Doe-het-zelvers maken van afgedankte laptopbatterijen enorme powerwalls

In mei 2015 onthulde Elon Musk de Powerwall van Tesla. De enorme accu stelt huizenbezitters in staat elektriciteit op te slaan, of dat nou van het stroomnet is of uit zonne-energie. De techgigant was aan het flirten met mensen die een interesse hebben in groene energie, maar voor velen was de instapprijs van 3000 dollar te hoog. De accu kon maar tot 10 kWh aan elektriciteit opslaan, of ongeveer een derde van de hoeveelheid die een gemiddeld huishouden per dag gebruikt (de nieuwere versie kan tot 14 kWh aan).

Voor sommige enthousiastelingen van alternatieve energie was de deal van Musk niet goed genoeg. In plaats van dat ze de Powerwall van Tesla kochten, bouwden ze doe-het-zelf versies met gerecyclede accu's voor een fractie van de kosten. Daarna deelden ze hun creaties en kennis met andere hobbyisten op het internet. Doe-het-zelf powerwall-enthousiastelingen klitten namelijk samen op een toegewijd forum, in Facebookgroepen en op YouTube. En ze leven verspreid over de hele wereld: ik sprak met makers op drie verschillende continenten en een aantal verschillende tijdzones.

"Het is de toekomst. Het is schoon, simpel, efficiënt en krachtig," zei Jehu Garcia, een van de populairste powerwallbouwers. Hij, en mensen zoals hij, bepalen voor zichzelf hoe de toekomst van alternatieve energiebronnen eruit gaat zien, in plaats van dat ze wachten tot technologiebedrijven dat voor ze bepalen. "Het eindresultaat is het kunnen vertrouwen op iets dat ik niet alleen zelf heb gebouwd, maar waar ik ook de ins en outs van begrijp, om mijn huis gedeeltelijk of geheel van elektriciteit te voorzien. Dat is inspirerend," zei Joe Williams, een andere powerwallbouwer.

Bijna alle hobbyisten die ik sprak, hadden een stellage gebouwd die veel meer elektriciteit opslaan dan de Powerwall van Tesla. (Een woordvoerder van Tesla weigerde commentaar te geven.) Een Frans lid van het forum Diypowerwalls.com, die Glubux wordt genoemd, zei dat zijn powerwall 28 kWh op kon slaan. "Ik kan er alles in huis van stroom mee voorzien. Ik heb onlangs zelfs een elektrische oven en inductiekookplaat gekocht om de extra energie tijdens de zomer te gebruiken," zei hij.

Peter Matthews, een Australische YouTuber en een van de centrale figuren van de doe-het-zelf powerwallgemeenschap, heeft een gigantische accu gebouwd die 40 kWh aan energie op kan slaan. Het ding oogst energie van meer dan 40 zonnepanelen op zijn dak. Het systeem voorziet bijna zijn hele huis van elektriciteit: "Het enige dat er niet op draait, zijn de grote airconditioners en het waterverwarmingssysteem," zei hij via Skype. Matthews is zowel de oprichter van DIYpowerwalls.com en de meest populaire Facebookgroep voor powerwalls.

Ik sprak ook met Daniel Römer, een andere YouTuber, die een van de grootste doe-het-zelf powerwalls heeft gebouwd die ik kon vinden. Zijn accu heeft meer dan 22.500 cellen, die naar eigen zeggen meer dan 100 kWh op kunnen slaan – tien keer zoveel als de oorspronkelijke Powerwall van Tesla. De Zweedse doe-het-zelfer slaat er ook energie uit zonnepanelen mee op: "Mijn systeem is gebouwd om mijn hele huis 10 van de 12 maanden van stroom te voorzien," zegt hij in een mail.

Veel van de makers die ik sprak zeiden dat ze waren geïnspireerd door Garcia, die waarschijnlijk de meest populaire accuhobbyist op het internet is. De Californische YouTuber heeft plannen om, wat zomaar eens de grootste private energiebronnen in de VS zou kunnen worden, te bouwen. Het gigantische accusysteem kan straks 1 megawatt aan energie opslaan – 1000 kWh, zegt hij. "We gaan een recyclecentrale aandrijven," zei hij.

