Categorie: Tesla

De “Waterstof Tesla”- vragen en antwoorden / #Hesla

Ik heb besloten dit artikel om te bouwen naar een algemeen artikel over experimenten met waterstofoplsag en waterstofvoertuigen.

Over Waterstof voor persoonlijk transport
Voorlopig, totdat we omkomen in duurzame energie, wordt waterstof gemaakt door methaan (aardgas) met stoom te kraken. Hierbij komt veel CO2 vrij en bovendien kost het veel energie om te maken. Waterstof kost daarom €12 per kilo. Daarmee is het voor auto’s een te kostbare “brandstof” als je het vergelijkt met traditionele brandstoffen, en al helemaal vergeleken met rijden op accu’s. Maar waterstof heeft wel het voordeel dat het snel te tanken is en, als ruimte geen probleem is, makkelijk meegenomen kan worden. Vooral voor zwaar transport en wellicht vliegen, is het op termijn een bruikbaar alternatief voor fossiel. Ik juich om die reden experimenten met waterstof van harte toe.

De Hesla
Deze omgebouwde Tesla is een demonstratieproject om te laten zien wat mogelijk is met conversiekits. Voor nichetoepassingen kan het best praktische zijn om elektrische voertuigen te hebben met een zeer ver bereik. Mijns inziens een nichemarkt maar er kan veel kennis mee vergaard worden voor conversie van zwaar transport, een toepassing waar ik waterstof wel in een glansrol zie.

River Simple
Een kleine brandstofdcelauto (met een energiebuffertje van ultracaps)

Waterstofopslag

Waterstofbromide

22 januari 2018
Een ongemakkelijke waarheid over windmolens?

Weert 25-01-2018 – Trouw schreef van de week een stuk over windmolens, dat die duurzaam moeten en zo want anders laat maar. Ja windmolens zijn gemaakt van materiaal want het zijn dingen. En ja er zitten ook materialen tussen die best wat duurzamer kunnen. Maar dat geldt ook voor iPhones, tandenborstels, steenkoolcentrales, vliegtuigen en krantenpapier. Ik schreef in 2013 al een blog over het bullshitverhaal van de gifmeren in China. Ik herhaal het hier, met als toevoeging dat de grootste windmolenbouwer van de wereld Vestas geen “Rare Earth” gebruikt in z’n generatoren. Enjoy.

=======================

U bent van mij gewend dat ik op de mooie en minder mooie kanten van duurzame energie in ga. “Wind op zee” is een stokpaardje van mij en ik schrok me dan ook een hoedje toen ik gisteren dit artikel onder ogen kreeg:

De dodelijke keerzijde van windenergie
Met daarin teksten als “(in China worden) de kostbare zeldzame grondstoffen gevonden” en “een meer dan 120 km² grote poel van borrelend giftig afval”

Wat is er aan de hand?
Duurzame auto’s en windmolens zitten volgens het artikel tjokvol supermagneten gemaakt van Neodymium. En Neodymium is een zogenaamde “zeldzame aarde” (rare earth in het engels). En de winning is volgens het artikel alleen mogelijk in Binnen-Mongolië, alwaar de hel op aarde is gecreëerd om alle treehuggers van de wereld aan hun portie Nyodimium-magneten te helpen die ze nodig hebben in hun Priussen en Windmolens. De winning is extreem vervuilend, er moeten afgedankte zuren en zware metalen (waaronder o.a. uranium) gedumpt worden en het mijnstof zorgt er voor een dodelijke leefomgeving waarin de levensverwachting dramatisch gedaald is.

Tot zover de samenvatting van dit verhaal op o.a. Fibronot.nl (hofleverancier van klimaat scepticisme en ander ongerief).

Een stapje naar achteren
Je schrikt je een ongeluk als je dat leest, want ja, ik ben van de Tesla en de Prius en windmolens en zo. Dus ik moet me dit wel aantrekken. Ik ga de wereld niet beter achterlaten voor mijn kinderen en ondertussen de Binnen-Mongolen laten creperen. En zoals zo vaak is dat ook helemaal niet nodig, als je even 2 keer adem hebt gehaald, een stapje naar achteren hebt gedaan en het grotere plaatje hebt bekeken.

