Sinds de komst van interne verbranding zijn grote machines die ooit door steenkool en stoom werden aangedreven, de weg afgegaan om te worden aangedreven door vloeibare fossiele brandstoffen. Nu strekt de EV-revolutie zich uit over de transportsectoren en neemt exponentieel toe in belang onder hen.
Het terugdringen van de uitstoot is hierbij een belangrijke drijfveer; zware industriële wegvoertuigen produceren alleen al in de hele EU bijna zes procent van de totale uitstoot en een derde van de voertuigemissies. Rekening houdend met zaken als het spoor en - een van 's werelds grootste boosdoeners - de scheepvaart, en de mogelijkheden om de lucht te zuiveren door middel van elektrische technologie zijn enorm. En het is niet alleen leuk voor de industrie om te doen, zoals overheden het nu eisen.
Elektrische aandrijving vermindert niet alleen de uitstoot en voldoet aan de lokale, nationale en internationale normen, maar is ook energiezuinig en kan bergachtige koppelcijfers opleveren - een sleutelfactor bij het verplaatsen van zware lasten. Dieselmotoren, het dichtstbijzijnde equivalent in termen van vermogensafgifte, zetten slechts ongeveer 30-35 procent van de energie in de brandstof om in bijvoorbeeld nuttig vermogen, terwijl elektromotoren een efficiëntie van bijna 90 procent behalen. Vanuit dit perspectief is het duidelijk waarom elektriciteit zo aantrekkelijk is.
Er is echter altijd de kwestie van de milieu-impact bij de daadwerkelijke productie van een elektrisch voertuig en de productie van batterijen is in het bijzonder onder de loep genomen. Het delven en verfijnen van materialen zoals nikkel, grafiet, koper en aluminium is energie-intensief en het resultaat is dat EV's hun leven beginnen met een koolstof 'schuld' voordat ze zelfs maar een wiel hebben gedraaid.
Maar de mijnbouw wordt steeds groener, en een van die voertuigen die daarbij helpt, is mogelijk 's werelds grootste elektrische auto op land – de 110 ton wegende Elektro Dumper. En hij hoeft nooit te worden opgeladen.
Gebaseerd op Komatsu HB 605-7 (nee, we hadden er ook nog nooit van gehoord), de Elektro Dumper - of kortweg eDumper - is 14 voet breed en 14 voet hoog. Onbeladen weegt hij 45 ton, waarvan vijf uit een enorm batterijpakket van 700 kWh, dat ongeveer zeven keer zo groot is als het grootste dat momenteel wordt aangetroffen in hoogwaardige elektrische auto's. Deze drijft een elektrische motor van 788 pk en 7007 lb aan.
De eDumper is momenteel actief in een steengroeve in Zwitserland en vervoert een nuttige lading van 65 ton kalk en mergel van de mijnwand naar een verwerkingsfabriek. En het is deze opstelling van onbeladen naar de steengroeve klimmen en met het maximale gewicht van de steengroeve afdalen, waardoor de eDumper meer energie kan genereren dan hij verbruikt door middel van regeneratief remmen.
Onlangs stuurde CNN Formule E-coureur Lucad DiGrassi langs om de eDumper te testen en, na te zijn begonnen bij de verwerkingsfabriek met 80 procent lading, genereerde een retourvlucht - terugkerend met een volledige lading - genoeg om met 88 procent terug te keren. Per dag kan de eDumper tot 200 kWh aan overtollige lading genereren en over een jaar bespaart hij tussen de 11.000 en 22.000 gallons diesel in vergelijking met een normale diesel-elektrische dumper. Dit zal op zijn beurt voorkomen dat 130-tal ton CO2 vrijkomt in de atmosfeer.
Hoewel de eDumper misschien wel de grootste EV op het land is, komt het potentieel voor nog grotere EV's van de zee.
Met 60 meter lang en 13 meter breed pakt de elektrische veerboot Ellen de kroon als 's werelds grootste elektrische voertuig. Het heeft een laadvermogen van 198 passagiers, met een capaciteit van 31 auto's of vijf vrachtwagens op het open dek. De reguliere route is 22 zeemijl tussen de Deense eilanden Ærø en Fynshav, die wordt afgelegd met snelheden tot 15,5 knopen – of bijna 29 mijl per uur.
Ellen is uniek omdat ze geen back-up dieselmotoren aan boord heeft en daarmee de eerste 'echte' volledig elektrische veerboot is die in passagiersdienst gaat. Ze wordt aangedreven door een aandrijflijn en een energiebeheersysteem dat is ontwikkeld door het Deense bedrijf Danfoss Editron. Deze bestaat uit twee aandrijfeenheden van 1006 pk en twee boegschroeven van 335 pk.
