De markt voor elektrische voertuigen wordt met de dag groter. Er moeten echter nog veel obstakels worden overwonnen. Bijvoorbeeld oplaadmogelijkheden voor voertuigen die lange afstanden moeten afleggen. Het Instituut voor Wegentechniek Aken en het Instituut voor Elektrische Machines van de RWTH Aken (Technische Universiteit Rijn-Westfalen) in Duitsland werken momenteel aan een mogelijke oplossing met hun ‘InductInfra’-project. Hierbij wordt nagegaan hoe in wegen geïnstalleerde inductiemodules kunnen dienen als continue oplaadstations voor elektrische voertuigen. Hun specifieke focus ligt op vrachtwagens.
Kip-en-ei-probleem
Hoewel er momenteel bijna geen elektrische vrachtwagens actief zijn op de Europese wegen, wordt de roep om af te stappen van fossiele brandstoffen steeds luider. “Dit is een typisch kip-en-ei-probleem. Als je niet beschikt over de infrastructuur die elektrische mobiliteit mogelijk maakt, dan krijg je ook geen elektrische mobiliteit. Als je het wilt – en dat is een beslissing die een land uiteindelijk moet nemen – moet je daarvoor de infrastructuur aanleggen,” zegt professor Markus Oeser, hoofd van het Instituut voor Wegentechniek.
Binnenstedelijk verkeer en korte afstanden zijn goed te doen voor kleinere elektrische voertuigen. Maar batterijen hebben momenteel niet de actieradius die nodig is om elektrische vrachtwagens over lange afstanden te laten rijden. “Als je een vrachtwagen van 40 ton een redelijke afstand wilt laten afleggen, heb je een batterij van enkele tonnen nodig”, legt Oeser uit. Het InductInfra-project onderzoekt hoe continu opladen tijdens het rijden dit probleem zou kunnen verhelpen.
Elektrische tandenborstel
Net als de inductietechnologie waarmee een elektrische tandenborstel wordt opgeladen, vereist deze oplaadtechnologie twee elementen. Een primaire, stationaire spoel die in de grond wordt ingebouwd, en een secundaire spoel die deel uitmaakt van het voertuig. De primaire spoel kan detecteren wanneer een secundaire spoel in de buurt is en schakelt dan zijn inductieveld in.
Een elektrisch voertuig met een secundaire spoel kan zich op deze manier opladen zonder dat er direct contact is. Om die primaire spoelen in wegen in te bouwen, is minder ingrijpend nodig dan je op het eerste gezicht zou denken.
Lijmen
“Je maakt de rijbanen waar je oplaadstroken wilt hebben, in het midden open. Daar plaats je de modules en de kabels. Vervolgens lijm je alles met een speciale reparatiehars weer aan elkaar vast. De weg kan de volgende ochtend weer worden gebruikt”, aldus Oeser, “zodat het verkeer niet al te veel hinder ondervindt van dit installatieproces.
Een module is ongeveer 5 meter lang, 30 centimeter breed en 25 centimeter hoog. De modules zijn gemaakt van beton waarin elke inductietechnologie kan worden geïntegreerd. “Er zijn al een heleboel benaderingen van het inductieve systeem. Maar de vraag hoe het precies in wegen kan worden ingebouwd, moet nog verder worden uitgewerkt,” verklaart hij.
Duurzame bronnen
Een andere belangrijke factor is dat de energie voor inductie afkomstig moet zijn van duurzame bronnen. Volgens Oeser is één windmolen voldoende om een stuk weg van één kilometer te voorzien van stroom voor vijftien tot twintig vrachtwagens.
Volgens de wetenschapper zijn er eigenlijk geen alternatieven voor inductiestroken in de wegen. Bovengrondse laadsystemen, zoals die voor trams en treinen worden gebruikt, is bijvoorbeeld niet alleen onpraktisch voor gewone auto’s. Ook het weer kan een risico vormen. Als er bomen op zulke bovenleidingen vallen kan dat als gevolg hebben dat hele gebieden ontoegankelijk worden voor elektrische vrachtwagens die op die technologie vertrouwen.
Economische aspecten
Het is de bedoeling dat de inductiestroken in de wegen niet alleen voor rit zelf voldoende energie levert. Een vrachtauto moet zich ook voldoende kunnen opladen om, de reis vanaf de snelweg naar de eindbestemming te kunnen overbruggen. Oeser en zijn team willen ook een beter inzicht krijgen in allerlei economische aspecten. Om het hele Duitse snelwegennet aan te passen, zou ruwweg 13.000 kilometer in beide richtingen moeten worden aangelegd. Bovendien zouden ook nog enkele secundaire wegen voorzien moeten worden van inductiestroken waar het snelwegennet niet zo fijnmazig is. “Dit is wetenschap. We kunnen alleen technologische benaderingen ontwikkelen die theoretisch haalbaar zijn. Of ze werkelijkheid worden, zal in een democratisch land worden beslist door het parlement of de bevolking,” stelt Oeser.
Particuliere investeringen
“Wat blijft is de vraag: is het concept rendabel? Is het de meest economische oplossing of niet? Zo ja, dan heb je misschien een kans om de markt te betreden. In de allereerste fase van het project is nog niet precies 100 procent duidelijk hoe het systeem gefinancierd zou kunnen worden.”
Hij speculeert erop dat, net als bij de benzinestations, particuliere bedrijven hierin zouden kunnen investeren. Op die manier zou het niet afhankelijk hoeven zijn van overheidsfinanciering. “We proberen het systeem zo op te bouwen dat het winstgevend kan zijn. Je zou je bijvoorbeeld kunnen voorstellen dat pensioenfondsen hier geld in zouden kunnen investeren.” Het Duitse Bondsministerie van Verkeer en Digitale Infrastructuur financiert ‘InductInfra’ voor een bedrag van 1,9 miljoen euro tot oktober 2023. Tegen die tijd hoopt het onderzoeksteam een technologie te hebben ontwikkeld die werkt en marktrijp is.
Ook interessant: contactloos je e-auto opladen met Volterio
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
