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

Rijk investeerde 151 miljoen euro in energieonderzoek

Rijk investeerde 151 miljoen euro in energieonderzoek

In 2017 investeerde de rijksoverheid 151 miljoen euro in energieonderzoek. Kennisinstituten en bedrijven kregen meer geld voor investeringen in energieonderzoek dan het jaar daarvoor.

Duitse architect ontwerpt kam om oceaan plasticvrij te maken

Duitse architect ontwerpt kam om oceaan plasticvrij te maken (video)

Pacific Garbage Screening (PGS) is een nieuwe oplossing om uiteindelijk tot schone oceanen te komen. De techniek functioneert zonder netten maar op basis van passieve sedimentatie (bezinking). Het zeeleven wordt niet…

Wereldrecord zelfvliegende drones in één zwerm

Zelfvliegende drones in één zwerm vestigen wereldrecord (video)

Wetenschappers van de ELTE Universiteit in Boedapest en hoogleraar Artificial Intelligence Guszti Eiben van de Vrije Universiteit Amsterdam hebben een succesvolle strategie ontwikkeld om drones in een zwerm te laten…

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
Nieuw IoT bord met software en TFT

Het nieuwe Arrow Aris Edge S3 bord maakt de ontwikkeling van batterijgevoede IoT-applicaties met een klein TFT-scherm...

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

27 augustus 2018, Amsterdam

EMC Europe

Internationaal symposium over EMC.

3 september 2018, Breda

Introductie NEN Veiligheidsladder®

Wilt u de veiligheid op de werkvloer vergroten? De NEN Veiligheidsladder® is een certificeerbare norm om...

4 september 2018, Breda

Performance Level & SISTEMA 2.0

Deze training begint bij de basis: de Machinerichtlijn en de link (via risicobeoordeling) naar...

Meer agendapunten »