De meeste hobbyisten die ik sprak, gebruikten 18650 lithium-ion batterijen voor hun projecten. Ze komen vaak in kleurrijke plastic verpakkingen en worden veel gebruikt in elektronica als laptops. Een van de grootste uitdagingen van het bouwen van een powerwall is het verzamelen van de honderden of duizenden 18650-cellen die je nodig hebt om een accu te bouwen die voldoende energie op kan slaan.

Als je ze in een winkel koopt, kunnen ze al gauw meer dan €5 per stuk kosten, en de prijzen voor tweedehands exemplaren op sites als eBay zijn niet veel beter. Tegen die prijs kan het je meer kosten om je eigen powerwall te bouwen dan wanneer je er gewoon een van Tesla had gekocht.

Maar de powerwallbouwers die ik sprak gebruikten gerecyclede accu's, die ze onder andere uit oude laptops van Dell, HP, Lenovo en LG trokken. YouTube staat vol met video's over hoe je de cellen uit oude laptopaccu's haalt.

Mensen gooien accu's van oude laptops vaak gewoon weg, zei Garcia. "Dat is ongelooflijk zonde, want iedereen op internet laat zien dat je de cellen kunt oogsten om ze te hergebruiken."

Hij heeft gelijk. De oude accu's die hij en de andere powerwallbouwers verzamelen, zouden anders waarschijnlijk op een vuilnisbelt terecht zijn gekomen. "Ongeveer 95 procent van consumentenaccu's worden niet gerecycled en worden uiteindelijk weggegooid," zei Carl E. Smith, directeur van Call2Recycle, een leidende recycleorganisatie per mail. "Bijna alle accu's kunnen worden gerecycled tot waardevolle secundaire producten. Dat is de belangrijkste reden dat ze niet op een vuilnisbelt horen maar moeten worden hergebruikt," zei hij.

Het kost vaak extreem veel tijd om genoeg accu's bij elkaar te sprokkelen om een powerwall te bouwen. "In het begin was ik wel vijf of zes uur per week bezig met het bellen van mensen," zei Matthews, de Australische powerwallbouwer. "Ik reed honderden kilometers om accu's op te halen."

Een deel van het probleem is dat veel laptops niet eens gerecycled worden, zei directeur van het National Center for Electronics Recycling Jason Linnell aan de telefoon. Hij zei dat mensen hun oude laptops vaak gewoon thuis bewaren. "Om eerlijk te zijn, worden laptops niet in grote hoeveelheden binnengebracht, om wat voor reden dan ook," zei hij.

Garcia zei dat oude laptopaccu's zo schaars kunnen zijn dat hij de prijzen ervan de lucht in heeft zien schieten sinds mensen zijn begonnen met het bouwen van hun eigen powerwalls. "De markt werd opgejaagd doordat zoveel mensen er interesse in hadden," legde hij uit. "Dus het werd erg lastig voor me om een goede deal op die accu's te krijgen."

Een ander probleem is dat laptopfabrikanten geen accu's rechtstreeks aan consumenten verkopen. "Ik hoop dat we de bedrijven zo ver kunnen krijgen dat ze het goed vinden dat we die accu's hergebruiken," zei Garcia. "Het is ingewikkeld door alle regels en advocaten."

Toen ik contact opnam met laptopfabrikanten Dell en HP, raadden ze allebei hobbyisten af om hun accu's te hergebruiken. "De accu's uit laptops van Dell zijn ontworpen om alleen in apparatuur van het merk Dell te worden gebruikt. Ander gebruik raden we niet aan en keuren we niet goed," zei een woordvoerder van Dell in een mail.

"HP-accu's zijn ontworpen voor gebruik in producten van HP en we raden niet aan om ze te gebruiken in apparaten waar we ze niet voor ontworpen en gekwalificeerd hebben," zei een woordvoerder van HP ook per mail. Lenovo wilde geen commentaar geven, en LG reageerde niet op tijd voor publicatie.

Het verzamelen van genoeg accu's is nog maar de eerste stap om je eigen powerwall te maken. Elke cel moet worden getest, omdat ze volgens verschillende hobbyisten niet allemaal veilig voor gebruik zijn. Lithium-ion accu's hebben een beperkte levensduur: sommige hergebruikte laptopaccu's hebben niet genoeg capaciteit om te worden hergebruikt.

