1. Cascatachuva
Vocht, de nieuwe bron van groene energie naast zonne- en windenergie
Als je aan groene energiebronnen denkt, denk je waarschijnlijk het eerst aan zonne- en windenergie. Maar dankzij de innovatieve stappen van de Portugese start-up Cascatachuva – opgericht door tweelingbroers Andriy Lyubchyk en Sergiy Lyubchyk, samen met hun moeder, Svitlana Lyubchyk (professor chemische technologie) – zal vochtigheid binnenkort aan dat lijstje worden toegevoegd.
Cascatachuva genereert elektriciteit uit luchtvochtigheid. Het ontwierp een nanomateriaal dat, eenvoudig gezegd, watermoleculen in de lucht vangt en hun beweging door kanalen op nanoschaal leidt, waardoor een elektrische lading ontstaat. Nieuwe doorbraken op het gebied van nanowetenschappen zijn cruciaal geweest voor hun succes. Met een systeem dat op moleculair niveau werkt en tienduizenden kanalen bevat, heeft het familiebedrijf een opmerkelijke efficiëntie bereikt bij het opwekken van elektriciteit.
Met de technologie wil de familie een revolutie teweeg te brengen op het gebied van duurzame energie. Gebaseerd op schattingen zou het tot vijfhonderd keer de huidige wereldwijde energiebehoefte kunnen dekken. Ze richten zich in eerste instantie op Europa, waar de luchtvochtigheid in de meeste landen rond de zeventig procent ligt.
2. Integer technologies
Het alternatief voor dure energie-installaties in huis
Integer Technologies werd in december 2021 opgericht als spin-off van Team CASA, een studententeam van de TU Eindhoven dat zich richtte op het versnellen van de energietransitie in de gebouwde omgeving door het ontwikkelen van een Comfortabele, Betaalbare, Duurzame en Alternatieve (CASA) oplossing voor Nederlandse sociale woningbouw.
Hoewel de resultaten van CASA 1.0 bevredigend waren, ontdekten de bouwers “een groot probleem”, zoals medeoprichter Pau Brossa Rodriguez aan IO vertelde. “Een van de belangrijkste redenen waarom mensen niet overstappen op duurzame energie-installaties die verschillende energiebronnen combineren, is de complexiteit. De meeste gebouwen zijn nog steeds afhankelijk van fossiele brandstoffen. Bestaande en toekomstige regelgeving staat dit niet meer toe. Helaas zijn de alternatieven met warmtepompen, zonnepanelen en energieopslag moeilijker in bedrijf te stellen en te regelen. En nu komt het: als de energieprijzen blijven stijgen, wordt een slecht in bedrijf gesteld en slecht geregeld energiesysteem erg duur voor bewoners en gebouweigenaren.”
Daarom besloot de opvolger van CASA, Integer, zich uitsluitend te richten op de energie-installaties van een gebouw. Brossa Rodriguez: “Op deze manier konden we beginnen met het aanpakken van de complexiteitsuitdaging op basis van wat we hadden geleerd van het CASA 1.0 project. Onze oplossing zorgt ervoor dat installaties eenvoudiger te bouwen, in gebruik te nemen en te onderhouden zijn door een installateur, terwijl de bewoners een lagere energierekening en CO2-uitstoot krijgen.”
Dit is een artikel uit IO Next: The year of… Voor het laatste magazine van dit jaar hebben we de artikelen geselecteerd die ons het meest zijn bijgebleven, of het nu een indrukwekkend interview, een belangrijk verhaal of gewoon iets grappigs was.
3. Renaissance kernfusie
Een veelbelovende zoektocht naar duurzame kernfusie
Renaissance Fusion is op weg een revolutie teweeg te brengen in de energieproductie door het potentieel van kernfusie te benutten. De start-up wil tegen 2030 een kernfusiereactor met een vermogen van 1 gigawatt ontwikkelen. Voor kernfusie is een sterk, complex en nauwkeurig magnetisch veld nodig. Renaissance Fusion wil bewijzen dat eenvoudige spoelen ook complexe magnetische velden kunnen opwekken. De start-up bouwt spoelen door supergeleidend materiaal op cilinders aan te brengen en vormt het stroompad met behulp van een lasergraveertechniek. Op die manier wordt een 3D probleem omgezet in een 2D probleem.
Renaissance Fusion gebruikt hiervoor supergeleiders van de tweede generatie. Met deze materialen kan een zeer hoge stroom circuleren wanneer ze worden afgekoeld tot zo’n tweehonderd graden Celsius, waardoor zeer sterke magnetische velden worden gecreëerd. Door het magnetische veld te verdubbelen, kan de grootte van de reactor met een factor vier worden teruggebracht. De andere sleuteltechnologie zijn vloeistofschilden. Deze zijn ontworpen om de reactorwanden te beschermen tegen het hete plasma en de neutronen te absorberen die tijdens de fusiereactie worden geproduceerd. De wanden bestaan uit een stroom vloeibaar metaal, lithium, en fungeren als een schild tussen het plasma en de vaste wanden van de reactor.
4. Cactos
Moeiteloze en duurzame energieopslag
Cactos produceert en verhuurt energieopslagunits gemaakt van gerecyclede accu’s van elektrische voertuigen (EV’s). Ze ontwikkelden de Cactos One, een eenheid die tot 100 kW/u elektriciteit kan opslaan. Net zoals cactussen watergebruik opslaan en optimaliseren, doet de Cactos One dat ook. De opslagunit maakt efficiënt gebruik van energie, wat voordelen oplevert voor gebruikers – meestal gebouweigenaren – en netbeheerders.
In plaats van grote opslagunits te maken met een speciale aansluiting op het elektriciteitsnet, ontwikkelt de start-up gestandaardiseerde kleinere units en installeert ze achter de meter. Op deze manier wordt een groot batterijopslagsysteem opgesplitst in kleine eenheden en is het eenvoudiger te beheren.
Cactos Spine is een cloudcontrolesysteem dat ervoor zorgt dat de batterij altijd maximale winst oplevert voor de gebruikers. Het stelt handelingen in voor elke opslagunit. Elke dag om twee uur ‘s middags, wanneer de dagprijzen voor elektriciteit bekend zijn, berekent de software automatisch laad- en ontlaadcycli. Later op de avond plaatst het biedingen voor reservemarkten. Als deze worden geaccepteerd, wijst het systeem reservevermogen toe aan elke eenheid. De laad- en ontlaadcyclus loopt de hele dag door en controleert of het geplande schema het meest optimaal is.
