dat we elke keer weer de brandstoffen moeten vinden, kopen, winnen in snijdende competitie. Het resultaat is een vervuilde wereld waarin steeds minder mensen aan de moderne luxe kunnen deelnemen.

Werkeloosheid als gevolg van consolidatie en automatisering van productie leidt

nu niet tot ‘gratis’ goederen of een basis bestedingsruimte voor iedereen, omdat de productie nog steeds met

fossiele brandstoffen gebeurt waarvan de benutting door competitie wordt geoptimaliseerd (dus nooit weggegeven)

Een economie met hernieuwbare energie als productiemiddel kan kostenloos produceren en kan dus ook een basis inkomen instellen  

Hoelang voor u besluit u tegen deze slavernij te keren door het steunen van de bouw van oa windmolens en zonneparken, door het uitdagen van de wetenschap om een SNEL met hun innovaties te komen. U kunt door het aansporen van banken eens in de duidelijk rendabele zonnePV te investeren (iets wat ze niet willen omdat banken voornamelijk dienen om u koolstof energie krediet te verschaffen) uw eigen welvaart creeren. Een duurzame welvaart ontstaat dan vanzelf omdat je gebruik maakt van gratis energie in plaats van energie waaraan een prijskaartje gehangen is. Overigens hebben zonnepanelen momenteel een beter rendement dan een spaarrekening, tot 8,5 % op jaarbasis. Bent u de asfalt retoriek zat, dan kunt u een boodschap sturen door zonnepanelen aan te schaffen.

Onze politiek van zelfkastijding

Aan de VVD, PVV en CDA hebben we niks, getuigen onderstaande video, volledig in de pocket van het amerikaanse bankwezen, het carbon/credit systeem.. Is de PVV een extentie van de energie lobby? Waarom hebben we politici die onzin mogen uitkramen (zoals ‘Er is geen relatie tussen CO2 en de temperatuur van onze atmosfeer’) ? 

Lood accu’s zitten in bijna elke auto, het type is in de loop van de 20e eeuw weinig veranderd, het zijn tegenwoordig gel accu’s met een manier om het knalgas dat kan ontstaan bij het laden terug in water te veranderen. Het nadeel van deze accus is dat de polen eroderen, dwz het lood dat tijdens het laden oplost in het zuur komt niet perfect terug en raakt tijdens het gebruik van de accu steeds slechter verdeeld, zodat de accu op den duur kapot gaat. Vergelijk dit met de Edison accu (die door de lood accu werd vervangen) deze accu heeft geen zuur, en er zijn exemplaren van meer dan 100 jaar oud die nog even goed werken als toen ze nieuw waren.

In een flow accu is heeft het accu vloeistof reservoir een veel grotere capaiteit en fungeren ze als een soort ‘brandstof opslag’

Flow batteries zijn hele grote accu’s, dwz accu’s met meer accuvloeistof (waarin de energie wordt opgeslagen) dan een normale accu. Hierdoor kan meer energie worden opgeslagen die echter niet direct beschikbaar is. Alleen door de accu vloeistof te circulieren kan men de gehele flow batterij ontladen. Flow batteries worden oa gebruikt om wind energie op te slaan, of om buffers aan te leggen in het net als dat onbetrouwbaar is (zoals in de VS momenteel). Als energie bedrijven claimen dat er geen manier is om electriciteit op te slaan kramen ze onzin uit. Het lijkt of dat wordt beweerd om investeringen in de infrastructuur veilig te stellen. 

Wie kent hem niet 

Ongetwijfeld de makkelijkste flow battery (of flow accu) zou de lood accu zijn, want die kennen we al, we weten de ins en outs en wat veiligheid betreft is het ook bekend terrein. Het blijkt dat je inderdaad een flow accu met lood/zuur kan bouwen, al zijn er een paar aanpassingen. Hiernaar wordt ‘onderzoek’ gedaan en er loopt een pilot. 

