Advertentie
Advertentie
interview

Gerbrand Ceder (Pellion): ‘Met betere batterijen een sprong voorwaarts maken'

©RV

Batterijen zitten overal in, van laptop tot smartphone tot auto, maar hun capaciteit zit tegen een plafond. Een van de ondernemers en academici die onderzoek doen naar een grote doorbraak is de Vlaamse prof Gerbrand Ceder, bekend tot in het Witte Huis.

Een lege smartphonebatterij: het is een van de grootste kleine problemen in ons luxeleven. Terwijl computers in razendsnel tempo krachtiger worden, de geheugencapaciteit exponentieel groeit en er steeds straffere toestellen in onze broekzak passen, wordt hun vooruitgang afgeremd door de batterij. De progressie daarvan blijft achterwege. En dus geraken we amper de dag door zonder onze draagbare toestellen met stroom te voeden. De wereld draait op lithium-ionbatterijen, maar die zitten aan hun grens. ‘Ze worden wel nog goedkoper, wat het gebrek aan technische vooruitgang wat maskeert’, zegt Gerbrand Ceder. ‘Maar de limiet is bijna bereikt.’

Ceder is een wetenschapper met een academische carrière van een kwarteeuw in de Verenigde Staten. Tot voor kort aan het Massachusetts Institute of Technology (MIT), een van de topinstituten aan de oostkust, en voortaan aan de University of California in Berkeley, een instelling van hetzelfde kaliber aan de westkust. Op basis van zijn onderzoek richtte de fysicus ook meerdere bedrijven op, waaronder Pellion, een start-up die onderzoek doet naar de batterij van de toekomst. Pellion zette zijn zinnen op magnesium, dat twee tot drie keer meer capaciteit kan hebben dan lithium, waarvan de huidige batterijen gemaakt zijn.

‘Je zou de binnenkant van je gsm eens moeten zien’, zegt Ceder. ‘Eigenlijk is het één grote batterij met een beetje elektronica rond. Of je moet eens op YouTube filmpjes opzoeken over hoe de binnenkant van een MacBook Air, de flinterdunne laptop van Apple, eruitziet. Dat is echt twee derde batterij. Dat is meer een draagbare batterij dan een draagbare computer. Batterijen nemen zoveel plaats in omdat de hoeveelheid energie per volume beperkt is. Er zijn weinig alternatieve materialen, maar magnesium is er een van. Dat heeft in principe een hogere energiedensiteit. Maar het is niet eenvoudig om dat te doen werken, anders had iemand het al lang gedaan. Wereldwijd zijn duizenden mensen bezig met batterijtechnologie.’

Ik heb Ceder aan de lijn terwijl hij in de wagen zit. Een elektrische, uiteraard. ‘Een BMW i3. In alle objectiviteit: hij rijdt fantastisch. En dat zeg ik niet omdat ik een battery person ben. Ik heb ook zonnepanelen thuis, dus ik rijd volledig clean. Ik heb het voornamelijk gedaan omdat ik wou ervaren wat het is om de technologie te gebruiken, wat de mogelijkheden en de gebreken zijn. Als je eenmaal elektrisch hebt gereden wil je nooit meer terug. De ervaring is aangenaam: enorme acceleratie, heel smooth. Maar die prestaties zijn volledig afhankelijk van de batterij. Elektrische auto’s zijn een van de toepassingen die een enorme sprong voorwaarts kunnen doen als batterijen performanter worden. We moeten meer energie halen uit hetzelfde volume en gewicht, en dat goedkoper.’

Low profile

Een smartphone is eigenlijk één grote batterij met een beetje elektronica rond.

Een van de toonaangevende spelers om dat voor elkaar te krijgen is de bouwer van elektrische luxewagens Tesla, het bedrijf van de superondernemer Elon Musk. ‘Tesla heeft briljant aangetoond dat het mogelijk is een wagen te bouwen die een goede onafhankelijkheid kan hebben, waarmee je qua rijervaring niks moet opgeven. Technisch bekeken is Tesla eigenlijk een batterijtechnologiebedrijf. Hun technologie zit vooral in verpakken van batterijen: het samenvoegen van kleine cellen in ‘battery packs’. Je kan overdrijven en zeggen: de auto is eigenlijk hun manier om batterijen te verkopen. De elektrische wagen is een markt met veel potentieel, maar Tesla begint zware concurrentie te krijgen. Het is een fantastisch bedrijf met grote, maar realistische ambities. Elon Musk denkt echt wel na voor hij iets zegt, ook al lijkt dat soms niet zo.’