De ster van de show is een simpelweg enorm 4,3 MW batterijpakket, dat wordt opgeladen via een laadstation aan de wal. Naar verluidt de grootste batterij voor gebruik op zee, en daarom vrijwel zeker de grootste batterij die een bewegend voertuig aandrijft, is het een technisch wonder. Helaas weten we niet wat de oplaadingang is, maar het is redelijk om aan te nemen dat een standaard driepins niet genoeg is.
Scheepvaart is enorm vervuilend; Onlangs werd onthuld dat de vloot van Carnival Cruise alleen meer vervuilend is dan alle auto's in Europa samen. Ellen is een kleine maar belangrijke stap om dit aan te pakken. Ze bespaart een gigantische 2000 ton CO2, 42 ton stikstofoxiden, 2,5 ton fijnstof en 1,4 ton zwaveldioxide per jaar.
Aangezien de luchtkwaliteit rond havens doorgaans behoorlijk slecht is, maakt Ellen, afgezien van de bredere milieu-impact, het leven van degenen die in de buurt wonen zowel schoner als stiller. De luchtkwaliteit in steden als Londen kan ook behoorlijk slecht zijn, dus overheden en stadsautoriteiten kijken naar elektrische voertuigen om het op te ruimen.
In Londen wonen twee miljoen mensen in gebieden die lijden aan luchtvervuiling die illegaal is wanneer deze in strijd is met internationale normen. In deze zones wonen zo'n 400.000 kinderen; 369 basisscholen en 86 middelbare scholen zijn hier gevestigd. In het VK kunnen 40.000 doden per jaar rechtstreeks worden toegeschreven aan vervuilde lucht.
Londen is erop vooruitgegaan, vooral wat betreft het opruimen van stikstofdioxide - een schadelijk gas dat voornamelijk wordt uitgestoten door dieselvoertuigen. Initiatieven zoals de Ultra Low Emissions Zone (ULEZ), de eerste in Europa die 24 uur per dag actief is, hebben bedrijven en individuen aangemoedigd om over te stappen op elektrische auto's of vrachtwagens en ook om gebruik te maken van het openbaar vervoer – het openbaar vervoer dat ook groen.
Bussen (en andere bedrijfsvoertuigen) zijn zeer geschikt voor elektrische motivatie dankzij het aangeboden koppel, maar vallen naar beneden omdat hun energieverbruik zoveel hoger is dan dat van kleinere voertuigen. Nu pure elektrische energie echter wint voor auto's, hebben waterstofbrandstofcellen een niche gevonden in het aandrijven van commerciële voertuigen zoals bussen.
Elektrische bussen met brandstofcellen zijn niets nieuws in Londen, aangezien ze werden geïntroduceerd toen Boris Johnson burgemeester was. Dit waren slechts enkeldekkers en daarom beperkt in de routes waarop ze konden opereren. Om het nog beter te maken, investeert Transport for London (TfL) nu £ 12 miljoen in 20 dubbeldekkerbussen met brandstofcel om de luchtkwaliteit in de hoofdstad verder te verbeteren. Londen zal zelfs de eerste stad ter wereld zijn die dergelijke aandelen exploiteert.
Het Wrightbus Streetdeck kan 64 passagiers vervoeren en heeft een standaard bereik van 200 mijl (of 264 in een uitgebreidere vorm), wat voldoende is aangezien de meeste Londense bussen dit op een normale dag niet kunnen afleggen. Tanken duurt zeven minuten en kan bij het depot.
Als onderdeel van de transportstrategie van burgemeester Sadiq Khan, legt TfL een halt toe aan zijn eigen vloot door ULEZ-buszones in te voeren op enkele van de drukste wegen van de hoofdstad. Het resultaat is dat in deze zones de schadelijke NOx-emissies met 90 procent zijn gedaald.
In en uit steden komen is iets dat veel mensen met de trein doen, en een kwart van het Britse rollend materieel wordt aangedreven door diesel. Zou waterstof ook een alternatief kunnen zijn op het spoor?
De Britse regering wil dat dieselaangedreven treinen tegen 2040 weg zijn, maar de uitdaging voor de spoorwegen is dat elektrificatie in sommige gebieden niet praktisch is. Dit is waar waterstof-brandstofceltechnologie een rol kan spelen.
Op dit moment is Duitsland het enige land ter wereld waar waterstofbrandstofceltreinen regelmatig rijden, maar Groot-Brittannië hoopt dit voorbeeld te volgen in 2022. Helaas, vanwege de standaardafmetingen van rollend materieel dat er al is sinds de Victoriaanse tijd we kunnen niet zomaar de treinen van Alstom kopen die daar in gebruik zijn - ze zijn te lang voor ons netwerk.
