EO

Mini-fabriek op zonlicht werkt nu ook bij bewolking (video)

25 april 2018 om 08:10 uur

Zelfs met het blote oog is zichtbaar hoeveel licht de ‘mini-fabriekjes’ opvangen, ze lichten felrood op. De ‘nerven’ door de bladeren zijn dunne kanaaltjes waardoorheen vloeistoffen kunnen worden gepompt. Via het ene kanaal gaan de beginproducten erin, de reacties onder invloed van licht vinden reacties plaats en via het andere kanaal komen de eindproducten er weer uit. Foto: TU Eindhoven / Bart van Overbeeke

Een medicijnfabriek op zonlicht, zonder tussenkomst van een zonnepaneel of andere ‘omvormer’. In 2016 presenteerden chemici van de TU/e een ‘mini-fabriek’ in de vorm van een blad die liet zien dat dat kan. Nu is er een verbeterde versie, die de productie op hetzelfde peil houdt, ongeacht de variatie in zonlicht door bewolking of het tijdstip van de dag.


Dit is gelukt dankzij een slim feedbacksysteem dat de productie automatisch langzamer of sneller maakt en nog geen 50 euro kost. Het gemiddelde rendement verbetert bovendien met ongeveer 20%.


Met hun ‘kunstmatig blad' slaagden de onderzoekers onder leiding van de Eindhovense chemicus Timothy Noël er als eersten in om met zonlicht chemische reacties mogelijk te maken. Chemici dromen al tijden van deze mogelijkheid, maar eerder lukte het niet om de energie uit het zonlicht voldoende in de reactie te benutten.

 

Luminescent solar concentrators

De doorbraak schuilde deels in het gebruik van luminescent solar concentrators die een specifiek deel van het zonlicht in hun binnenste opsluiten. De tweede vondst was om in deze materialen zeer dunne kanaaltjes aan te brengen waar vloeistoffen doorheen gepompt worden. Dat stelt de vloeistoffen aan voldoende zonlicht bloot om chemische reacties te laten plaatsvinden. Aan de uiteindes van de kanaaltjes stromen vervolgens de eindproducten naar buiten.


Eén van de grootste praktische problemen om dit op grote schaal toe te passen is dat de zon niet altijd even sterk schijnt. Door bijvoorbeeld bewolking, maar ook gedurende dag varieert zonlicht in intensiteit en samenstelling. "Bij te veel licht krijg je ongewenste bijproducten en bij te weinig licht vinden de reacties niet of te langzaam plaats", legt Noël uit. "Idealiter past het systeem zich automatisch aan de hoeveelheid inkomend zonlicht aan."

 

Feedbacksysteem

Het nieuwe feedbacksysteem doet dat. Het bestaat uit drie relatief eenvoudige elementen: een lichtsensor meet de hoeveelheid licht dat de kanaaltjes bereikt; een microcontroller vertaalt dit signaal naar een pompsnelheid; en de pomp perst de vloeistoffen met die snelheid door de kanaaltjes. Dit alles kost bij elkaar nog geen 50 euro. Door met experimenten te bepalen welke pompsnelheid benodigd is bij welke lichtintensiteit konden ze de feedbackloop optimaliseren.


Naast een test in het lab onder kunstlicht hebben ze hun systeem ook buiten getest in natuurlijk zonlicht. Ingesteld op een rendement van 90% hield het systeem de productie een uur lang vrij stabiel tussen 86% en 93%. Hetzelfde systeem zónder feedbackloop varieerde tussen 55% en 97%. Het gemiddelde rendement was dankzij de feedbackloop toegenomen met ongeveer 20%.

 

Volgens Noël komt hiermee een goedkope en duurzame reactor aanzienlijk dichterbij die op grote schaal chemische producten als medicijnen kan maken, waar je ook maar wilt, met alleen zonlicht als energiebron.

 

Gerelateerd nieuws

Ocean Grazer kan duurzame energie opslaan voor de lange termijn

Ocean Grazer slaat energie uit golven op voor de lange termijn

De universiteit in Groningen en het bedrijf Ocean Grazer werken samen aan de Ocean Grazer: een systeem om energie op zee te oogsten en op te slaan.

Telebotica: op afstand voelen wat je robot doet

Telebotica: op afstand voelen wat je robot doet

Robots kunnen niet alleen op eigen houtje werken, maar ook fungeren als de handen en ogen van een menselijke operator. Met de nieuwste generatie telebotica voel je het zelfs als je ergens tegenaan stoot. Ook als je zelf…

Duizenden kinderen ontdekken wetenschap en technologie tijdens Generation Discover festival

Duizenden kinderen ontdekken wetenschap en technologie tijdens Generation Discover festival

Stuiterballen maken, waterstof splitsen, racen met zoutauto’s en de stad van de toekomst bouwen. Dat komen duizenden kinderen de komende dagen doen op het Generation Discover festival op het Malieveld in Den Haag. Het…

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

B&R Industriële Automatisering BV
B&R Industriële Automatisering BV

Perfection in Automation

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Safe PCB Nederland
Safe PCB Nederland

Printplaten/PCB's, prototype en series

Product van de maand

RSS
Slim netwerken met Murrelektronik

Met de nieuwe Murrelektronik PROFINET managed switches, wordt het nu heel eenvoudig om te voldoen aan de PROFINET...

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

20 oktober 2018, Eindhoven

Dutch Design Week

Tijdens DDW ontdek je het beste werk en de meest spraakmakende ideeën van mensen die eigenwijs en...

31 oktober 2018, Delft

Radarontwerptechniek

Radars vinden, behalve in de militaire en civiele luchtverkeersleiding, steeds vaker toepassing in nieuwe...

31 oktober 2018, Breda

2-daagse masterclass Process Safety voor Managers

Bij Process Safety gaat het om de veiligheid van het omgaan met gevaarlijke stoffen in procesinstallaties...

Meer agendapunten »