Met Qi oplaadverliezen kunt u een stad van stroom voorzien
Zo nu en dan denk ik erover om een draadloze oplader voor mijn telefoon aan te schaffen. Natuurlijk ben ik er vrij laat bij, maar één vraag houdt me tegen (samen met een beetje luiheid om het echt op te zoeken): hoeveel energie verspilt draadloos opladen eigenlijk?
Dus besloot ik het eindelijk uit te zoeken en wat snelle wiskunde te doen. Ik begon met het bekijken van de efficiëntie van zowel bedraad als draadloos opladen. De cijfers komen uit een rapport van het Internationaal Energieagentschap getiteld "Energy Use for Wireless Charghing."
Volgens dat rapport verbruikt het draadloos opladen van een batterij ongeveer 35 procent meer energie. Andere bronnen (zoals hichaintech.com) merken op dat bedraad opladen ongeveer 5-10 procent van de energie als warmte verliest, wat een efficiëntie van ongeveer 90-95 procent betekent. Met Qi, MagSafe en vergelijkbare systemen hebt u ook spoelverliezen die afhangen van de afstand, de uitlijning en het vermogensniveau - de totale efficiëntie varieert van 60 tot 80 procent, of een verlies van 20-40 procent.
Laten we dat eens in perspectief plaatsen met een enkele smartphone. Uitgaande van een batterij van 15 Wh (ongeveer 4.000 mAh) die één keer per dag volledig wordt opgeladen, zien de cijfers er als volgt uit:
Draadgebonden opladen (90% efficiëntie)
15 Wh / 0.9 = 16.7 Wh
Jaarlijks verbruik: 16.7 Wh × 365 = 6.095 Wh = 6,1 kWh
Jaarlijkse kosten: 6,1 kWh × €0,30 = €1,83
Draadloos opladen (≈70% rendement)
15 Wh / 0,7 = 21,4 Wh
Jaarlijks verbruik: 21,4 Wh × 365 = 7.811 Wh = 7,8 kWh
Jaarlijkse kosten: 7,8 kWh × €0,30 = €2,34
Voor een individu is het kostenverschil triviaal. Maar ecologisch gezien wordt het interessant - er zijn wereldwijd miljarden smartphones in gebruik.
Volgens recente schattingen zijn er wereldwijd ongeveer 7,3 tot 7,4 miljard smartphones in gebruik. In 2021 ondersteunden ongeveer 1 miljard daarvan (ruwweg 13,5%) draadloos opladen, volgens Strategy Analytics. Vandaag de dag is dat aandeel waarschijnlijk hoger - misschien 15 tot 25 procent. Niet al die telefoons worden ook echt draadloos opgeladen, maar laten we aannemen dat 1 miljard apparaten dat wel doen, waarbij ze elk 1,7 kWh per jaar meer verbruiken (zoals hierboven berekend).
1 miljard apparaten × 1,7 kWh = 1,7 TWh per jaar (1 TWh = 1 miljard kWh = 1.000.000.000 kWh)
Dat betekent dat de wereldwijde extra vraag naar energie veroorzaakt door het opladen van draadloze telefoons ongeveer 1,7 TWh per jaar zou kunnen bedragen. Met een gemiddeld huishouden dat ongeveer 2.500 kWh per jaar gebruikt, is dat genoeg om ongeveer 680.000 huizen een jaar lang van stroom te voorzien.
Of anders gezegd: de energie die via Qi en gelijksoortig draadloos opladen wordt verspild, zou de hele Duitse stad Leipzig of Hannover een jaar lang draaiende kunnen houden - of ruwweg 773.000 elektrische auto's kunnen opladen (ervan uitgaande dat elke auto jaarlijks 2.200 kWh verbruikt). Om zoveel energie op te wekken, zouden meer dan 200 windturbines nodig zijn (elk goed voor 3 MW met een gemiddelde bezettingsgraad van 30%).
