Zonder elektriciteit geen technologie. De ontdekking van elektriciteit en de uitvindingen die ons in staat stelden het te gebruiken, hebben ertoe geleid dat we met krachtige computers in onze broekzak rondlopen en volledig elektrische auto’s de weg op kunnen sturen. Opladen is daarbij een handeling waar we amper meer bij nadenken. Toch is het interessant om te weten hoe het precies werkt en wat we de komende jaren nog kunnen verwachten op dit gebied.

Tweehonderd jaar geleden zag de voorloper van de elektromotor het levenslicht, een apparaat uit de koker van Michael Faraday. Voor het eerst waren we voor het opwekken van elektriciteit niet meer afhankelijk van statische lading of bliksem, maar konden we zelf stroom opwekken. Met de komst van de dynamo, een paar jaar later, werd dat nog een tikkeltje makkelijker.

Als er één ontwikkeling is die in de laatste twee eeuwen een vlucht heeft genomen, is het wel die rond elektriciteit. Faradays simpele elektromotor is vervangen door enorme energie-installaties, windmolenparken en kernreactoren. We willen stroom in het vliegtuig, in de tuin en onderweg. Maar hoe werkt het? Waarom gaat je telefoon nog steeds maar anderhalve dag mee, aanmerkelijk korter dan de eerste mobiele telefoons? En gaat dat in de nabije toekomst nog veranderen?

Wat is elektriciteit?

Laten we bij het begin beginnen. Alles om ons heen bestaat uit deeltjes. Twee van die deeltjes, het proton en het elektron, hebben van nature een verschillende lading: het proton is positief geladen, het elektron negatief. Als die deeltjes zich op verschillende objecten bevinden ontstaat er een kracht tussen die objecten: ze trekken elkaar aan, of stoten elkaar af.

Leggen we echter een (geleidende) kabel tussen die twee geladen objecten, dan zorgt het verschil in lading ervoor dat er een stroom gaat lopen, tot de twee objecten weer in evenwicht zijn. Je kunt het vergelijken met twee bekers, een lege en een gevuld met water, die je aan de onderkant met een slangetje aan elkaar bevestigt. Zet de slang open, en het water stroomt net zo lang van de volle naar de lege beker tot er geen verschil in volume meer is. De beweging van elektrisch geladen deeltjes noemen we om die reden stroom.

©Артур Ничипоренко - stock.adobe.com

Elektriciteit in huis

Interessant, maar hoe werkt dat bij jou thuis? Een huis is via een kabel aangesloten op een elektriciteitsnetwerk. Aan de andere kant van de kabel, bij de leverancier van de elektriciteit, wordt een verschil in spanning gecreëerd, die in stand wordt gehouden tot en met het stopcontact bij jou in de muur.

In de vergelijking uit de vorige paragraaf: de beker wordt gevuld, maar de sluis in de slang wordt nog niet opengezet. Dat gebeurt pas als jij een stekker in het stopcontact steekt of als er een elektrisch apparaat wordt aangezet. Het apparaat maakt verbinding tussen de twee aansluitingen van het stopcontact en de deeltjes beginnen te stromen, zodat het apparaat kan werken.

©Olga Yastremska, New Africa, Africa Studio

Batterijen

Een batterij is eigenlijk een mini-versie van een elektriciteitscentrale. Binnen in de batterij zitten chemische stoffen. Die stoffen ondergaan bij gebruik van de batterij een chemische reactie, waardoor er aan de minpool elektronen worden vrijgemaakt en er aan de pluspool elektronen worden gebonden. Op die manier ontstaat er spanning in de batterij die elektrische apparaten kan aandrijven. Er zijn verschillende soorten batterijen met verschillende soorten spanning, die elk hun eigen toepassing hebben.

Een oplaadbare batterij, ook wel accu genoemd, werkt hetzelfde, maar met de toevoeging dat het proces kan worden omgekeerd: als de batterij in een oplader wordt gestopt, keren de chemische processen om en wordt er een spanningsverschil opgebouwd. Afhankelijk van het chemische proces dat wordt gebruikt en de kwaliteit van de batterij, kan dit proces zomaar duizenden keren worden herhaald zonder al te veel verlies van opslagcapaciteit.