Want wat zijn de feiten?
Het valt allemaal wel mee met die Neodymium magneten. De wereldproductie van dit metaal is ongeveer 7.000.000 kilo per jaar.

De bronnen spreken elkaar erg tegen trouwens, maar ik hou de laagste maar even aan:
7.000.000 kilo (elementen database)
21.000.000 kilo (metals about)
80.000.000 kilo (alle rare earth : beleggings site)

In een Prius zit een magneet van 1 kilo, in een windmolen een van 250 kilo. Een magneet bestaat echter maar voor 11% uit Neodymium (de rest is ijzer en borium : Nd2Fe14B) . Dus als we wereldwijd elk jaar een miljoen Priussen bouwen en 10.000 windmolen dan is daar 11% x 3.500.000 = 385.000 kilo Neodymium voor nodig, 5,5% van de wereldproductie. De rest zit in gekleurd glas, harde schijfkoppen, MRI-scanners en kinderspeelgoed.

Dat stinkende meer van 120 vierkante kilometer dan? Dat meet 2,5 x 2,5 kilometer (gemeten met Google Earth). Dat is iets meer dan 6 vierkante kilometer, nog steeds erg groot voor een gifpoel, maar wel 20x zo klein als volgens de bangmakers. Dus die 120 vierkante kilometer gifmeer van hierboven is eigenlijk 6km2 x 5,5% = 330.000 vierkante meter groot als ze alleen magneetmetaal zouden winnen, een poel van 575×575 meter, groot genoeg om morgen actie op te ondernemen, maar geen zee!

En die arme Mongolen dan?
Tja, dat Neodymium blijkt helemaal niet zo zeldzaam als de naam doet vermoeden. En het kost maar 100 euro per kilo. En er is zat van. Alleen de Chinese overheid staat toe dat een stel maffiose mijnbouwdirecteuren alle niet bestaande milieuregels overtreden die China ooit bedacht heeft, en er dus mee weg komen om op de meest gore en primitieve en daarmee winstgevendste manier de metalen te winnen.

Om een idee te krijgen van hoe vies en gevaarlijk werk deze mensen doen moet je eens naar dit filmpje kijken en dan moet je weten dat het poeder giftig is, en de stroom waarmee de magneten gemagnetiseerd worden absoluut dodelijk is (mooie schoentjes). Let ook op alle slecht sluitende machines, roestige pijpen en Neodymiumstof op de handen.

Als China milieueisen zou stellen dan is het probleem morgen opgelost (op het opruimen van de milieuramp na dan, maar daar heeft China genoeg voor verdiend om dat op te ruimen).

Ik kan me heel goed voorstellen dat er met het bekend worden van dit verhaal strenge Europese regels komen (Max Havelaar Neodymium) die ervoor zorgen dat, voor het tienvoudige waarschijnlijk, Nydymium op een nette manier gedolven wordt, want dat kan makkelijk. Samenvattend : de supergoedkope gore mijnen concurreren schoon Nyodimium uit de markt. Dat kan je de windmolenbouwers absoluut niet aanrekenen.

En als we geen 10.000-den maar miljoen molens gaan bouwen?
Die kunnen prima zonder Nyodimium volgens Siemens, alleen zijn generatoren op basis van supermagneten nu nog goedkoper:

“Generators currently offered use permanent magnets with neodymium and dysprosium elements,” added Stiesdal. “A variant design magnetized with a system not using rare-earth magnets will be available in case of shortage of these rare-earth elements.”

En Tesla?
Daar zit geen Neodymium in, want Tesla gebruikt inductiemotoren (van koper en aluminium).

Ps . bedankt @HugoTeerds en @Kanteldenker voor jullie bijdrages

PPS. De Volkskrant bericht vandaag ook dat het wel meevalt met die zeldzame aardse, alternatieven genoeg:

PPS 19-04-2014 : Nog meer goed nieuws: Het Europese research project dat supermagneetloze automotoren ontwikkelt heeft zijn prototype gepresenteerd.

(Oorspronkelijk gepubliceerd op mijn oude blog “Stormglas” op 19 november 2013)

Door Lars Boelen

19 april 2014
An inconvenient truth about windmills?

