AMT.nl - BMW haalt elektriciteit uit uitlaat

BMW haalt elektriciteit uit uitlaat

De beste verbrandingsmotoren zetten ongeveer een derde van de energie uit de brandstof om in beweging. De rest verdwijnt voornamelijk door de radiateur en de uitlaat. BMW wil die energie terug en experimenteert met een thermo-elektrische generator. Die zet uitlaatwarmte om in elektriciteit.

Alweer een nieuwe katalysator? Nee, een TEG.

Een thermokoppel bestaat uit twee draden uit verschillende metaallegeringen. Een temperatuurverschil tussen de twee contactpunten geeft een potentiaalverschil over de draden. Een thermokoppel gebruikt dat zogenaamde Seebeck-effect om temperatuurverschil te meten.

Ruimtevaarttechniek
Nasa gebruikt hetzelfde principe al sinds de jaren ’60 om met radioactief verkregen warmte ruimtesondes van elektriciteit te voorzien. BMW gebruikt het nu om elektriciteit op te wekken uit uitlaatwarmte.

Net als een thermokoppel zet een TEG temperatuurverschil om in elektrische spanning.

De TEG wordt volwassen
Zo’n Thermal Energy Generator of TEG in de uitlaat biedt kansen, omdat het rendement van zulke installaties de laatste jaren sterk verbeterd is. Decennialang slaagden TEG’s er niet in meer dan een procent of 7 van de warmte in elektriciteit om te zetten. Door het gebruik van nieuwe materialen is dat percentage in de afgelopen jaren bijna verdubbeld. De verwachting is dat binnen 10 jaar zelfs 20% rendement mogelijk is.

5-serie met TEG
Op zijn ‘Innovatiedagen’ toonde BMW een 5-serie met TEG. Het apparaat haalt 200 Watt aan elektrische energie uit de uitlaat. Niet indrukwekkend misschien. “Maar”, zegt BMW: “Binnen korte tijd halen we 1000 Watt”.

5% zuiniger
Ook dat lijkt bescheiden in vergelijking met wat bijvoorbeeld door het regenereren van remenergie kan worden teruggehaald. Maar dat is schijn: “TEG geeft energie terug wanneer je het nodig hebt, als je accelereert”. BMW gelooft met een 1000 Watt TEG 5% verbruiksreductie te kunnen halen.

Deze huidige TEG haalt 200 Watt aan elektrische energie uit de uitlaat. “Binnen korte tijd is 1000 Watt mogelijk”, zegt BMW.

Snel schoon
Behalve voor verbruiksvoordeel kan een TEG ook voor schoner uitlaatgas zorgen. Behalve warmte in elektriciteit omzetten, kan een TEG namelijk ook het omgekeerde (het Peltier-effect). Zo kan de TEG dus razendsnel na de koude start de katalysator opwarmen.

Stoommachine
Overigens werkt BMW tevens aan een nog veel ambitieuzer plan om warmte uit de uitlaat en het koelsysteem terug te halen, de Turbosteamer.
Dat apparaat werkt als een stoommachine. Het zet de afgevoerde warmte om in stoom, laat die expanderen en drijft er de krukas mee aan. Op die manier zou zelfs 80% van de verloren warmte worden gerecycled.

Even geduld aub
Geweldig! Helaas kon BMW de Turbosteamer nog niet in levende lijve tonen. We zullen er dus nog wel even op moeten wachten.

Erwin den Hoed (Redactie Auto & Motor TECHNIEK)