©Andrii - stock.adobe.com

Smartphones

De mobiele telefoon die je rond de eeuwwisseling in je broekzak had zitten, kreeg zijn energie uit een zogenaamde nikkel-cadmiumbatterij (NiCd). Dat was voor die tijd en prima oplossing. NiCd-accu’s hebben weliswaar een lage capaciteit, maar dat was niet zo erg: de telefoons uit die tijd hadden nog geen zware processors, grafische kaarten en 4K-schermen om van energie te voorzien. Ja, het duurde even voor hij was opgeladen, maar als je eenmaal vier streepjes had, kon je er zo een week of twee mee door.

Hoe groter en krachtiger onze smartphones werden, des te meer behoefte er kwam aan een stevigere accu. Die werd gevonden in de lithium-ion-batterij, ook wel Li-ion genoemd. Li-ion heeft als voordeel dat er veel meer spanning kan worden opgewekt, en bovendien kan die spanning veel sneller worden gegenereerd via een oplader. Daardoor laadt je telefoon dus veel sneller op dan je oude Nokia deed. Het is dus niet dat je accu minder goed is geworden; je telefoon is tegenwoordig gewoon een stuk krachtiger dan vroeger, waardoor de batterij sneller wordt leeggetrokken.

©ET.

©Steve Heap

Usb-c

Los van de capaciteit, techniek en kwaliteit van de accu is ook de aansluiting waarmee wordt opgeladen van groot belang. Het stopcontact is daarbij nooit het probleem: dat is krachtig genoeg om een wasmachine van stroom te voorzien, dus een smartphone gaat voorlopig ook wel lukken. De aansluiting op het apparaat zelf is een ander verhaal. Tot een aantal jaar geleden was micro-usb nog de gouden standaard (Apple-smartphones hadden een eigen oplaadsysteem).

Tegenwoordig is usb-c verreweg de beste keuze. Usb-c kan tot wel tien keer zoveel stroom genereren als micro-usb – ideaal dus voor de grotere accu’s die we tegenwoordig gebruiken. Het is niet voor niets dat usb-c vanaf eind 2024 verplicht wordt op alle mobiele apparaten die in de EU worden verkocht. Dat heeft als extra voordeel dat je niet voor ieder apparaat een andere stekker nodig hebt, dus de belasting van het milieu wordt ook een beetje kleiner. Zelfs de komende generatie iPhones wordt uitgerust met usb-c als oplaadstandaard.

©Todd - stock.adobe.com

Snelladen

Alsof usb-c nog niet snel genoeg was, hebben veel duurdere telefoons tegenwoordig een snellaadfunctie. Snelladen is uitermate geschikt om in weinig tijd een flink deel van je accu te vullen, al is het effect beperkt als je batterij voor meer dan de helft vol zit. Dat komt door de extra beveiliging die bij het snelladen is ingebouwd. De eerste helft van het oplaadproces gaat razendsnel, maar oververhitting en overlading te voorkomen, wordt de snelheid van het opladen na verloop van tijd teruggeschroefd. Snelladen is daarom het effectiefst bij een vrijwel lege batterij: binnen een kwartiertje zit je weer op de helft van je accucapaciteit. Het tweede deel gaat dus veel langzamer om je accu te beschermen.

©Paulus N. Rusyanto

Lees ook: Zo kun je zien of je USB-kabel snelladen ondersteunt

Adapters

De oplader die je vroeger vaak standaard bij je telefoon geleverd kreeg (tegenwoordig gebeurt dat steeds minder), bestaat uit een kabel, al dan niet usb-c, en het bekende blokje. Dat blokje is een adapter die de netspanning van 230 volt omzet naar de gewenste laadspanning.

Op de oplader staat aangegeven hoeveel volt en hoeveel ampère er geleverd kan worden. Voor een gemiddelde usb-adapter is dat bijvoorbeeld 5 volt en 1,0 ampère. Netspanning komt doorgaans met 230 volt en 16 ampère uit de muur, dus de adapter gebruikt maar een fractie. Dat is prima, want een smartphone-accu heeft helemaal niet zoveel nodig. Als onze accu’s in de komende jaren nog groter worden en nog meer energie kunnen opslaan, zal het vermogen van adapters ook omhooggaan om dezelfde snelheden te behouden.

Een gloednieuwe smartphone zal met een oude adapter toch relatief langzaam opladen. Andersom is het zo dat een oudere telefoon best met een nieuwe adapter kan worden opgeladen, al zit je wel vast aan de laadsnelheden die de telefoon aankan, hoe groot de adapter ook is.