“Wind power from turbine farms on sea”, that’s what I, treehugger, see as a major solution for our energy security in the future. That’s why I got scared yesterday, when someone pointed me to this article (in Dutch)

The deadly side of wind energy
(Or see English articles like this one)

It contains text like “the costly rare raw materials are only found in China” and “a stinking bubbling lake filled with nasty toxic waste, more than 120 km² in size”

What is the case?
Electric cars and windmills are supposedly filled to the rim with super magnets made of Neodymium. This metal is a so called “rare earth” mineral. This mineral would only be present in Inner Mongolia where Dante’s Hell is created in order to extract the drug that the Treehuggers of the world need so badly : magnets for their windmills and Prius’. Mining is extremely polluting because with the Neodymium traces of Uranium, toxic dust and acids are left over after mining and are dumped in a 120km2 artificial “toxic pool”.

One step back for a better view
That’s not nice to read when you’re into windmills and Prius. So I take serious note of this information, as I’m not really leaving the world a better place for my kids when I ruin the environment of the Inner Mongolians by the effects of my choices. So what is the bigger picture?
As so often done by the climate change deniers, they cherry pick facts and then blow them up, here we go:

The facts
It’s really not so bad for those super magnets. The world production of Neodymium is about 7.000.000 kilogram per year.

A Prius contains 1 kilogram, and a wind turbine 250 kilograms of Neodymium magnets. A magnet is made of Iron, 11% Neodymium and bohrium . So if we build 1 million Prius’ (a lot that is) and 10,000 turbines a year we need .38 million kilo of Neodymium. That is a whopping 5,5% of the yearly production. The rest is used to stain glass, make hard disks, build MRI-scanners and make toys, lots of toys:

And that stinking 120 square kilometer lake? Google Earth shows that it’s actually 2,5 x 2,5 kilometer (measured on screen). That’s a little over 6 square kilometers, less than 1/20 of the size of the fear mongers (and because currently only 5,5% is due to the Windmill magnets, the “windmill pool” is actually more like 600x600meter)

And what about those poor Mongolians?
We’ll, Neodymium appears to be not so “rare” after all. And it only costs €100 per kilo. There’s plenty of the stuff around the world. But the Chinese government doesn’t have environmental laws, let alone enforce them. So some crooks in Mongolia have built the cheapest dirtiest most profitable mine one can imagine.

If China would demand the mines to work cleanly, the problems would be solved tomorrow (and the cash they earned will need to be spent on cleaning up the dirty pool).

It is very well imaginable that Europe will soon demand some sort of green certification for Neodymium. This would probably double or even tenfold the price, but that wouldn’t make much difference in the price of the end products containing Neodymium magnets. Resuming: the extremely dirty mines are competing in a very “dirty” way against mines that would deliver clean Neodymium, but this can not be put on the plate of the Windmill or Tesla or Prius builders.

And for the new windmills? They can even use turbines without super magnets if they need to:

“Generators currently offered use permanent magnets with neodymium and dysprosium elements,” added Stiesdal. “A variant design magnetized with a system not using rare-earth magnets will be available in case of shortage of these rare-earth elements.”

Ps. Tesla uses induction motors made of copper and aluminum, no rare earth needed here.

Pps : Chinese environmental policies are becoming a big issue there

19 november 2013
Subsidie op Elektrische Voertuigen? Hoe nu verder met de Tesla?

Het begint langzaam tot de goegemeente door te dringen dat er zich in Den Haag een kleine revolutie heeft voltrokken : GroenLinks laat geen mogelijkheid onbenut om de voordelen van de auto aan te prijzen, de Elektrische Auto wel te verstaan. Vooral Liesbeth van Tongeren is veelvuldig in de nabijheid van Tesla’s en BMW i3’s te vinden:

Subsidies
GroenLinks is terecht vóór forse subsidies op volledig elektrische voertuigen. Ze zijn een enorme verbetering ten op zichte van zelfs de allerschoonste benzine. Toch wringt het een klein beetje, al die blitse sportauto’s van CEO’s met enorme subsidies. Ik heb er evenover nagedacht, en ik blijf voor, maar wel ga ik nieuwe voorwaarden stellen, op mnstens twee gebieden, namelijk laden en snelwegtreinen, omdat we vooruit moeten. Als Groenlinkser ben je namelijk vooral progressief, en we gaan niet zitten genieten van behaalde resultaten, we moeten vooruit!

