De auto van de toekomst komt eraan!

De auto van de toekomst komt eraan!

82 miljard kilometer, zo ver rijden alle Belgische auto’s samen elk jaar. Dat is niet minder dan 546 keer de afstand tussen de aarde en de zon!
Zelfs als we maar 1 procent minder brandstof zouden verbruiken, zouden we al veel besparen en zou het milieu al veel minder vervuiling te slikken krijgen.

Onmogelijk? Neen. We moeten gewoon auto’s bouwen die lichter, performanter, veiliger, zuiniger, beter aangepast aan onze noden en dus minder energieverkwistend zijn. Deze revolutie is trouwens al onderweg. Om de milieufactuur te verlichten is de industrie niet bij de pakken blijven zitten. Hoe ze dat doet? We leggen het je graag uit.

Auto’s lichter maken

Dit is de belangrijkste factor in het brandstofverbruik. Dankzij het toenemende gebruik van plastics hebben auto’s al een flink pak kilo’s verloren. Kunststoffen zijn immers 4 tot 8 keer lichter dan staal. Moderne auto’s bevatten gemiddeld 18% plastic, terwijl dat in 1965 slechts 2% was.

In de toekomst zullen auto’s nog minder gaan wegen, meer bepaald dankzij het gebruik van koolstofnanobuizen in polymeren. Deze nanobuizen zijn even robuust als staal. Het toevoegen van koolstofvezels aan synthetische materialen zorgt voor verbeterde mechanische en thermische eigenschappen.

Een voorbeeld. Een autoportier in epoxide versterkt met koolstofvezels is 50% lichter dan dezelfde structuur in staal en 30% lichter dan een soortgelijke deur in aluminium. In de nabije toekomst zullen zelfs autovelgen volledig van plastic gemaakt worden.

Ook met polyetheen wordt in de auto-industrie geïnnoveerd. Door de toevoeging van melkzuur in het productieproces is het nu mogelijk om een nieuw, lichter, erg stevig en waterbestendig polyetheen te maken. Daarmee kunnen carrosserieën weer lichter gemaakt worden.

Performantere motoren dankzij smeermiddelen van de nieuwe generatie

Moderne motoren worden almaar compacter. Ze zetten betere prestaties neer en verbruiken minder brandstof. Maar hoe compacter, hoe groter druk in de motor (tot 10 ton per cm²) kan worden. De vraag is of sommige onderdelen of smeermiddelen dan nog wel voldoen aan de veiligheids- of performantie-eisen. Wat heeft de industrie daarop gevonden? Er worden oplosbare titaanpolymeren in het smeermiddel geïnjecteerd, waardoor het nog beter werkt. En het heeft al succes!

Elektriciteit

Ook op het vlak van elektrisch vervoer wordt er voortdurend vernieuwd. Nieuwe, efficiëntere of snel oplaadbare batterijen, energierecuperatie bij het remmen of organische en transparante zonnecellen op het dak van elektrische auto’s kunnen de prestaties verbeteren.
Deze zonnecellen zijn er niet zozeer om de aandrijfbatterijen van de auto op te laden, maar wel om alle elektrische toestellen aan boord (radio, GPS, bluetooth, enz.) te bevoorraden.

Brandstofcel

De olie in de grond is niet onuitputtelijk. Maar we willen wel allemaal blijven rijden dus moeten we op zoek gaan naar alternatieven voor brandstof. elektrische auto Andere energiebronnen, zoals elektriciteit, om auto’s aan te drijven zijn dan ook een onderwerp voor hoogtechnologisch onderzoek en ontwikkeling. Er moeten zowel krachtige, snel oplaadbare batterijen komen als brandstofcellen die alternatieve brandstoffen (waterstof, methanol) in elektriciteit kunnen omzetten. De kern van de brandstofcel bestaat uit een halfdoorlatend membraan waar alleen ionen doorheen kunnen. Ook hier verloopt de technologische vooruitgang dankzij innovaties in de chemie.

Grafeen

Een andere mogelijkheid is koolstof, maar dan in de vorm van grafeen. Grafeen is een koolstofblad met de dikte van een atoom. Het werd pas in 2004 aan de Universiteit van Manchester afgezonderd en bestudeerd. Het leverde André Geim en Konstantin Novoselov in 2010 overigens de Nobelprijs op.

Grafeen is het enige platte kristal dat tot nog toe bekend is (een kristal met twee dimensies). Het is resistenter dan diamant en 300 keer lichter dan staal. Bovendien is het een uitstekende elektrische geleider. Grafeen is transparant en buigzaam. In de automobielsector biedt grafeen nieuwe perspectieven voor de ingebouwde elektronica. We weten nog niet alle toepassingsmogelijkheden, maar het lijkt een revolutie te zullen teweegbrengen op het vlak van materialen en energie. De Europese Commissie heeft het zelfs uitgeroepen tot een van de prioritaire onderzoeksthema’s voor de volgende zeven jaar.

Passagierscomfort

De temperatuur in de passagiersruimte is nog een belangrijk aandachtspunt bij auto’s van de toekomst. Zo kunnen de stoelen bekleed worden met intelligent textiel (stoffen met warmtedetector en microverwarmingssystemen) die het mogelijk maakt om de temperatuur bij het lichaam van de passagiers te meten en aan te passen. Zo kan de beschikbare energie beter gebruikt worden om doeltreffender te verwarmen of om de airconditioning efficiënter te laten werken.

Dankzij foto-elektrische cellen in de carrosserie kunnen kleine ventilatoren in de auto in gang gezet worden wanneer de auto in de zon geparkeerd staat.

In de ruiten van de auto kunnen nieuwe synthetische films verwerkt worden. Ze laten het licht door, maar houden de infrarode stralen tegen, met als gevolg dat de auto geen serre meer wordt in de zomer. En omdat de film geen metaal bevat, moet je geen schrik hebben dat je gps of gsm geen signalen zou ontvangen of uitzenden.

Milieuvriendelijk rijden: het belang van goede banden

Autobanden helpen ook bij het terugdringen van het brandstofverbruik. Milieuvriendelijke banden van uitermate performant rubber versterkt met silica, koolstofzwartsel en zwavel (naast nog 40 andere componenten) verminderen de rolweerstand aanzienlijk.

Deze banden kunnen een besparing opleveren van een halve liter per 100 km, waardoor de auto natuurlijk ook minder CO2 en fijn stof uitstoot. Ze gaan langer mee dan klassieke banden en maken bovendien minder lawaai, tot grote vreugde van de stadsbewoners, want 17% van de geluidshinder in de stad wordt veroorzaakt door het wegverkeer.

En hoe zit het met de recyclage?

Echt groene auto’s produceren betekent ook dat ze op het einde van hun levenscyclus gerecycleerd worden. In 2012 werd 90% van de onderdelen van een auto gerecycleerd. In 2013 steeg dit cijfer tot 93%. Op naar de 100%!

Artikel geschreven in samenwerking met Daily Science.

Reageer

Fijn dat je van je laat horen!