©Olga Yastremska, New Africa, Africa Studio

Lees ook: Openbaar oplaadpunt? Pas op, je smartphone kan gehackt worden!

©Maksym - stock.adobe.com

 Draadloos opladen

Toegegeven, écht draadloos opladen bestaat niet. Je hebt nog steeds een apparaat nodig dat je in het stopcontact steekt. Om uit te leggen hoe draadloos opladen precies werkt, gaan we terug naar de elektromotor van Faraday. Faraday wist al dat een magnetisch veld rond een spoel een elektrische stroom genereerde, maar hij wist ook dat dat andersom net zo het geval was: een elektrische stroom door een spoel genereert een magnetisch veld rond die spoel. Dat is precies wat er gebeurt in de elektrische oplader: de stroom uit het stopcontact wordt door de spoel gestuurd, en een magnetisch veld ontwikkelt zich rond de lader.

Je telefoon, of een ander apparaat dat draadloos kan worden opgeladen (denk aan de elektrische tandenborstel, een van de eerste toepassingen), heeft ook een spoel aan boord. Breng je die spoel bij het magnetische veld in de buurt, dan begint er in de spoel van je telefoon een stroom te lopen die de accu oplaadt. Beide toepassingen van Faradays uitvinding zorgen er dus tegelijkertijd voor dat je je apparaten tegenwoordig draadloos kunt opladen, al moet die techniek natuurlijk wel in je telefoon zijn ingebouwd.

©Maksym - stock.adobe.com

De toekomst

Dat de technologie van het opladen in een stroomversnelling zit, komt mede doordat verschillende branches baat hebben bij snelladende accu’s met hoge capaciteit. Niet alleen voor je smartphone is het fijn, maar fabrikanten van elektrische auto’s en fietsen kampen al sinds het eerste uur met klachten over traag opladen en een lage actieradius. Ruimtevaartbedrijven doen er alles aan om hun accu’s zo efficiënt mogelijk te maken. Nieuwe ontwikkelingen hoeven dus niet alleen van Apple en Samsung te komen, en dat komt de snelheid van de processen ten goede.

Wat we zeker weten, is dat zowel de makers van apparaten als die van hun opladers met elkaar in de pas moeten blijven lopen. Je kunt nog zo’n snelle oplader hebben, als je telefoon die snelheid niet aankan, heb je er niets aan, en andersom is dat ook het geval. Het lijkt echter een kwestie van tijd voor we laadvermogens van ver boven de 100 watt gaan aantikken, waardoor je smartphone-accu met de huidige capaciteit in amper een kwartier volledig kan worden opgeladen. Wat we natuurlijk het liefst zouden zien, is dat je telefoon niet meer elke avond in de lader hoeft, maar daar zullen we nog wel een paar jaar op moeten wachten.

©VICHIZH - stock.adobe.com

Het is bijna kerst en tussen het regelen van de laatste boodschappen door kijk je om je heen. De post ligt nog op tafel, er slingert speelgoed rond en een grote schoonmaak gaat niet meer lukken. Toch wil je dat je gasten in een net huis binnenkomen. Met een strak plan kun je in precies zestig minuten de perfecte illusie van een schoon huis creëren. Zet de timer, doe je favoriete muziek aan en ga aan de slag.

Je begint waar je gasten binnenkomen. De hal is vaak een rommelige plek, zeker in de winter. Pak een grote mand of krat en gooi daar alles in wat er niet hoort: sjaals die niemand draagt, post, sleutels en rondslingerende tassen. Zet die mand tijdelijk weg in de berging, schuur of desnoods in je eigen kledingkast. Zorg dat er ruimte is aan de kapstok voor de jassen van je bezoek. Klop de deurmat even krachtig buiten uit en haal de stofzuiger snel door de gang. Als je hierna nog dertig seconden over hebt, veeg je met een doekje over de spiegel. Een schone spiegel en een lege vloer geven direct bij binnenkomst al het gevoel van een opgeruimd huis.