Aanpassing 1 aan de subsidieregeling
De regeling was bedoeld om nieuwe techieken een kans te geven in een wereld van mastodonten die weigerden te veranderen (General Motors : “Who killed the electric car”). Dat leverde juweeltjes als de Prius en de Tesla op, maar nu moeten we doorpakken! Want waarom wil ik ook alweer zo graag die elektrische voertuigen? De accu! Daar is het me om te doen, die moeten straks als energiebuffer een soort wijkcentrale gaan vormen als de wind plotseling even wegvalt. En dat is dus ook de reden waarin de subsidie zich moet ontwikkelen. Over drie jaar krijg je alleen nog subsidie op een EV als de lader een slimme lader is, en dat gaat in drie fases wat mij betreft:

Fase 1 – verplicht groene stroom afnemen (2015-2017)
Je krijgt alleen subsidie als je daaraan gekoppeld thuis 100% in Nederland opgewekte echte groene stroom hebt (geen biomassa).

Fase 2 – Verplicht Gecontroleerd Laden (2017-2019)
In deze fase moet jouw stroomleverancier in staat zijn om bij verbruikspieken je lader tijdelijk af te schakelen, of op een lager pitje te zetten. Hiermee treedt een eerste netstabiliserende werking op.

Fase 3 – Slim Laden (2019-)
In de laatste fase moet de lader, weer onder regie van de energieleverancier, ook terug kunnen leveren aan het net als er plotseling veel vraag is. Dit moet dagelijks gebeuren (rapportage van E-leverancier als bewijs of zo). ’s Morgens vroeg als de wekkers afgaan waait het vaak niet zo hard en de zon is nog niet op, dus op die momenten moet er veel gas bijgeschakeld worden. Als de EV-accu’s dan een uurtje 10% van hun lading lenen aan het net (voor een Tesla is dat 8,5 kWH, genoeg om in 10 huizen al het licht aan te doen) dan zou dat een slok op een borrel kunnen schelen.

Snelwegtreinen
Er zijn politieke stromingen die vinden dat asfalt de oplossing is van alles, GroenLinks is daar geen voorstander van. Maar wat moet je dan met al die elektrische auto’s? In de file gaan staan dan maar als we niet voor meer asfalt zijn? Nee, GroenLinks doet dat slimmer. Als je namelijk gaat kijken bij een drukke snelweg dan zie je dat er een punt is waarop hij zijn maximale capaciteit bereikt. Dat gebeurt bij 70 km/uur, dan passeren er het maximale aantal auto’s per minuut, dus is de capaciteit het hoogste, ik kan je het voorrekeken, maar geloof me maar. Maar zelfs als al die auto’s 70 rijden is het grootste deel van de weg nog steeds leeg, vanwegen de remafstand tussen de auto’s. Als je nu in staat zou zijn om auto’s met elkaar te laten praten dan kan je ze ook als 1 geheel laten rijden. Als de voorste remt, dan remmen de auto’s er achter niet met een vertraging van de mens (1 seconde), maar binnen milliseconden. De voorste auto stuurt al een signaal op het moment dat het rempedaal aangeraakt wordt (dus voor er remkracht wordt geleverd) dus alle auto’s in de trein remmen als een geheel. En mocht een snelwegtrein op een file aanrijden, dan komen de auto’s bij optrekken ook weer als 1 geheel op, waardoor de harmonica verdwijnt. Goed, tot zover de techniek.
Het zal duidelijk zijn dat snelwegtreinen enorm veel ruimte uitsparen, en er, heel GroenLinks, geen extra asfalt nodig is, voor meer en schoner vervoer. Dus je krijgt alleen subsidie op je EV als hij snelwegtreinen ondersteunt.

Zo, dat was het, van mij mag Liesbeth nog heel veel op de foto met de Tesla, maar wel alleen als ze de lat steeds hoger blijft leggen!

