Het aantal in Nederland geregistreerde e-auto’s (batterij + hybride) is inmiddels de 200.000 voorbij. Ook het aantal laadpunten groeit snel. Eind vorig jaar kon je al op meer dan 50.000 plekken je auto opladen. Met het toenemen van het aantal e-auto’ s groeit ook de gezamenlijke opslagcapaciteit van al die accu’s. Dat biedt mogelijkheden om stroom uit zonne- en windcentrales op te slaan als er meer geproduceerd wordt dan wordt afgenomen. De perfecte technologie hiervoor zou een inductief oplaadsysteem zijn. Dat is draadloze overdracht van energie door middel van magnetische velden. Het is echter nog niet goed duidelijk wat deze elektromagnetische velden voor uitwerking op organismen hebben.
Deelnemers aan het Feedbac-Car-onderzoeksproject doen tot medio 2020 onderzoek naar de mogelijkheden van het draadloos opladen van elektrische voertuigen door middel van inductie, d.w.z. door middel van ontvangst- en zendspoelen. Het gaat overigens niet alleen om opladen, maar ook om het terugleveren van hun overtollige energie aan het elektriciteitsnet wanneer dat nodig is. Dit extra voordeel zou e-mobiliteit immers nog aantrekkelijker kunnen maken.
Het lijkt een elegante oplossing. Maar heeft inductief laden ook bijwerkingen? Tijdens de energieoverdracht ontstaat immers een magnetisch veld. In tegenstelling tot bijvoorbeeld een laserstraal is dit veld niet duidelijk beperkt. Het verspreidt zich. Hoewel het sterk afneemt naar mate de afstand tot de spoelen groter wordt.
Dr. Alexander Lerchl, hoogleraar Biologie en Ethiek in Natuurwetenschappen en Technologie aan de Jacobs Universiteit Bremen., is onlangs een onderzoek begonnen naar mogelijke effecten van deze technologie op biologische processen. Lerchl is vooral geïnteresseerd in het effect bij verschillende planten, insecten en protozoën. De Bremer hoogleraar en zijn team maken deel uit van het onderzoeksconsortium Feedbac-Car.
Voor zijn onderzoek heeft hij de beschikking over grote Helmholtz-spoelen die een magnetisch veld genereren met een sterkte van maar liefst 360 microtesla bij 20 kHz of 85 kHz. Ter vergelijking: voor hoogspanningsleidingen is de grenswaarde voor de magnetische fluxdichtheid 100 microtesla. Het onderzoek neemt naar verwachting een jaar in beslag.
Wat kunnen biologische effecten zijn van het draadloos opladen?
Het onderzoek is bedoeld om de vraag te beantwoorden of magnetische velden die door inductieve lading worden opgewekt, biologische effecten hebben. Er is tot nu toe weinig onderzoek naar gedaan. We onderzoeken verschillende parameters, zoals ontwikkeling, gedrag en overlevingskansen. Pas als we effecten vinden, kunnen we verder de diepte in gaan. Maar daar is het nu nog te vroeg voor. We moeten onze bevindingen eerst publiceren.
Bestaat het gevaar dat mensen dan voortdurend worden blootgesteld aan magnetische velden?
Je wordt alleen blootgesteld (in het ergste geval) als je voor een langere periode in de directe omgeving van de op te laden voertuigen verblijft. Dus praktisch staand of liggend ernaast. De velden nemen af met het kwadraat van de afstand. Op een afstand van meer dan een meter is dat veld al onder de grenswaarden op basis van de EU-richtlijnen. Afhankelijk van de frequentie zijn er verschillende biologische werkingsmechanismen. Als de elektromagnetische straling onder die grenswaarden blijft, kun je schade of gevaar uitsluiten.
In het frequentiebereik van hoogspanningsleidingen (50 Hz), maar ook in het zogenaamde middenfrequentiebereik, waar we onderzoek naar doen, zijn het vooral de elektrische stromen die worden geïnduceerd door magnetische velden. In hogere frequentiebereiken (tot ongeveer 1 GHz) kan het leiden tot opwarming van het weefsel. Bij nog hogere frequentiebereiken wordt ook weefsel opgewarmd. Het blijft in dat geval echter beperkt tot de bovenste lagen van de huid.
Hoeveel microtesla een inductieve lading uitstraalt, is afhankelijk van het vermogen en de afstand tussen de spoelen op de grond of in het voertuig. Dit maakt ook deel uit van ons onderzoek. Het mag natuurlijk de vastgelegde grenswaarden niet overschrijden.
Komen er ook aanbevelingen voor veilig gebruik zoals bij inductiekookplaten?
Dergelijke aanbevelingen zijn altijd politiek. En vooral in dit geval niet wetenschappelijk verantwoord. Een belangrijke uitzondering geldt voor mensen met oude (!) pacemakers. Maar dit is het gebied van EMC, d.w.z. de elektromagnetische (in)compatibiliteit van dergelijke apparaten. Dit is een verschil met EMCE, d.w.z. elektromagnetische (in)compatibiliteit met het milieu of elektromagnetische omgevingscompatibiliteit. Het eerste geval is voor ons minder of zelfs in het geheel niet interessant. Het onderzoek gaat over EMCE.
Vanuit wetenschappelijk oogpunt is er op dit moment geen reden tot bezorgdheid. Dat is ook wat het onderzoek beoogt te onderbouwen. Maar er is gewoonweg te weinig onderzoek op dit gebied. De bestaande grenswaarden worden, zoals het er nu uitziet, veilig nageleefd. Bovendien is er tot nu toe geen bewijs dat er biologische of zelfs schadelijke effecten zouden kunnen optreden.
E-auto’s als energieopslagsysteem
Het onderzoeksproject FeedbacCar (Future Electric Energy Distribution by Aggregated Clusters and Cars with Automated Response) wordt gefinancierd door het Bondsministerie van Milieu, Natuurbehoud en Nucleaire Veiligheid. Projectpartners zijn Zollner Elektronik AG, Audi AG, IFAK – Instituut voor Automatisering en Communicatie e.V. en Energie2Market GmbH. In een wagenparktest met meerdere voertuigen wordt op dit moment in de praktijk onderzocht of de voertuigen geschikt zijn als energieopslagsysteem. Het project wordt eind juni 2020 afgerond.
Meer artikelen over het onderwerp e-mobiliteit vindt u hier.
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