"The proposed flow battery will use novel electrode materials that greatly increase the surface area available for chemical reactions, minimizing the amount of excess lead in the battery. In addition, the electrodes will resist the corrosion that typically limits the cycle life of conventional lead-acid batteries. " (bron)

Om van een lood/zuur accu een flow accu te maken moet het laad proces van de electroden gescheiden zijn. Bij Vanadium flow accu’s wordt bijvoorbeeld aan de electroden vanadium van een ladings niveau naar een hoger ladings niveau gebracht, en daarna kan het vanadium weg worden gevoerd. Bij lood accu’s is het probleem dat de electroden onderdeel zijn van de chemische reactie van het laden en ontladen. 

Solubale Lead (opgelost lood)

Omdat het lood een onderdeel is van de accu reactie bestaat een lood accu voor een groot deel uit electroden. In een flow accu zijn de electroden slechts de manier om stroom aan het langs stromend energie dragend reagens te onttrekken (de flow). Om dit probleem op te lossen worden carbon electroden gebruikt (het ‘novel electrode material’ hierboven genoemd) of een carbon polymer (carbon-HDPE), dus een plastic met hoog koostof gehalte. Als het maar niet oplost en als het maar goed geleid. Het lood blijft in de vloeistof, vandaar de naam ‘Soluble Lead Flow Battery’.

The performance of such cells under constant current density (10–160 mA cm−2) cycling is examined using a controlled flow rate (mean linear flow velocity <14 cm s-1) at a temperature of approximately 298 K. Voltage versus time and voltage versus current density relationships are considered. High charge (<90%), voltage (<80%) and energy (<70%) efficiencies are possible.  (bron)

 De chemische reactie is dus een beetje anders, want de electrode wordt niet gebruikt. Hieronder de cycle van een soluble lead flow accu..

(bron) 

Patent strategie

Het mag duidelijk zijn dat er niks is dat een ondernemer in de weg staat om een paar koolstof electroden aan te schaffen, een lood accu te slopen en er een solube lead flow accu van te maken. Toch gebeurt dit nog niet, en de pilot loopt in de VS (eindigend in 2013). Zo sterk is het effect van markt bescherming dat innovaties schijnbaar via een zorgvuldig afgebakend traject worden benut en geperfectioneerd, want natuurlijk zal het niet 1,2,3 werken. Maar bedrijven met ervaring op dit gebied en op zoek naar een markt zullen zich geen twee keer hoeven bedenken, en zo kan Nederland dan lekker toch zijn zonnestroom opslaan..  

Meer in mijn post "Megabatterijen voor Lokale Electriciteitsopslag"

Bloomberg meldt dat door de sterke wind in Duitsland er nu al 31 uren zijn geweest dat de windparken hun stroom nauwelijks kwijtkonden. 

"Rather than an anomaly, the event marked the 31st hour this year when power companies lost money on their

electricity in the intraday market because of a torrent of supply from wind and solar parks.

The phenomenon was unheard of five years ago." (bron)

Dit is niet alleen aan indicatie van veranderende weerpatronen, maar ook van een nieuwe economie waaring energie niet langer een beperkende factor is. Deze situatie is overigens interessant, want de windparken besloten om de electriciteit wel op de markt te brengen, terwijl ze ook de windturbines zouden kunnen stilzetten. Net als we zien met kernenergie in Belgie, kunnen windparken de prijzen onder druk zetten door het overschot te dumpen, en zo niet alleen andere windparken onrendabel maken, maar ook bv. een nieuwe kolen centrale. Greencheck is echter van mening dat de markt die voor electriciteit betaald met euro’s nog steeds een belemmerende relatie heeft met de olie/gas/kolen markt. Het zou beter zijn electriciteit in een industrieel liquide bulkgoed te verhandelen, bv ijzer contracten of platina.

"Narrower margins mean it will take longer for companies to pay off building new gas- and coal-fired facilities. Those plants are needed.