5 november 2013
Tesla “Vampire Leakage” : Hoe frame je features negatief

Gisteren weer hele leuke Twitter discussies. Eén iemand geleerd wat EV-accu’s voor netstabiliteit gaan betekeken, en één twitteraar ontmoet die me bestookt met grafieken en PDF’s over werkelijk energieverbruik van EV’s. Ik ben heel erg voor eerlijke rapportage over nieuwe technologiën en het was toch wel prikkelend.

Wat is het punt?
Als je gaat zoeken op Tesla en Vampire, dan krijg je veel meldingen van het Tesla forum van gebruikers die melden “’s nachts kilometers kwijt te raken”. Tesla meldt namelijk bij aanzetten hoeveel kilometers hij denkt te kunnen rijden op de aanwezige lading. Als je de auto ’s avonds met volle accu in de garage zet en je denkt hem pas een dag later nodig te hebben, dan kan je 10-30 kilometer “kwijtraken” naar het schijnt. Dit verschijnsel wordt “Vampire leakage” genoemd, en kan 3-5 kWh per dag bedragen (hear say). Het is temperatuur gerelateerd, wat doet vermoeden dat het te maken heeft met het warmhouden van de accu. Lithiumaccu’s als in de Tesla moeten namelijk op bedrijfstemperatuur zijn om goed te werken. De gedachte dat de boordcomputers zoveel stroom gebruiken is door Tesla al ontkracht, dat is verwaarloosbaar. Tja, wat zal ik daar dan over zeggen? 1200 kWh per jaar om je sportauto reisklaar te houden, daar gaan we de oorlog niet mee winnen. Da’s 1/4 van het jaarverbruik van een gezin, best pittig.

S.o.t.A.
De Tesla is een compleet nieuw concept, en alles wordt tegelijk ontwikkeld, van accu en aandrijving tot laadstrategie, systeem software en powerprofielen (in de firmware). Hij is letterlijk State of the Art, en die kunst wordt in sneltreinvaart doorontwikkeld.

Op temperatuur houden
De Tesla is een sportauto, met een specifieke doelgroep die elke ochtend maximale performance verwacht. Als je de auto dagelijks gebruikt om 2x 50-100 km te rijden (zoals de mensen die er een kochten ongetwijfeld bedacht hebben) dan moet je die 4 kWh gewoon optellen bij het verbruik van je auto, 4000Wh/100 km = 20- 40 Wh/km, dat is dan gewoon fact of life. Eigenlijk moet je het vergelijken met een Ferrari met een standkachel die alle motorvloeistoffen op bedrijfstemperatuur houdt, als je een Ferrari op een koude ochtend meteen de vrije teugels geeft, dan kan je gelijk door naar de dealer voor nieuwe koppakingen en koppelingsplaten. Niks bijzonders dus.

Sportauto / forensenauto
De vraag is of je je Tesla als de eerste thrill er af is ook nog steeds elke dag als sportauto wilt gebruiken, of dat een “forensen” modus ook voor je zou werken. De accu mag dan ’s nachts afkoelen, 0 stroom verbruik, echt leeglopen doen de cellen niet, alleen hun beschikbare vermogen wordt wat minder als ze koud zijn. Je hebt dan ’s ochtends wat minder vermogen beschikbaar, en tijdens de rit zal de accu opwarmen waarmee wel alle vermogen beschikbaar komt. Vergelijk het met de choke van vroeger. Mijn turbodiesel is trouwens ook niet vooruit te branden met een koude motor/versnellingsbak.

Vakantiemodus
Ik kan me heel goed voorstellen dat als je voor je werk regelmatig moet vliegen en een week weg bent, de auto in “shutdown” modus gaat. Als je terugkomt detecteert je telefoon dat je weer binnen 10km van je auto bent en stuurt een berichtje waarna de accu weer wordt voorverwarmd. Ik denk dat dat soort logica gewoon nog niet uitontwikkeld is, maar de use cases van de Tesla moeten gewoon nog allemaal in firmware omgezet worden.

Kortom, gedrag dat een beetje te voorzien was, waarschijnlijk oplosbaar is maar het zeker niet verdiend op geframed te worden als “Tesla verbruikt net zoveel stroom als 5 Amerikaanse Koelkasten, ALS HIJ UIT STAAT”. Je moet naar het volledige verbruik kijken, niet naar geïsoleerde situaties, en daar blijft de Tesla schitteren.

To be continued..

3 november 2013