Magneet kan water laten koelen en verwarmen

By Corine Spaans

Koelsystemen zijn onmisbaar. Koelkasten zorgen ervoor dat ons eten langer houdbaar blijft. We kunnen er medicatie in bewaren. Airconditioners koelen onze huizen en gebouwen. Echter, het energieverbruik van deze koelsystemen en de koelgassen die ze lekken, zorgen voor meer dan tien procent van de opwarming van de aarde, zegt Ivo Dusek, managing director van Magneto. De spin-off van de TU Delft werkt aan een milieuvriendelijke variant voor koelsystemen. Daarbij maak de start-up gebruik van gepatenteerd magnetocalorisch materiaal waar geen zeldzame metalen voor nodig zijn. Vorige maand nam de start-up deel aan het Finse start-up event Slush. 

“Ons materiaal verwarmt als het is gemagnetiseerd en koelt af als je de magneet wegneemt”, legt Dusek uit. Hoogleraar aan de TU Delft Ekkes Brück vond het materiaal ruim twintig jaar geleden uit, waarna de TU Delft diverse patenten voor het materiaal aanvroeg. Magneto brengt de toepassing van de techniek op de markt. Daarbij richt de start-up zich op hardware fabrikanten die warmtepompen willen ontwikkelen.

Eén systeem

Van het poedervormig materiaal 3D-print het bedrijf een gaasvormige structuur. “Een vast materiaal (bestaande uit mangaan, ijzer, fosfor en silicium, red.) brengt de warmte en koude over naar de toepassing”, gaat Dusek verder. “Daarvoor laten we water door het gaasvormige materiaal stromen. Zo maximaliseren we de efficiëntie van de warmte- en koudeoverdracht. Onze technologie heeft een zeer breed temperatuurbereik: van min 80 tot plus 200 graden. Daarmee heeft het ook een breed toepassingsgebied.”

“Het materiaal in de warmtepomp koelt of verwarmt het water dat er doorheen stroomt. Je hoeft daarvoor alleen maar de richting van de stroom te veranderen.” Er is met het systeem van Magneto uiteindelijk geen aparte ketel, airconditioning , koelkast of warmtepomp meer nodig, zegt Dusek. “Het is onze droom één systeem te ontwikkelen dat zorgt voor het hele thermomanagement van een huis of gebouw.” Om het probleem van koelen te schetsen gaat Dusek terug in de tijd. 

Met je verwarming je huis koelen als het buiten te heet is

Een warmtepomp kan prima worden gebruikt voor koeling door de werking ervan om te keren, zoals een analyse van het Fraunhofer-instituut voor bouwfysica IBP heeft aangetoond.

Mogelijkheden

“Tot misschien honderdvijftig jaar geleden koelden de mensen met ijs. IJs dat ze verzamelden in de winter en in hun kelders bewaarden.” Honderd jaar geleden gebruikte de koelindustrie propaan en ammoniak om te koelen.  “Die bleken brandbaar (propaan) en giftig (ammoniak). Beide gassen werden verboden. Nieuwe gassen zorgden echter voor gaten in de ozonlaag. De huidige gassen zijn wel veilig voor mensen en veroorzaken geen gaten in de ozonlaag. Ze zorgen echter wel voor een groter broeikaseffect, soms wel tienduizend keer meer dan een molecuul van CO₂.”

De mogelijkheden van het magneto-calorisch materiaal zijn enorm. Dusek: “Het kan worden gebruikt om waterstof vloeibaar te maken. Bij extreem lage temperaturen kan het worden gebruikt in de farmaceutische industrie. Bij hogere temperaturen is het geschikt voor industriële processen.” 

Omdat de mogelijkheden zo groot zijn, besloot de start-up om bedrijven, potentiële klanten, te betrekken bij het ontwikkelingsproces. “Zij hebben de kennis van de doelmarkt, zij begrijpen de behoefte. Wij leren hoe ze een product kunnen ontwikkelen met onze technologie.” 