They can run around the clock, preventing blackouts when the sun sets or the wind dies as European power demand

grows 5 percent through 2015 compared with 2010, according to Paris-based bank Societe Generale SA’s forecast." 

Nee, "those plants are not needed", electricteit is dus op te slaan. 

"Using Minnesota wind to make nitrogen fertilizer for farmers

could transform agriculture, wind and hydrogen economics overnight"

Rolf Nordstrom, Upper Midwest Hydrogen Initiative (bron)

Energie opslag is nog altijd een ‘probleem’ en het is de vraag waarom, we hebben redox flow batterijen, vandium en anderssoortig (hierover binnekort meer),we kunnen waterstof maken en opslaan onder lage druk, we kunnen methanol maken, ammoniak (beide ook goed op te slaan) we kunnen de energie in electrische autobatterijen kwijt (ook een goede manier van distribueren), maar al die opties zijn ‘duur’, de meeste zijn verzzwegen of ontkend. Een protable ammoniak fabricage container voor windparken werd in de VS bedacht, maar komt niet uit de verf, terwijl het een heel makkelijk process is. ‘Could’ wordt vaak geinterpreteerd als ‘mogelijk ooit’, naar betekent in veel gevallen ‘kan nu maar doen we niet’. 

Groener dan gasgebaseerde kunstmest 

Laten we ons niet door de banken wijsmaken dat wind geen toekomst heeft omdat er een overschot is, alleen als de laatste nucelear en carbonfuel centrale (olie, kolen, gas, biomassa) gesloten is zijn we behoed van de terugkeer van het huidige carbon/credit systeem , en banken zijn daar zeer aan gehecht. Als de energie van een windmolen of zonnepark nuttig gebruikt kan worden dan rechtvaardigt dit de bouw. Desnoods maken we windmolens met windmolen energie.

James Delingpole should be understood to be of the same ilk as Chris Monkton (not a lord if you thought so). There are a million ways to win an argument using retoric tricks, like James in below video to deny climate science is about consensus. That is correct, science is not about consensus, but what the reporter means is that while striving to check and refute or find other reasons for the results, the conslusion is the largely and uniformly same. So there is a consensus about the accuracy of the scientific results. James explains he is an ‘interpreter of interpretations’..I’d call him a liar and a bullshitter.

Hoewel hij met stevige wind nogal kan piepen en kraken, en de wieken toch duidelijk hoorbaar zijn op korte

afstand, en het gevaarte een duidelijke breuk maakt in het overigens vlakke landschap, is er momenteel geen protest tegen het bestaan van deze windmolen..

Zaag/maalmolen de Grauwe Beer, al meer dan 350 jaar een doorn in het oog, toch?

Afgaand op de geuitte sentimenten ten aanzien van windmolens in Nederland zal het echter

steeds moeizaam blijven meer nuttig werk te laten doen door energie gewonnen uit de wind. 

(Overigens tenzij je een groot energiebedrijf bent, een investerings bank of misschien onze regering).  

Sunlight arrives on earth in almost parallel beams. A mirror reflection of direct sunlight shows you can point it at a distant spot. This ‘quality’ of sunlight is exploited in solar tower power plants. Heliostats all focus the suns reflection on a central reciever where the light is turned into heat (althoug sunlight has a good deal of invisible infra red light to start), and heat into electricity (usually). But sunlight could be more concentrated and thus usefull in different ways if it where used to power lasers.

Solar laser as a way to create a magnesium economy, maybe a step to far.. (by ELI)

We looked at concentrated sunlight for hydrogen a week ago, and the temperatures for water splittinghave to be high. With solar pumped lasers those temperatures are easy to reach, so this peeked the interest of the japanese researchers. It turns out it is not even that complicated, while the advantages of having your solar energy packaged into a neat beam should be obvious..

Solar concentration fresnel lenses for solar pumped lasers (source)

Looking further into the options I came across an interesting and potentially very usefull line of research, that of solar pumped lasers. This requires some explanation, which is not easy, but bear with us.

