energie

Een nieuw materiaal kan grote hoeveelheden energie opslaan, zonder dat er veel energie verloren gaat. Het materiaal is ontwikkeld door wetenschappers van de nationale universiteit van Australië.

Het nieuwe diëlektrische materiaal van metaaloxide werkt beter dan bestaande condensatoren. Er kan meer energie opgeslagen worden, het werkt bij temperaturen van -190 graden Celsius tot 180 graden Celsius en is daarnaast relatief goedkoop te produceren.

Diëlektrische materialen zijn zeer slechte geleiders van elektriciteit. Als in deze materialen de elektrische stroom tussen twee elektrisch geladen polen wordt beperkt tot een minimum, terwijl de elektrostatische veldlijnen niet worden belemmerd of onderbroken, dan kunnen de elektrostatische velden energie opslaan.

Supercondensatoren
“Ons materiaal presteert beter dan andere diëlektrische materialen”, vertelt professor Yin Liu van de Australische universiteit. “Als we het materiaal verder verbeteren, dan kan het gebruikt worden in supercondensatoren.” Supercondensatoren hebben een energiedichtheid die zo’n duizend keer hoger is dan die van conventionele condensatoren. Ze zijn vooral geschikt voor toepassingen waarbij hoge energie en snelle laadcycli nodig zijn. Denk bijvoorbeeld aan hybride voertuigen, zoals elektrische auto’s en vliegtuigen. Ook kunnen supercondensatoren ingezet worden om computers en andere elektronica tegen stroomuitval te beschermen. Supercondensatoren kunnen honderdduizenden keren worden opgeladen en ontladen, in tegenstelling tot batterijen. Er komt minder warmte vrij, door de lage interne weerstand. Supercondensatoren kunnen binnen enkele seconden worden opgeladen.

Zijn er ook redenen om geen supercondensatoren te gebruiken? Jazeker! Per kilo kunnen supercondensatoren 25 keer minder energie opslaan dan lithium ion-batterijen. Dit maakt supercondensatoren minder geschikt voor bijvoorbeeld smartphones en laptops.

Duurzame energie
De wetenschappers zien ook een ondersteunde rol van het nieuwe diëlektrische materiaal voor windenergie en zonne-energie. Wanneer een windmolen veel energie produceert, maar er op dat moment weinig vraag is naar stroom, kunnen supercondensatoren de energie opslaan. De elektriciteit gaat niet verloren, zoals bij traditionele materialen.

Potentie
“Ons succes is een mix van geluk, experimenteren en doorzetten”, zegt professor Liu. “Toen we dit materiaal vonden wisten we dat het potentie had. Het is milieuvriendelijk, niet giftig en er is genoeg van!”