De race naar elektrisch gaat door en daarmee groeit ook de vraag naar lithiumbatterijen. Maar achter elk ‘groen’ voertuig schuilt een paradox die we niet kunnen negeren: zeldzame materialen, cellen die snel degraderen, batterijen die te snel afval worden. Toch bestaat er een mogelijke oplossing: deze komt uit Afrika en is al gepatenteerd in de Verenigde Staten.
Het heet Bi-Level Equalizer en het is een klein apparaatje dat belooft lithiumbatterijen een tweede leven te geven. Het is gemaakt door Sandrine Mubenga, een Congolese ingenieur en hoogleraar elektrotechniek aan de Universiteit van Toledo in Ohio. Het doel is duidelijk: batterijen langer meegaan, veiliger en goedkoper maken. Maar ook meer circulair, dat wil zeggen hergebruikt in plaats van weggegooid.
Lithiumbatterijen zijn efficiënt, maar gaan snel achteruit
Lithium-ionbatterijen, die momenteel worden gebruikt in elektrische auto’s, smartphones en thuisopslagsystemen, hebben verschillende voordelen: ze ontladen langzaam, zijn licht en garanderen een goede autonomie. Ze hebben echter ook een belangrijke technische beperking: na verloop van tijd beginnen de interne cellen (die op kleine energietanks lijken) ongelijkmatig te laden. Deze onbalans leidt tot oververhitting, energieverspilling en een kortere levensduur van de batterij.
Dit is waar de uitvinding van Mubenga in het spel komt: de Bi-Level Equalizer is een intelligent systeem dat de lading tussen de cellen opnieuw in evenwicht brengt, waardoor wordt voorkomen dat sommige meer werken dan andere of voortijdig worden beschadigd. Het is geen compleet nieuw idee, maar de kracht ervan ligt in de lage kosten en efficiëntie.
Een hybride oplossing, economisch en geschikt voor recycling van gebruikte batterijen
Er zijn al apparaten die ladingsequalizers worden genoemd, maar de meest effectieve – ‘actief’ genoemd – kosten tot 10 dollar per cel. De Bi-Level Equalizer daarentegen kost naar schatting 1,30 dollar per cel, weinig meer dan een “passief” systeem (de goedkopere en minder presterende systemen, die eenvoudigweg energie verspillen).
De echte doorbraak is echter dat het apparaat de nog functionerende cellen in reeds gebruikte batterijen kan herstellen en hergebruiken. Het betekent minder afval, minder winning van zeldzame metalen zoals kobalt en nikkel, en de concrete mogelijkheid om batterijen te recyclen die anders zouden worden weggegooid. Dit alles zonder dat de productie volledig hoeft te worden heroverwogen: de Bi-Level Equalizer kan in bestaande systemen worden geïntegreerd.
Volgens Mubenga zou deze technologie de capaciteit van batterijen met bijna 30% kunnen vergroten, terwijl ook de levensduur ervan zou worden verlengd en de productiekosten zouden worden verlaagd. Het apparaat, ontwikkeld in samenwerking met Thomas Stuart, een onderzoeker aan de Universiteit van Toledo, ontving Amerikaans patent nr. US12355278B2.
Een technologie die ontworpen is om lang mee te gaan, geboren om de regels van het spel te veranderen
De Bi-Level Equalizer is hybride: hij combineert de eenvoud en lage kosten van passieve equalizers met de efficiëntie van actieve equalizers. Het kan werken tijdens het opladen en ontladen van de batterij, waardoor de prestaties worden verbeterd zonder al te veel kosten.
Een eenvoudige maar revolutionaire aanpak, die rechtstreeks verwijst naar een van de centrale kwesties van de ecologische transitie: het beheer van lege batterijen. Als we ze meerdere keren kunnen hergebruiken, kunnen we niet alleen de hoeveelheid afval verminderen, maar ook onze afhankelijkheid van complexe en vervuilende toeleveringsketens verminderen.
Een idee, dat van Mubenga, dat voortkomt uit de techniek, maar ver vooruit kijkt: naar een toekomst waarin technologie en duurzaamheid niet exclusief zijn, maar elkaar versterken.
Mogelijk bent u ook geïnteresseerd in:
