André Oerlemans
12 december 2024, 10:00

Deze Nederlandse start-up voorkomt dat er jaarlijks 30 miljard IoT-sensoren met batterij worden weggegooid

Hoe voorkom je dat elk jaar weer 30 miljard sensoren op machines worden weggegooid omdat de batterij leeg is? Door die sensoren continu te voorzien van elektriciteit uit de trillingen van die machines, zodat ze geen batterij nodig hebben, zo luidt het antwoord van de Nederlandse start-up Memsys. “We willen de wegwerpcyclus doorbreken.”

Foto Memsys Een eerder prototype van de Quartz Energy Harvester van Memsys op een sensor. | Credits: MEMSYS

Het ziet er uit als een klein, vierkant metalen plaatje, de gepatenteerde Quartz Energy Harvester van Memsys. Uiteindelijk moet hij op puntje van je vinger passen. Het is een soort kleine dynamo of generator, die een beetje stroom opwekt als hij vervormt of gaat trillen. Dat kleine beetje stroom laad je op in een condensator of oplaadbaar batterijtje. Zet het geheel op een industriële sensor of een tracker en het zet trillende machinebewegingen om in de elektriciteit die deze apparaten nodig hebben.

Kinetische energie

Dat heet kinetische energie en is te vergelijken met de horloges die draaien op energie van het bewegen van je pols. Memsys heeft voor zijn harvester een eigen vibratiesensor ontwikkeld, die zichzelf oplaadt met kinetische energie en daardoor nooit zonder stroom zit. Het is de eerste zelf aangedreven vibratiesensor ter wereld. “In plaats van energie gebruiken om trillingen te meten, gebruiken wij trillingen om energie op te wekken”, zegt CEO en oprichter Thijs Blad van Memsys.

Slimmer onderhoud

Steeds meer machines en apparaten in de wereld hebben tegenwoordig sensoren of trackers. Voor automatisering, voor procesoptimalisatie en voorspellend onderhoud. Die sensoren zenden via het internet of things (IoT) data over de status van die machines door, zodat ze op afstand bestuurd kunnen worden, maar ook om het onderhoud slimmer en efficiënter te plannen en storingen of uitval te voorkomen. Zo werken fabrieken efficiënter en verbruiken ze minder energie. Enig nadeel: als de batterij leeg is worden de sensoren weggegooid. Dat hoeft met de Quartz Energy Harvesters en de sensoren van Memsys niet meer. Die kunnen zichzelf namelijk steeds blijven opladen.

Spin-off TU Delft

Het bedrijf is een spin-off van de TU Delft, waar Blad en zijn medebestuurders Hugo Romer (CCO) en Philip Seijger (COO) gestudeerd hebben. Blad deed tijdens zijn doctoraalstudie werktuigbouwkunde diverse ontdekkingen op het gebied van kinetische energie. “Dat waren uitvindingen waarvan ik potentie zag in dit soort toepassingen, zoals het vervangen van batterijen. Dat zou ook in de maatschappij een goed product kunnen zijn”, vertelt hij. Begin 2022 richtte hij Memsys op om die innovaties verder uit te werken. Inmiddels werken er tien mensen fulltime en nog acht studenten bij de start-up.

In oktober won Memsys met zijn vibratiesensor de Smart Maintenance Impact Award 2024. | Credit: MEMSYS

Focus op industrie

In eerste instantie richtte Memsys zich op het goederenvervoer per spoor. Het bedrijf ontwikkelde hiervoor batterijloze trackers, die de kinetische energie van de trillingen van wagons omzetten in elektriciteit. Die kunnen de huidige trackers met batterij vervangen. “Als die batterij leeg raakt, raken bedrijven na een jaar of drie hun wagon kwijt. Wij kunnen zorgen dat die batterij niet leeg raakt”, legt Romer uit. “Maar het blijft een trage markt, waarin wij niet snel genoeg impact konden maken. Daarom zijn we voor onze eerste markt gedraaid naar de industrie. Dat heeft twee redenen. De industrie is al een stuk verder met sensoren voor voorspellend onderhoud en procesoptimalisatie. De andere reden is dat er veel trillingen zijn. Van elektromotoren tot pompen en transportbanden. Dat ook nog eens vaak binnen, waar je niet met een zonnepaneeltje uitkomt.”

Wegwerpcyclus doorbreken

Seijger noemt nog een derde reden om voor deze markt te kiezen: de wegwerpcultuur. “Per dag gaan er 78 miljoen batterijen van de industriële IoT de prullenbak in. Dat zijn wereldwijd bijna 30 miljard batterijen per jaar. Van lithium tot kleine batterijen. Meestal met sensor en al. Ze worden weggegooid omdat je niet makkelijk bij de sensoren kunt. Het is te duur om de sensor weg te halen, op te laden en weer terug te plaatsen. Daarom vervangen ze de hele sensor en gooien ze de oude weg”, legt hij uit. “Met onze vibratiesensor willen we die wegwerpcyclus doorbreken.”

