Van afvalwater naar raketbrandstof

Anammox-bacteriën komen overal voor in de natuur waar stikstofverbindingen aanwezig zijn maar geen zuurstof is. De bacteriën gebruiken ammonium als voedsel dat ze omzetten zonder daarvoor zuurstof te gebruiken. Hierdoor zijn de anammoxbacteriën erg nuttig voor de afvalwaterzuivering. Daarnaast zien ze er heel anders uit dan andere bacteriën.

"Anders dan bij andere bacteriën is aan de anammox niet genetisch te sleutelen door de langzame groeisnelheid en het niet compatibel zijn met de bestaande genetische systemen", zei Van Niftrik in 2014, toen zij een Duitse subsidie kreeg voor ‘unfundable ideas’, ofwel niet te subsidiëren ideeën. "Wij willen proberen om de bacterie genetisch toch een richting op te duwen en misschien in de verre toekomst een synthetische anammox te maken. Dit zou natuurlijk een geweldige boost kunnen geven aan de toepassingsmogelijkheden." Inmiddels is het onderzoek dus klaar voor de komende stap.

Uiteraard zijn er nog meer interessante tech-onderzoeken gesubsidierd. Hieronder een opsomming:

Sturen van windpluimen in dichtbevolkte windparken

Jan-Willem van Wingerden, 3mE, Delft Center for Systems and Control, TU Delft
Windturbines in windparken op zee hinderen elkaar, wat hun energieopbrengst verlaagt. Onderzoekers ontwikkelen robuuste regelstrategieën die actief de windpluim weg kan sturen van andere windturbines. Een nieuw geïntegreerd ontwerp zal de besturingsstrategie en turbinepositionering optimaliseren, met een aanzienlijke kostenbesparing tot gevolg.

Admire: Grootschalige energie opslag in geologische formaties

Hadi Hajibeygi CiTG, Geoscience and Engineering, TU Delft
Duurzame energie (bijv. zon of wind) kan worden omgezet in groene brandstoffen (bijv. H2 en CH4) om vervolgens grootschalig (TWh) opgeslagen te worden in ondergrondse geologische formaties. Hajibeygi biedt een voorspellende simulatiemethode voor het veilige gebruik van ondergrondse formaties tijdens het cyclisch injecteren en produceren van groene brandstoffen.

Bliksemsnelle spinning

Rostislav Mikhaylovskiy, Institute for Molecules and Materials, Radboud Universiteit
Een spin in antiferromagnetische materialen roteert met een frequentie van biljoenen keren per seconde. De onderzoekers willen aan de hand daarvan supersnelle en energiezuinige ‘spintronica’ ontwikkelen.

De harmonie van operatoralgebra’s

Martijn Caspers, EWI, DIAM, TU Delft
Operator-algebra’s geven de wiskundige beschrijving van kwantummechanische observabelen (meetwaarden) zoals de plaats en impuls van kleine deeltjes. In dit onderzoek worden technieken uit de harmonische analyse (analyse van golven) ontwikkeld om deze kwantumsystemen beter te begrijpen. Caspers verwacht ze daarmee deels te classificeren.

Nauwkeurige berekeningen voor fundamenteel onderzoek met atomen en moleculen

Anastasia Borschevsky, Van Swinderen Institute for Particle Physics and Gravity, RUG
Atomen en moleculen zijn te gebruiken als kleine laboratoria voor gevoelige experimenten. Die zijn te gebruiken in de zoektocht naar nieuwe natuurwetten en voor het doorgronden van de bouwstenen van de materie. In dit project zal Borschevsky, gebruikmakend van supercomputers, een nieuwe methode ontwikkelen met onovertroffen precisie waarmee ze de nodige parameters kan berekenen om deze experimenten te ondersteunen en te interpreteren.

De reactie van materialen op licht bekijken

Giulia Mancini, Zernike Institute for Advanced Materials Nanophysics/technology, RUG
Door te bestuderen hoe de individuele bouwstenen van materialen op licht reageren, is het mogelijk de eigenschappen van het materiaal te begrijpen. Dit onderzoek maakt gebruik van nieuwe, krachtige microscopen om deze zeer klein en snelle bewegingen te bekijken en te beïnvloeden. Nieuwe materialen voor opto-electronica, switches en sensoren kunnen zo ontwikkeld worden.

Kwantumwiskunde

Maris Ozols Natuurkunde/Wiskunde/Informatica, UvA
Kwantumcomputers kunnen bepaalde problemen veel sneller dan gewone computers oplossen, maar het vinden van nieuwe kwantumalgoritmen is moeilijk. Met behulp van geavanceerde wiskundige technieken gaat Ozols op zoek naar nieuwe kwantumalgoritmen en deze implementeren in software.

Vloeibare beschermlaag fusiereactor

Thomas Morgan, Differ
Natuurkundige Thomas Morgan van Differ krijgt een Vidi-beurzen van NWO voor onderzoek naar het idee van vloeibaar metaal als beschermlaag voor de wand van een fusie-energiecentrale. Vloeibaar metaal is een veelbelovend idee voor zo’n kunstmatige zon, omdat het zichzelf kan repareren en zelfs beschermen tegen de extreme condities in fusiereactoren. De levensduur van de reactorwand is een van de grootste uitdagingen in het internationale onderzoek aan fusie-energie.

Botsende zwarte gaten waarvan de draairichting varieert

Sarah Caudill, Nikhef
De Amerikaanse Sarah Caudill werkt al haar hele wetenschappelijke carrière aan het detecteren van ruimtetijdbevingen. Zij ontwikkelde onder meer de zogeheten detection pipelines, computercodes om in de grillige trillingsmetingen uit LIGO en Virgo de subtiele ruimtetijdbevingen te herkennen. Nu krijgt ze een Vidi-beurs om zich verder toe te leggen op het waarnemen van botsende zwarte gaten waarvan de draairichting varieert. Voor zulke wiebelende zwarte gaten bestaan nog geen goeie waarneem-sjablonen.