De woonkamer: sfeer boven perfectie

Door naar de plek waar jullie de meeste tijd zullen doorbrengen. In de woonkamer geldt nu de regel: opruimen is belangrijker dan boenen. Loop een rondje met een vuilniszak voor alles wat weg kan en een wasmand voor spullen die naar een andere kamer moeten. Maak de salontafel en bijzettafels helemaal leeg. Een leeg oppervlak oogt namelijk direct schoon, zelfs als je niet nat afneemt. Schud daarna de kussens op de bank flink op en vouw plaids netjes op. Haal de stofzuiger alleen door het midden van de kamer en langs de bank; vergeet de hoekjes en plinten, want daar kijkt vanavond niemand naar.

©Евгения Рубцова

Het toilet: kort maar krachtig

Dit is de enige plek waar je gasten echt even alleen zijn en stilzitten, dus hier moet het wel fris zijn. Gelukkig is de ruimte klein. Spuit wc-reiniger in de pot en laat dit even inwerken terwijl je de rest doet. Gebruik een wegwerpdoekje of een sopje voor de bril, de spoelknop, de deurklink en de kraan. Hang een schone handdoek op en controleer of er voldoende toiletpapier ligt. Heb je nog een geurkaarsje of geurstokjes? Zet die dan hier neer. Als het lekker ruikt, voelt je toilet al snel schoner aan.

Puntjes op de i in de keuken

Je hebt nu nog een kwartier over. Snel door naar de keuken. Zorg allereerst dat het aanrecht helemaal leeg is. Als het niet meer lukt om alles af te wassen, zet je de vuile vaat snel in de vaatwasser, ook als deze eigenlijk al vol is. Een andere slimme noodoplossing is om de vaat tijdelijk in een keukenkastje te verstoppen. Het gaat erom dat alles uit het zicht is. Haal tot slot nog even een doekje over het aanrecht en de kookplaat zodat alles weer fris oogt.

©APALKOV | MestoSveta - stock.adobe.com

Sfeer maken

Nu is het tijd voor de belangrijkste truc: het aanpassen van de verlichting. Dim de grote lampen en steek overal kaarsen en sfeerverlichting aan. Dat ziet er niet alleen heel gezellig uit, maar dat zachte licht zorgt er ook voor dat achtergebleven stof of verdwaalde kruimels niet meer opvallen. Tot slot doe je nog één ding voor de sfeer. Zet een raam op een kier voor frisse lucht of zet een pannetje op het vuur met wat water, kaneel en sinaasappelschil voor een heerlijke kerstgeur.

Klaar voor de bel

Kijk nu eens om je heen. Je huis is opgeruimd, het ruikt lekker en het is gezellig verlicht. Niemand die ziet dat je de bovenkant van de kasten hebt overgeslagen. Schenk wat te drinken voor jezelf in en adem uit. Laat die bel maar gaan!

Na een uitgebreid diner is de koffie vaak de afsluiter van de avond. In plaats van een standaard zwarte bak zet je met een paar simpele ingrediënten iets bijzonders op tafel. Je hoeft geen volleerd barista te zijn om indruk te maken; met wat kruiden of een restje chocolade geef je de koffie direct een feestelijke twist. Speciaal voor jou: vijf heerlijke koffierecepten.

Espresso met witte chocolade en kardemom

Witte chocolade is een goede match voor de sterke smaak van een espresso. Leg een paar blokjes witte chocolade onderin het glas en laat deze langzaam smelten door de hete koffie eroverheen te gieten. Als je een snufje kardemom door de melk mengt voordat je deze opschuimt, krijg je een heerlijke warme en kruidige geur. De kardemom zorgt ervoor dat de zoete chocolade niet de overhand krijgt, waardoor de koffiesmaak goed overeind blijft.

Tiramisu uit een glas

Je kunt de smaken van het bekende Italiaanse dessert ook gewoon drinken. Meng een sterke kop koffie met een drupje amandelsiroop voor de herkenbare smaak van amaretto, maar dan zonder de alcohol. In plaats van gewone melk kun je een mengsel van halfstijve slagroom en een beetje mascarpone bovenop de koffie leggen. Een flinke laag cacaopoeder over de room maakt het plaatje compleet. Dit koffierecept kan eigenlijk ook direct als vervanger van een dessert kan dienen, vooral het serveert met bijpassend koekje, zoals cantuccini of amaretti.