"Je neemt de accu's, maakt ze open, test het voltage om te zien hoe goed ze zijn, en dan cycle je ze," zei Garcia.

Een accu "cyclen" betekent de energie ervan compleet opmaken en de accu dan weer volledig opladen. "Deze dingen zijn oud… Je moet ze een soort van weer wakker maken door ze te cyclen," legde hij uit.

Zodra je genoeg batterijen van goede kwaliteit hebt, bundelen doe-het-zelvers ze samen in houders of "packs." Online fabrikanten bieden voorgemaakte accuhouders aan, maar veel powerwallbouwers ontwerpen en maken liever hun eigen. Ze zijn vaak zo gemaakt dat als een cell ermee kapt, die kan worden vervangen zonder het hele systeem uit elkaar te hoeven halen.

Vervolgens plaats je "busbars," stroken metaal die elektriciteit geleiden, over de packs. Matthews, de Australiër, gebruikte gerecycled koper om de zijne te maken, bijvoorbeeld. Zodra je de busbars hebt geplaatst, soldeer je de individuele cellen aan elkaar. Nadat je genoeg accupacks in elkaar hebt gezet, hang je de powerwall aan een inverter in een schuurtje of andere geschikte plek buiten je huis. De meeste hobbyisten die ik sprak zeiden dat ze hun powerwalls niet in hun huis hielden, om veiligheidsredenen of om zich te houden aan lokale regels.

Een van de onderwerpen die het vaakst ter sprake kwam tijdens mijn gesprekken met powerwallbouwers was veiligheid. Honderden gerecyclede lithium-ion accu's aan elkaar solderen is gevaarlijk en kan tot brand leiden als je het niet goed doet.

Op DIYpowerwalls zijn er tientallen threads over hoe je voorkomt dat deze gigantische zelfgebouwde apparaten in vlammen opgaan. YouTube staat ook vol met video's die powerwallbouwers waarschuwen dat hun projecten onveilig zijn.

Powerwall doe-het-zelvers zijn vaak geen ingenieurs of elektriciens. De meesten, inclusief de populairste zoals Jehu Garcia, hebben geen enkele formele training gehad. Maar ze blijven onaangedaan door de veiligheidsrisico's. Ze zeggen dat recentelijk veel bouwers elkaar aansporen om meer veiligheidsmechanismen in hun stellages te bouwen.

"Er zijn veel video's online waarin ze zeggen: 'Ik laat je zien hoe gevaarlijk deze batterijen zijn,'" legde Garcia uit. "Maar wat ze doen is dat ze ze in tweeën zagen of er gigantisch veel energie in stoppen."

Er was "in het begin veel negativiteit," zei Williams. "Van dat 'je brandt je huis nog af' gedoe."

Naarmate de tijd vorderde, en de zelfgebouwde powerwalls in staat bleken veilig energie op te slaan, werd de gemeenschap positiever. De afgelopen tijd wordt het binnen de gemeenschap bijvoorbeeld aangemoedigd om accumanagementsystemen ( battery management systems, BMS) te gebruiken. Zulke systemen kunnen een powerwall in de gaten houden en de eigenaar waarschuwen als de stellage bijvoorbeeld te heet wordt.

"Ik raad het aan om een BMS te gebruiken die automatisch of gedeeltelijk de cellen beschermt," zei de Zweedse bouwer Römer. "Ik gebruik een Batrium BMS met speciaal ontworpen software om mijn vier eenheden te controleren, onder andere door de accubanks te ontkoppelen als er iets fout gaat."

"Ik denk dat het risico is toegenomen. Iemand gaat een keer zijn huis afbranden als we niet een goede kwaliteit beveiliging voor een systeem promoten," zei Garcia.

Elke powerwallbouwer die ik sprak zei dat het ontwikkelen van een eigen bron van alternatieve energie de risico's en flinke kosten waard was. Het betaalde zich terug in meer dan alleen geld dat ze bespaarden op hun energierekening: het gaf de bouwers ook een gemeenschap.

"Ik denk dat het meest inspirerende aan het bouwen van een powerwall is dat allerlei verschillende mensen van over de hele wereld samenkomen en het samen uitzoeken," zei Williams.