In Nederland werken studententeams en start-ups hard aan technologische innovaties die de wereld een beetje beter moeten maken. KIJK en EW zochten samen naar het beste tech-idee van het afgelopen jaar. De stemmen zijn geteld, dit zijn de winnaars.
1. Gamechanger in de energietransitie
De Eindhovense start-up Cellcius werkt aan een warmtebatterij vol zout
Net als de rest van de wereld staat Nederland voor een enorme uitdaging: de energietransitie. En de oorlog in Oekraïne heeft de noodzaak om woningen versneld van het gas te halen nog urgenter gemaakt. De warmtebatterij van de Eindhovense start-up Cellcius kan een snelle en grootschalige oplossing bieden.
De werking van een warmtebatterij berust op een thermochemisch principe, waarbij slechts twee ingrediënten worden gebruikt: zout en waterdamp. Als je water toevoegt aan zoutkristallen, worden ze groter en komt warmte vrij. Maar omgekeerd kan ook. Door warmte toe te voegen, verdampt het water en stook je het zout als het ware droog. Zolang er geen water bij de droge zoutdeeltjes komt, blijft de warmte hierin altijd bewaard. Ideaal dus om industriële restwarmte in op te slaan, die later is te gebruiken om huizen en kantoren te verwarmen.
Het probleem is alleen dat de meeste zoutsoorten niet stabiel genoeg zijn om de batterij vaak te laden en ontladen. De zoutdeeltjes gaan dan samenklonteren of vallen uit elkaar.
Hoe werkt het?
Een warmtewisselaar gebruikt restwarmte om lucht te verwarmen (1). Deze lucht gaat langs het zoutreservoir en ‘stookt’ het zout droog (2). Het zout slaat de warmte op. De afgekoelde lucht wordt langs een condensor geleid die er water aan onttrekt (3). De koele, droge lucht gaat via een eenvoudige ventilator terug naar de warmtewisselaar (4). Het proces begint opnieuw.
Dat euvel heeft Cellcius – de eerste spin-off van de TU Eindhoven én onderzoeksorganisatie TNO – verholpen door een composiet te maken op basis van kaliumcarbonaat. Bij maandelijks laden en ontladen blijft dit zoutcomposiet stabiel en kan het heel wat jaren mee. Bovendien is het niet duur, giftig, corrosief of zeldzaam. ‘De ontwikkeling van een stabiel composiet én de zoektocht naar een geschikt zout als basismateriaal, dat duurde jaren,’ zegt Evert Rietdijk, CEO van Cellcius. ‘Onze technisch directeur Pim Donkers heeft in eerste instantie heel veel zouten geanalyseerd die als basis konden dienen. Voor onze toepassing bleek kaliumcarbonaat de winnaar.’
De warmtebatterij kan straks op twee manieren huizen verwarmen. Een voor de hand liggende optie is om een apparaat ter grootte van een ijskast in elk huis te plaatsen. Rietdijk: ‘Daar sluit je een energiebron op aan, zonnepanelen bijvoorbeeld. Het overschot aan opgewekte energie wordt dan opgeslagen in de batterij. Die kun je dan op een later moment gebruiken om je huis mee te verwarmen.’
Een andere optie is een collectief systeem dat in een woonwijk wordt geplaatst. ‘Je moet dan denken aan iets met het formaat van een kleine zeecontainer, met daarin meerdere modules met zoutcomposiet waarin restwarmte afkomstig van de industrie is opgeslagen. Gemiddeld eens per week worden de lege warmtebatterijen vervangen door volle. Zo kun je met één exemplaar veertig tot vijftig huizen van warmte voorzien en hoef je nauwelijks iets in de woning te doen,’ legt Rietdijk uit.
Optie twee ziet hij als de meest realistische. ‘We kunnen de energietransitie hiermee duurzamer, sneller en goedkoper vormgeven.’ Niks meer aan toe te voegen. Behalve dan dat Cellcius de terechte jurywinnaar van het beste tech-idee is.
Oordeel van de vakjury:
Anouk Vos: ‘Indrukwekkend in zijn eenvoud.’
Jacqueline van de Ende: ‘Vereist nog doorontwikkeling, maar is veelbelovend.’
2. Efficiëntere elektrolyser
De vakjury kende de tweede plek toe aan een team van de TU Delft dat zich bezighoudt met de ontwikkeling van een membraanloze elektrolyser
‘In het scheikundelokaal heb je dit proefje wellicht uitgevoerd,’ zegt Willem Haverkort, universitair docent aan de TU Delft. ‘Je plaatst twee elektroden in een bak met zout water en laat er een stroompje doorheen lopen. Het water wordt dan gesplitst, met aan de ene elektrode opstijgende waterstofbelletjes en aan de andere zuurstofbellen.’ Scheid je die bellen vervolgens van het water, dan houd je waterstof (H2) en zuurstof (O2) in gasvorm over.
Laden…
Word abonnee en lees direct verder
Al vanaf €15 per maand leest u onbeperkt alle edities en artikelen van EW. Bekijk onze abonnementen.
Bent u al abonnee en hebt u al een account? log dan hier in
Verder lezen?
U bent momenteel niet ingelogd of u hebt geen geldig abonnement.
Wilt u onbeperkt alle artikelen en edities van EW blijven lezen?