Met de hulp van Alstom wordt echter gewerkt aan de ombouw van bestaand rollend materieel van het type 321 van British Rail in door waterstof aangedreven brandstofcellen. Bekend als elektrische treinstellen, zullen verschillende rijtuigen een bepaalde functie vervullen bij het opwekken van elektriciteit, zoals waterstofopslag, brandstofcellocatie en een cabine-eenheid. Deze treinen staan bekend als 'Breeze' en zijn gepland om klaar te zijn voor die lancering in 2022.
Treinen op waterstof zullen het meest voorkomen in het noorden van het VK, waar wijdverbreide elektrificatie niet praktisch is. Er vinden al proeven plaats met 'Hydroflex'-treinen (gemaakt door fabrikant Peterbrook met hulp van de Universiteit van Birmingham) die eerder dit jaar publiekelijk zijn gedemonstreerd, zij het in een zeer beperkte capaciteit.
Het openbaar vervoer is niet het enige dat schoner wordt in steden. Omdat auto's worden bestraft, zoeken mensen naar nieuwe vormen van persoonlijk vervoer om zich te verplaatsen.
Ze zijn een regelrechte nachtmerrie, maar elektrische oplossingen voor persoonlijke mobiliteit worden wereldwijd steeds populairder. In dit land mogen elektrische persoonlijke mobiliteitsoplossingen zoals segways en bepaalde elektrische fietsen niet op de weg of op de stoep worden gebruikt, maar dat wil niet zeggen dat dit zo zal blijven.
De begeleiding is uitgebreid en enigszins verbijsterend, maar naarmate de vraag naar persoonlijke stedelijke mobiliteit groeit, denken we dat deze zal worden bijgewerkt. Afgezien van de publieke wens, is er de noodzaak om stedelijke emissies te verminderen, het autoverkeer te verminderen en in lijn te komen met andere landen. Talloze fabrikanten streven ook naar deze oplossingen, dus er zal worden gelobbyd, om nog maar te zwijgen van de potentiële inkomsten voor de staatskas via btw, licenties en andere tarieven.
Dichtbevolkte, door technologie gedreven landen als Japan en China dringen de agenda op dit gebied voort. Onlangs kwam de Chinese Segway-Ninebot met een elektrische scooter, ontworpen voor verhuur in de stad, die zichzelf na gebruik naar een laadstation zal rijden in plaats van dat deze moet worden verzameld en handmatig moet worden aangesloten. De KickScooter T60 genaamd, heeft twee wielen aan de voorkant en één aan de achterkant voor stabiliteit, en zal AI gebruiken om zijn weg terug te vinden naar een oplaadstation zonder menselijke tussenkomst - naar verluidt. Op het moment van schrijven moet Segway-Ninebot dit vermogen nog demonstreren...
Ook autofabrikanten hebben snel ingespeeld op de trend van persoonlijke elektrische mobiliteit. Audi heeft de e-tron-scooter gemaakt, een opvouwbaar, deels skateboard, deels scooter van 12 kg, die kan worden meegenomen in treinen en bussen, en waarmee gebruikers 20 mijl kunnen reizen met een snelheid tot 20 mijl per uur. Audi is zo serieus dat de e-tron-scooter van 2000 euro volgend jaar in de verkoop gaat.
In dezelfde geest als de e-tron-scooter demonstreerde VW eerder dit jaar zijn Cityskater op de Autosalon van Genève. Ook ontworpen als een 'laatste mijl' forensenhulpmiddel, heeft het een bereik van negen mijl, kan het 20 mph doen en opgevouwen voor opslag. Een stapje hoger dan de Cityskater is de Streetmate - een elektrische scooter met middelgroot bereik en een alternatief voor zoiets als een 50cc-bromfiets. Met een topsnelheid van 45 km/u en een bereik van 34 mijl is hij ontworpen voor langere stadsritten door de stad.
We hebben nog maar de oppervlakte geschraapt van de revolutie in mobiliteit die plaatsvindt over sectoren en functies heen, maar één ding is duidelijk, en dat is dat het elektrisch zal worden aangedreven. Het kan zelfs elektrisch worden gevlogen, want op 14 september maakte een elektrische taxi, de Volocopter genaamd, zijn eerste vlucht op het Mercedes-hoofdkwartier in Stuttgart. Het is gebaseerd op dronetechnologie en is ontworpen om mensen snel en schoon door stedelijke omgevingen te vervoeren, hoewel het bereik, net als bij andere elektrische vliegtuigen, de belangrijkste beperkende factor is; de Volocopter kan tegen een toeslag 16 mijl afleggen. Maar het is een begin.
Natuurlijk zijn er tal van uitdagingen op het gebied van druk op elektriciteitsnetten, regelgeving en het verminderen van de milieu-impact van productie. Maar dit zijn uitdagingen die moeten worden overwonnen, aangezien interne verbranding geleidelijk wordt uitgefaseerd voor groenere alternatieven.