Ceder verkiest zich low profile te houden. Pellion is heel terughoudend met het vrijgeven van informatie. ‘Bewust’, zegt Ceder. ‘Het onderzoek is heel competitief. En we willen als start-up geen hype creëren, wat met start-ups al vaak genoeg gebeurt. Dat werkt misschien op korte termijn, maar dat blijft niet altijd zo.’ Ceder richtte Pellion in 2010 op. Twee jaar later trok hij David Eaglesham aan als externe CEO. Die kwam van First Solar, het grootste zonne-energiebedrijf in de VS.

‘Als stichter moet je op een gegeven moment de ruimte laten voor een professionele manager’, zegt Ceder. ‘Eigenlijk zijn wij de mensen die proberen de ideeën te leveren waarrond bedrijven gevormd worden. Er zijn te veel verhalen van stichters die geen afstand konden nemen. Als je dagelijks management doet, is er te veel emotionele betrokkenheid. Het is typisch voor start-ups dat de ideeën waarmee je begint niet de ideeën zijn waarmee je doorgaat, of waarmee je eindigt. Dat moet je kunnen beseffen als oprichter.’

Nog bekender in de wereld van materiaaldeskundigen is Ceder met het Materials Genome Initiative. Hij startte het op aan MIT als een platform voor het onderzoek naar nieuwe, krachtigere en duurzamere materialen. Het is een gigantische open database van bekende materialen en hun eigenschappen, gekoppeld aan de strafste computers. Onderzoekers kunnen zo efficiënter de mogelijkheden van nieuwe combinaties nagaan, in plaats alles te onderwerpen aan een fysiek experiment. ‘Er is een parallel met het in kaart brengen van het menselijke genoom, vandaar de naam’, legt Ceder uit. ‘Op basis van die informatie kan je nieuwe materialen ontwikkelen.’

Innovatief? Pellion doet vooruitstrevend onderzoek naar een actueel probleem, op basis van het wereldvermaarde academische onderzoek van Ceder.

Revolutionair? Betere batterijen zijn een van dé uitdagingen van onze mobiele toekomst. Bedrijven die daarin een doorbraak kunnen forceren, ontketenen een omwenteling.

Strategisch? Pellion is zuinig met het naar buiten brengen van informatie. Het kreeg investeringen van durfkapitalisten en een beurs van 3,2 miljoen dollar van de Amerikaanse overheid. Voorlopig test het zijn technologie uit met enkele partnerbedrijven.

Volwassen? Ceder noemt Pellion een ‘typische batterijstart-up’: hightech en dus voorlopig ver verwijderd van een toepassing in consumentenhanden, laat staan van winstcijfers.

‘Het idee erachter is dat het ontwikkelen van nieuwe materialen echt een proces is van trial and error. We noemen dat ‘edisonian’, omdat het ook de manier van werken was van Thomas Edison. Maar tegenwoordig bestaat de mogelijkheid om dat kwantitatief te doen, door virtuele materialen te berekenen. Twintig jaar geleden was dat nog exotisch, nu is het een meer volwassen methode. Je kan eigenschappen berekenen voor honderdduizenden mogelijke materialen, waardoor je veel sneller vooruitgang boekt.’

Ceders project ontgroeide het MIT. Het werd geadopteerd door het Witte Huis. President Barack Obama lanceerde het nationale Materials Genome Initiative in de zomer van 2011 om onderzoek te stimuleren dat van de VS weer een leidend productieland moet maken. Hij trok er miljoenen voor uit. Daardoor zijn nu meer dan zestig universiteiten, onderzoeksinstellingen en bedrijven erbij betrokken, samen met het Amerikaanse ministerie van Energie. Het epicentrum van het onderzoek ligt in het Lawrence Berkeley National Laboratory, een lab vol supercomputers in Berkeley. Daarom maakte Ceder de oversteek naar die universiteit in de buurt van San Francisco.

Voor Ceder, die na zijn studies aan de KU Leuven in 1988 naar de VS trok, is de combinatie van ondernemen en onderzoeken ideaal. ‘Dat is net het leuke. In de VS gaat dat heel goed, zeker aan een instituut als het MIT. Dat heeft altijd een goede relatie gelegd tussen basisonderzoek en de zakenwereld. Ik zit vaak in de hoek van de fundamentele wetenschap. Op een goede dag doe ik voornamelijk kwantummechanica. Maar hier kijkt men daar niet op neer, zolang het maar nuttig is en je er een bedrijf mee op kan starten. We proberen aan concrete problemen te werken en daarvoor zijn contacten met het bedrijfsleven nuttig. En de studenten vinden het fantastisch om de lijn te zien naar mogelijke toepassingen.’

Lees verder

Advertentie
Advertentie
Advertentie

Gesponsorde inhoud

Gesponsorde inhoud