Solar pumped laser in action

Lasers are light sources where the light is traveling in perfect parallele beams. This is why laserlight shone to a far spot makes only a tiny dot. Laser light is produced in crystals that can be exited, so they start to emit light, and that because of their shape and nature will excite light in extremely parralel beams. There are several ways to ‘exite’ laser material, a common way is to shine flash light on it, which is why we associate laser with electrical sparks and high electric buzz. In the research I came across it is suggested it is done using focussed sunlight.

“Solar pumped laser has been studied. Recently, ceramic laser pumped by

pseudo solar light shows high efficiency of 43%.” (source)

Solar Pumped Laser

So you can make laser beams with sunlight, and you can do that with reasonable efficiency, meaning (as stated above) 43% of the energy in the sunlight is transferred it laser light. What does this mean?

sunlight continuously exites the laser chrystal that is doped to absorb visible light

In the article by Kazuo Imasaki et al. it means one can run a chemical process of hydrogen generation more efficiently. This is mainly because the laser can transfer the energy (which turns from light into heat) fast, with low losses and very precise into a reaction container. Imagine you make a heat storage vessel with a tiny hole where the laser comes in, the heat loss from the vessel is extremely low because the ususal pipes and such don’t exist. The laser can transport energy into small well insulated spaces to reach extreme temperatures.

The production of ammonia using the high temperatures achieveable with solar pumped

laser is deemed a great way to create high energy density fuel 

Another possiblility with solar laser light is it’s direct transportation over considerable distances. One can imagine a solar tower near a town beaming it’s energy to a nearby town, or perhaps through a wide diameter glass fiber tube. This might be less lossy and cheaper to realize than either copper/carbon electricity lines or pipes transporting heated oil, sodium or something like that. The laser idea was created for power beaming to satellites, but here we see that there can be a domestic advantage too..

Back from space 

The science is growing, but with a focus on space. Why not on earth, after all not all light is absorbed ealily by our atmosphere..

“The solar radiation was chopped at a 20% duty cycle to avoid overloading of the cooling system. The peak power output was more than 65 W during the chopper’s open times” 

(source)

“A ten megawatt solar-pumped continuous liquid laser system for space applications is examined. ” 

 “ a single inflatable mirror of 434 m diameter used in conjunction with a conical secondary concentrator is sufficient “

(source) 

More about The laser material 

More about Laser driven vehicles

This article disappeared…our bad, below a recap.

Lead acid batteries are still the most common large batteries around. They are found in every car and have seen remarkably little innovation in the past decades. They can be used for large capacity storage, but they still wear down and there is no easy modular recycling infrastructure for worn out electrodes, most are still throwaway. We hear a lot about flow batteries for large capacity storage. Flow batteries are batteries where the electrolyte reservoiw is much bigger than usual. Most of it is out of reach of the electrodes most of the time, so a pump needs to cause a flow so it can deliver its charge. Flow batteries are resonably simple devices, we have written about the Vanadium type, a type that is unpatented and works like a charm over long periods without intervention. Vanadium has two compartments with electrolyte as shown below.

Below a summary of the work at the University of Southampton in the UK. There a lead acid flow battery was build and tested on a small scale. Scalability is one thing flow batteries are designed for though.

“Technology based on flow batteries is one potential solution to such energy storage because they have a very high energy efficiency. In Southampton, the programme centres on the soluble lead flow battery, Click on the image to see the electrode reactions.”

“And the electrolyte is methanesulfonic acid. Compared to other flow batteries, the advantage is that a separator is unnecessary and there is only one electrolyte flow. The electrode reactions are possible at high rates. The challenge is now to control the deposition of the lead and lead dioxide at all the rates and in all the conditions met in an operating energy storage system.”

(source)

As you can see above the battery performs over many cycles with little loss. The loss that occurs gradually is usually a result of degradation of the electrodes and sediment in the electrolyte. So these aspects require maintenance. Every other type of energy infrastructure requires maintenance as well though. So why isn’t this tried?