Weegt een volle batterij meer dan een lege?
Het is een klassieke vraag onder de mensen die met een elektrische auto rijden. Weegt een volle batterij meer dan een lege? Per slot van rekening weegt een volle benzinetank ook meer dan een lege, aan de andere kant steek je niets extra in je auto. Geen benzine, geen diesel, niets behalve elektriciteit. En dat kon toch niets wegen?
Op het eerste gezicht lijkt het antwoord eenvoudig. Of de batterij nu vol of leeg is, het blijft dezelfde batterij. De volle is ook niet groter en zet niet uit bij het laden. Bovendien voel je ook geen verschil tussen een volgeladen gsm en een lege gsm. Het antwoord lijkt dus nee.
Het juiste antwoord ligt echter iets dieper. Er is namelijk wel degelijk een klein verschil in gewicht. Om dat te begrijpen moeten we echter eerst een kijkje gaan nemen naar de bekendste formule van de natuurkunde, E=mc2. Deze formule is eigenlijk relatief eenvoudig, maar heeft grote consequenties. E=mc2 beschrijft het verband tussen massa en energie, waarbij de E voor energie staat, de m voor massa (ongeveer gelijk aan het gewicht) en c2, de lichtsnelheid in het kwadraat (een heel erg groot getal).
Als u nu naar de formule kijkt zie je dat een heel klein beetje massa heel veel energie bezit. Ter vergelijking: 1 kg bezit ongeveer tachtigduizend miljard joule. Hiermee kan je met een Renault Zoë (de meest verkochte elektrische wagen in Europa) ongeveer 190 miljard km mee afleggen. Dit is 29 miljoen keer rond de aarde, meer dan zeshonderd keer op en af naar de zon of 12 keer op en af naar Pluto. Hoewel we niet zeker zijn in welke staat uw Renault Zoë zich dan nog zal bevinden.
Het leuke met deze formule is echter dat je ze ook in de andere richting kan interpreteren. Als een klein beetje massa namelijk gelijk is aan heel veel energie, dan zal heel veel energie ook wel een klein beetje massa hebben zeker. En dat is inderdaad het antwoord op de vraag. Aan de batterij zelf verandert er niets. Je zal nog precies dezelfde batterij hebben, of die nu vol of leeg is. De elektriciteit die je er echter hebt in getankt, zal het verschil in gewicht maken (elektriciteit is namelijk een vorm van energie). Dit extra gewicht zal u gedurende het rijden verbruiken in de vorm van snelheid, ook een soort energie.
Nu hebben wij voor u hier ook een paar berekeningen op losgelaten, want u wil natuurlijk weten hoeveel het verschil is. Het verschil in gewicht is iets minder dan een miljardste van een kilo. (1,13 miljardste om redelijk precies te zijn) In vaktermen is dit iets minder dan een nanokilogram. In het kort komt het er op neer dat mocht je om welke reden dan ook, ooit twee miljard Renault Zoë’s in een weegschaal zou leggen, de hoop met volle batterijen een kg meer zou wegen dan de hoop met lege batterijen. Als je hier echter aan begint moet je wel zorgen dat je halverwege niet tegen de maan of een andere planeet botst. Een stapel van een miljard Renault Zoë’s zou namelijk tot voorbij Saturnus rijken.