Datacenters en supermarkten

“We praten nu bijvoorbeeld met een Franse fabrikant die datacenters als klanten heeft. Wij kijken dan met hen naar hoe zij onze technologie naar hun markt kunnen vertalen: welk temperatuurbereik is nodig, wat zou het rendement zijn, hoeveel zou het kosten? We doen op dit moment een haalbaarheidsstudie met de Franse onderneming.”

Ook wil Dusek een pilotstudie bij supermarkten gaan doen. “Voor ons een interessante markt. Supermarkten staan onder zware druk van de regelgeving. Als gevolg daarvan stappen zij over op systemen die verre van ideaal zijn, in termen van veiligheid en efficiëntie.” Daarvoor is er een consortium opgezet met een Franse onderneming en een Nederlands bedrijf in koelsystemen. “Met deze bedrijven willen we de technologie naar de supermarkten brengen.“

Volgens Dusek is het moeilijke van werken aan een deep tech innovatie, “dat er nog geen markt voor is”. “We hebben geweldig materiaal met vele mogelijkheden, maar er is nog geen vraag.”

“Het is een kip-ei-situatie. Je moet de markt ontwikkelen, terwijl je het product ontwikkelt.” Dat is Duseks aandachtsgebied. 

Greeniuz ontwikkelt elektrische warmtepanelen die jouw huis compleet gasloos verwarmen

Start-up Greeniuz gebruikt infraroodpanelen die functioneren als hoofdverwarmingssysteem.

Europa

Hij werkte de eerste tien jaar van zijn carrière voor Vodafone. Eerst vanuit Praag, later werd zijn standplaats Dar es Salaam, Tanzania. De Tsjech had diverse commerciële functies binnen de telecommaatschappij. “Van de verkoop, marketing, klantenservice tot de strategie. Ik heb een goed zakelijk inzicht. Ik weet hoe ik een bedrijf moet opbouwen.” 

Zo startte Dusek in Afrika een bedrijf in duurzame energie. Dat bedrijf vestigde zich ook in Zuidoost-Azië. Dusek en zijn gezin woonden twee jaar in Myanmar en een jaar in Vietnam. “We waren niet helemaal zeker of een van deze plaatsen echt ons thuis was. Dus besloten we naar Europa te gaan.”

Zijn Canadese vrouw vond een baan in Nederland. Dus zocht Dusek daar ook naar een mogelijkheid om te werken. “Ik houd van de energie van start-ups. Dus ik zocht naar een start-up met een goed product of een goed productidee. Een start-up die ik dan weer kan helpen de markt op te gaan.” Hij kwam uiteindelijk terecht bij Bowei Huang en Michael Maschek, de oprichters van Magneto die werkten aan de technologie bij de TU Delft.

Waardevol

De start-up krijgt ook veel ondersteuning van de Nederlandse overheid, zegt Dusek. In de vorm van leningen en subsidies vanuit onder meer de provincie Zuid-Holland, maar ook met contacten in het netwerk. Ook is Dusek erg te spreken over de incubator Yes Delft. “Erg goed georganiseerde incubator. Daar zit ook veel kennis waar we veel aan hebben.”

Vanuit Delft Enterprises, een organisatie die startende spin-offs van de TU Delft ondersteund, kreeg Dusek de uitnodiging om deel te nemen aan de delegatie naar Slush. Na terugkomst laat hij enthousiast weten dat zijn LinkedIn-profiel in die twee dagen veel groter is geworden dan in de afgelopen twee jaar. 

“Alles was zo goed georganiseerd. Je wist voor Slush en tijdens Slush precies wat er zou gaan gebeuren en met wie we konden praten. Daardoor konden we precies dat doen waar we voor kwamen: een netwerk opbouwen van potentiële investeerders en zakenpartners buiten Nederland.” Naast nieuwe contacten leggen, gebruikte Magneto Slush ook om een nieuwe investeringsronde te starten.

Dusek sprak met twintig investeerders. “Je hebt echt alleen de tijd om wat raakvlakken vast te stellen voor een follow-up na Slush. Niets minder, niets meer. We kunnen nu beginnen met meer details. Normaal gesproken zou het ons minstens een paar weken kosten om deze eerste contacten te leggen. Super waardevol, dus.”

Hoofdfoto: deelname aan Slush 2022