Charging down Electric Avenue

The car carries a similar but smaller coil below its chassis. Chopra flicks some switches and the voltage over the car’s batteries starts rising. This is magic: power transfer through the air.

The physics is not so different from what happens in any transformer, says

Chopra’s supervisor, Professor Pavol Bauer (Electrical Engineering, Mathematics and Computer Science). The only difference is that the primary and secondary coils are not linked by a chunk of iron, but rather by a gap of air. To overcome this obstacle, high frequencies are used (typically 100 kilohertz) and the coils are tuned to the same resonance frequency.

Contactless Power Transfer (CPT) has many advantages over socket charging, Prof. Bauer explains. Not only is the technology more convenient and safer, CPT also offers the opportunity of charging vehicles wait for the traffic lights by means of embedded coils in the street. Equip motorways with such power antennas and cars could be charged while driving down ‘Electric Avenue’.

What’s more: it would be better for the batteries as well. The Li-ion battery model that MSc student Long Lam developed shows that short charging and discharging cycles prolong battery life. Lam’s model for Li-ions batteries reveals that it would be better to recharge the batteries at every traffic light than to fast-charge it to the brim and drive home without recharging. Clearly, CPT offers the opportunity to provide specially adapted vehicles with easy small recharges.

So what’s holding back the introduction? Apart from the obviously large investments needed to electrify the roads, there are also doubts as to the system’s efficiency. Although the energy transfer between the coils reached 91 percent efficiency, the overall efficiency got stuck at 83.2 percent, due to losses in the power electronics, which transfer direct currents to high frequency AC and back. Prof. Bauer’s group however is determined to improve the CPT’s overall efficiency. 

De boorwerkzaamheden aan de Noord/Zuidlijn in Amsterdam verlopen de laatste maanden zoals oorspronkelijk bedoeld was. Sinds de calamiteiten in de Vijzelgracht zijn er geen onregelmatigheden geconstateerd. De boor gaat als een warm mes door de boter en de bouwmaatschappijen kunnen niet wachten met het boren van de volgende tunnelbuizen.

Maar inmiddels loopt het project financieel gigantisch uit de klauwen. Projectkosten bedragen het dubbele van de oorspronkelijke begroting. De planning loopt ver achter en velen vragen zich af welk verheven doel de Noord/Zuidlijn dient. Toch dreigt de Noord/Zuidlijn een succes te worden. Niet als project, maar als innovatieproces.

Bij het uitvoeren van projecten is het speelveld bekend. Opdrachtgevers en uitvoerenden weten wie de betrokken partijen zijn, hoe lang het project gaat duren, wat het gaat kosten en opbrengen, en welke proven technology wordt toegepast. Bij projecten gaat het om kunstjes die eerder zijn geflikt. Bij innovatieprocessen is het precies andersom. Opdrachtgevers en uitvoerenden verkeren in onzekerheid over hoe het uiteindelijke product eruit zal zien, wie het gaat gebruiken, en ook de technologie is vaak zeer experimenteel. Zijn bij projecten begrippen als onzekerheid en risico niet welkom, bij innovatieprocessen vormen ze de kern en voor de innovatoren het werkplezier. Het ontwikkelen van innovaties is per definitie uitermate lastig en langdurig, en geluk en toeval spelen een belangrijke rol. Bekende voorbeelden zijn de laser, de Walkman en Viagra (oorspronkelijk bedoeld als een middel voor hartkwalen). 

Wie de Noord/Zuidlijn beschouwt als een project zal terecht constateren dat het een onherstelbare puinhoop is. Wie de Noord/Zuidlijn beschouwt als een innovatieproces zal terecht constateren dat het een hoopvolle exercitie is waarvan de kansen op succes de laatste maanden flink zijn verhoogd.
Het onderscheid tussen projecten en innovatieprocessen is niet slechts semantisch. Het weerspiegelt een fundamenteel verschil tussen business as usual en a journey into unknown territory. Of de Noord/Zuidlijn voor de gemeente Amsterdam uiteindelijk een innovatiesucces wordt, zal afhangen van de mate waarin men kan profiteren van alle technologische en organisatorische kennis en ervaring die wordt opgedaan met de aanleg ervan. De budgetoverschrijdingen zijn het leergeld dat aan de bouwbedrijven is betaald voor het met een nieuwe technologie aanleggen van een metrotunnel onder en door een bebouwde, slappe grond waardoor men nooit heeft geboord. De bouwbedrijven hebben ten onrechte (bewust?) de bouw van de Noord/Zuidlijn beschouwd als een project terwijl hier overduidelijk sprake is van een innovatieproces. De gemeente Amsterdam moet een claim leggen op alle omzetten en winsten die voortvloeien uit het toekomstig gebruik van kennis die is opgedaan door bouwbedrijven bij het aanleggen van de Noord/Zuidlijn. Alleen op die wijze kan de Noord/Zuidlijn een succes worden.

Patrick van der Duin is universitair docent toekomstonderzoek en innovatiemanagement aan de TU Delft. Dit artikel verscheen ook op 30 augustus 2010 in de Volkskrant.