De moderne wegwerpcultuur bereikt een absoluut dieptepunt met de populariteit van de elektronische sigaret voor eenmalig gebruik. Alleen al in het Verenigd Koninkrijk verdwijnen er dagelijks meer dan een miljoen van deze apparaatjes bij het restafval of simpelweg op straat. Binnenin deze felgekleurde plastic buisjes zit echter een hoogwaardige en volledig oplaadbare lithium-ion batterij.
De Britse technicus Chris Doel besloot deze ongekende verspilling bloot te leggen met een bizar experiment. Hij verzamelde vijfhonderd lege exemplaren uit inzamelbakken om de kleine batterijcellen te oogsten. Zijn doel was om een volwaardig accupakket te bouwen en daarmee een straatlegale elektrische auto aan te drijven.
Voor dit project viel de keuze op een Reva G-Wiz. Dit is een piepklein elektrisch stadswagentje uit de vroege jaren nul, gebouwd in India, dat wereldwijd bekendstaat als een van de slechtste auto's ooit geproduceerd. De keuze voor deze rijdende badkuip is echter een uiterst logische en technische beslissing.
Een moderne elektrische auto zoals een Tesla Model 3 vereist een accupakket van minimaal zestig kilowattuur en een systeemspanning van vierhonderd volt. Om dat te evenaren zou Doel ruim twaalfduizend batterijtjes moeten solderen, een levensgevaarlijk project dat jaren in beslag zou nemen. De stokoude G-Wiz werkt daarentegen op een uiterst simpele architectuur van 48 volt, destijds gevoed door zware loodzuuraccu's die we normaal onder de motorkap van brandstofauto's vinden.
Chirurgische precisie en brandgevaar
De vijfhonderd geoogste batterijtjes werden eerst uitgebreid getest op capaciteit en gezondheid. Vervolgens werden ze samengevoegd in veertien modulaire rijen uit de 3D-printer om een totale systeemspanning van vijftig volt te creëren. Dit resulteerde in een theoretische capaciteit van 2,5 kilowattuur, ruim voldoende om de elektromotor van zeventien pk van de stadsauto van stroom te voorzien.
Een dergelijk knutselproject brengt uiteraard gigantische veiligheidsrisico's met zich mee. Lithium-ion batterijen staan erom bekend dat ze bij oververhitting of kortsluiting spontaan kunnen ontbranden in een onblusbaar inferno. Om dit horrorscenario te voorkomen ontwierp de Brit een robuuste aluminium behuizing en voorzag hij werkelijk elke afzonderlijke cel van een eigen zekering.
Daarnaast installeerde hij een geavanceerd batterijmanagementsysteem om de spanning continu te monitoren en overladen onmogelijk te maken. Als extra veiligheidsmaatregel werden er temperatuursensoren tussen de cellen geplaatst, gekoppeld aan een luid alarm dat afgaat zodra de temperatuur boven de 35 graden Celsius stijgt. Een slimme spanningsomvormer verving tot slot de originele elektronica van de auto, zodat zaken als de koplampen en de ruitenwissers het benodigde signaal van twaalf volt ontvingen.
De eerste auto op een oplader van een laptop
Na maanden van solderen en programmeren was het moment van de waarheid daar. Het zelfgebouwde accupakket werd in de laadruimte van de G-Wiz getakeld en aangesloten op de oude bekabeling. Tot verbazing van velen accepteerde de antieke regelunit de experimentele stroombron direct en rolde het karretje uiterst soepel de werkplaats uit.
Tijdens de testrit op de openbare weg presteerde de samengestelde accu ver boven alle verwachtingen. Het voertuig bereikte probleemloos een snelheid van ruim vijftig kilometer per uur en trok bij steile heuvels zonder moeite een stroomsterkte van 150 ampère uit de cellen. Zelfs het regeneratieve remsysteem bleek naadloos samen te werken met de gevonden batterijtjes.
De maximale temperatuur van de cellen bleef steken op een veilige 29 graden Celsius, ver onder de gevarenzone. Uiteindelijk wist Doel een indrukwekkende afstand van bijna dertig kilometer af te leggen voordat de spanning te ver terugliep. De boordcomputer registreerde een bruikbare opbrengst van 2,1 kilowattuur uit de samengevoegde afvalberg.
Het meest indrukwekkende detail bevindt zich echter bij de laadpoort. Omdat de individuele cellen een lage capaciteit hebben, ontwierp de techneut een slimme adapterplaat. Hierdoor is deze omgebouwde G-Wiz de allereerste auto ter wereld die je simpelweg kunt opladen via een standaard USB-C snellader van een willekeurige MacBook.