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

Nederlandse antenne op Chinese satelliet mee naar de maan

Bijzondere NL antenne op Chinese satelliet mee naar de maan

Volgende week wordt een Nederlandse radioantenne op een Chinese satelliet gelanceerd naar de achterkant van de maan. Het gaat om een radioantenne die speciaal is gemaakt om de zwakke radiosignalen uit het heel vroege…

Ruim één miljoen Nederlanders te maken met gevaarlijke stoffen op het werk

Elk jaar 3000 NL doden door werken met gevaarlijke stoffen

Ruim één miljoen Nederlanders heeft te maken met gevaarlijke stoffen op het werk; 1 op de 6 werknemers loopt het risico om hier ziek van te worden; en jaarlijks overlijden er zelfs bijna 3000 Nederlanders als gevolg…

Zout blijkt prestaties van batterijen te verbeteren

Zout blijkt prestaties van batterijen te verbeteren

Een klein beetje zout blijkt de prestaties van batterijen fors te kunnen verbeteren. Door zout toe te voegen aan de binnenzijde van een supermoleculaire spons en deze vervolgens op 800 graden Celsius te bakken, blijkt de…

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

Product van de maand

RSS
Pilz lichtschermen geschikt voor de hoogste veiligheidscategorieën

PSENopt II lichtschermen zijn de eerste type 3 lichtschermen van Pilz en bieden hand- en vingerbescherming in PL...

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

30 mei 2018, Veldhoven, Koningshof

Materials 2018

Vakbeurs en congres

4 juni 2018, Eindhoven

Dutch Technology Week

Tijdens de Dutch Technology Week (DTW) worden wonderlijke en innovatieve technologieverhalen verteld.

Meer agendapunten »