Eerste mijlpaal

De eigen vibratiesensor voor de industriële IoT-markt werd eind november voor het eerst met succes getest. De sensor draaide zonder batterijen op een industriële ventilator en had genoeg stroom om alle benodigde data over dat apparaat te verzenden. “Dat was een mooie mijlpaal”, zegt Romer. In maart 2025 wordt de sensor voor het eerst bij een Nederlandse klant geplaatst. Daar haakt meteen een grote sensorfabrikant aan, die deze technologie in wil bouwen in honderdduizenden sensoren. Voor die apparaten levert Memsys de batterijmodule. Om maximaal impact te maken wil de start-up deze technologie niet voor zichzelf houden, maar juist samenwerken met ontwikkelaars van draadloze sensoren en andere elektronica.

Prijs gewonnen

Begin oktober won Memsys met zijn batterijloze sensoren tijdens het World Class Maintenance-jaarevent de Smart Maintenance Impact Award 2024. “Dat onderschrijft ons verhaal dat je met slimmer meten en slim plannen van onderhoud je veel meer efficiëntie kunt behalen uit dezelfde fabriek en dezelfde hoeveelheid mensen. Als je dat ook nog op een manier kunt faciliteren dat je niet afhankelijk bent van het continu weggooien van miljoenen batterijen; daar hadden ze wel oren naar”, vertelt Blad.

Lees ook:

Heijmans gaat bomen planten om milieu-impact houtbouw te compenseren

Deze stap volgt uit Heijmans’ missie als maker van de gezonde leefomgeving. “In 2030 realiseren wij met al ons werk een positieve impact voor de aarde. Dat is ons streven. We zetten uitsluitend duurzame oplossingen en werkmethoden in om actief bij te dragen aan een beter klimaat, meer biodiversiteit en een goede waterbalans. Dat doen we circulair en met de hele keten waarin we werken. Zo ondersteunen we het herstel van de natuur en dragen we bij aan een leefbare toekomst voor iedereen”, stelt Harwil de Jonge, directeur en specialist natuurinclusief bouwen bij Heijmans. Vorige week werd begonnen met de aanplant voor het jaar 2024. Dat bos van 16.000 bomen komt aan de rand van het Limburgse Venray te staan. Jaarlijks wordt een nieuwe plek gekozen. “Door bomen te planten, leggen we samen met Staatsbosbeheer CO2 vast en versterken we het bos-ecosysteem. Bomen zijn namelijk leefgebieden en voedselbronnen voor talloze andere soorten planten, dieren en micro-organismen.”‘We geven meer dan we nemen’ “Met deze boominvestering laten we zien dat de bouwsector kan bijdragen aan een gezonde en diverse natuur,” aldus De Jonge. Deze samenwerking is een volgende stap in Heijmans’ strategie om een positieve impact te maken op mens, natuur en klimaat. De vier hectaren zijn berekend op basis van de houtskeletbouwwoningen van Heijmans, die uit de eigen fabriek in Heerenveen komen. Het meeste hout daarvoor komt uit Finland, waar het houtverbruik direct, lokaal wordt gecompenseerd via een speciaal boscompensatieprogramma. Heijmans gebruikt ook Nederlands hout, zoals plaatmateriaal, in de woningen. Hiervoor wordt gerekend met een compensatie van twintig bomen per woning. Om vooruit te lopen op de toekomstige productie, compenseert Heijmans nu al voor 800 woningen, ondanks dat dit aantal nu nog niet wordt gehaald. Deze compensatie loopt door tot en met 2030. “Dat past binnen onze duurzaamheidsaanpak. Wij geven meer dan dat we nemen, dat is onze aanpak.” Bredere samenwerking Heijmans en Staatsbosbeheer Het nieuwe bos van Heijmans draagt bij aan de biodiversiteit en is onderdeel van de bredere ambitie van Staatsbosbeheer om vóór 2030 in totaal 2.500 hectare nieuw bos te realiseren. Heijmans krijgt door de bosaanplant van Staatsbosbeheer CO2-credits, die het bouwbedrijf gebruikt in zijn CO2-strategie. Totdat in 2030 de eigen CO2-uitstoot op nul staat (Scope 1 en Scope 2), compenseert Heijmans de resterende uitstoot via credits. Bovendien verbindt het bouwbedrijf zich de komende jaren als hoofdsponsor aan de Nationale Boomfeestdag, die kinderen het belang van bomen voor een duurzame leefomgeving wil leren.Dit artikel is gemaakt door onze partner, zonder inhoudelijk inspraak van de redactie van Change Inc. Change Inc. werkt met partners die de klimaattransitie aanjagen. Zij kunnen cases presenteren waar anderen zich aan kunnen optrekken en zijn eerlijk over de uitdagingen. Niet één bedrijf is al 100 procent duurzaam, maar veel zijn onderweg. Dankzij ons partnermodel zijn onze artikelen gratis toegankelijk voor iedereen. Benieuwd naar hoe wij werken? Klik hier.