Mokka met sinaasappel en pure chocolade

De combinatie van pure chocolade en sinaasappel doet het altijd goed tijdens de feestdagen. Rasp de schil van een sinaasappel en roer dit samen met een blokje pure chocolade door je warme koffie totdat alles is opgelost. De olie uit de sinaasappelschil geeft een fris aroma dat heel goed samengaat met donker gebrande koffiebonen. Als je dit serveert met een klein stukje sinaasappelschil op de rand van het glas, ziet het er meteen feestelijk uit. De pure chocolade maakt de koffie wat dikker en voller, wat goed past bij een koude winteravond.

Karamel met een snufje zeezout

Gezouten karamel is al jaren populair en dat is niet zonder reden. Het zout versterkt namelijk de zoete tonen van de karamel en haalt tegelijkertijd de bittere randjes van de koffie af. Doe een scheutje karamelsiroop in je glas en voeg daar echt maar een heel klein beetje zeezout aan toe. Gebruik havermelk voor het schuim, omdat dit van zichzelf al een beetje romig en nootachtig smaakt. Het resultaat is een zachte koffie die het door de combinatie van zout en zoet bij bijna iedereen goed doet.

Koffie met honing en kaneel

Voor wie geen chocolade of room lust, is een combinatie van honing en kaneel een goed alternatief. Roer een goede lepel honing door de zwarte koffie en bestrooi de melkschuimlaag met wat kaneelpoeder. De honing geeft een andere soort zoetheid dan suiker en maakt de koffie zachter voor de keel. Het is een eenvoudige manier om een normale latte een feestelijke upgrade te geven met spullen die je waarschijnlijk al in je keukenkastje hebt staan. De geur van kaneel die van de warme melk afkomt, maakt meteen duidelijk dat het kerst is! 

©ID.nl

Zo maak je je koffie helemaal af

Je kunt de feestkoffie nog net wat mooier presenteren door aandacht te besteden aan de garnering. Een klein beetje kaneel, nootmuskaat of cacaopoeder op de melkschuimlaag doet bijvoorbeeld al wonderen. Gebruik een klein zeefje zodat de poeder gelijkmatig verdeeld wordt en er geen klontjes ontstaan. Voor een luxe effect kun je met een fijne rasp wat krullen van een blok pure of witte chocolade schaven. Dit smelt langzaam weg in het schuim en geeft bij elke slok een beetje extra textuur.

Ook met koekjes of fruit kun je creatief uit de hoek komen. Serveer de koffie met een typisch winters koekje op de schotel, zoals een speculaasje of een Italiaanse cantuccini. Een dunne reep sinaasappelschil die je even rond je vinger draait tot een krul staat erg chique aan de rand van het glas. Wil je echt uitpakken, dip de rand van het glas dan in wat water en daarna in suiker voor een bevroren effect. In plaats van een gewone lepel kun je tot slot een kaneelstokje in de koffie zetten, wat tijdens het drinken subtiel steeds meer smaak afgeeft.

Drie espressomachines voor je feestkoffie

De'Longhi PrimaDonna Soul

Dit apparaat van De'Longhi is een zeer uitgebreide volautomaat. Dankzij de 18 voorgeprogrammeerde recepten zet je met één druk op de knop een krachtige espresso of een zachte latte. Voor wie van variatie houdt, biedt dit toestel ook de mogelijkheid om de sterkte van de koffie nauwkeurig aan te passen, zodat je altijd die gewenste sterke kop koffie krijgt. De machine is bovendien via een smartphone-app te bedienen.

Siemens EQ.500

De Siemens EQ.500-serie staat bekend om het gebruiksvriendelijke display waarbij je de koffiespecialiteiten direct via sensorvelden selecteert. Naast de standaard espresso en latte beschikt dit apparaat over de zogenaamde 'aromaDouble Shot'-functie. Hiermee zet je een extra sterke koffie door middel van een dubbel maal- en zetproces, zonder dat de koffie een bittere nasmaak krijgt.

Melitta Barista Smart T

De Melitta Barista Smart TS blinkt uit in veelzijdigheid met maar liefst 21 voorgeprogrammeerde recepten. Een groot voordeel is de fluisterstille molen, waardoor je zonder veel lawaai geniet van versgemalen bonen. Dankzij het dubbele bonenreservoir kun je bovendien eenvoudig wisselen tussen een milde boon voor je latte en een krachtige variant voor de espresso. De machine is via een handige app op je smartphone te bedienen. Met de 'My Coffee Memory'-functie sla je de persoonlijke voorkeuren van acht verschillende personen op.