Karin Swiers 09 augustus 2024, 10:34

VSParticle uit Delft richt zich met groeigeld op innovatieve elektrolysers

De Delftse professor Andreas Schmidt-Ott, Tobias Pfeiffer en Aaike van Vugt, dan net afgestudeerd als scheikundig ingenieur aan TU Delft, richten VSParticle in 2014 op. Maar hun verhaal begint eigenlijk al met een ongelukje in de jaren tachtig.

VS Particle VSParticle maakt onder meer nanoprinters. Aaike van Vugt staat links naast de machine. | Credits: VSParticle

Schmidt-Ott ziet bij het voorbereiden van een experiment niet dat het metalen draadje gebroken is. Hierdoor wordt het draadje niet helemaal opgeblazen. Bij de breuk ontstaat een ‘kleine oerknal’, vertelt ceo Van Vugt tegen vanuit Vancouver, Canada.

Onder de krachtige elektronenmicroscoop is ook nog iets anders te zien: in die kleine vonkjes ontstaan nanodeeltjes of -partikels. Zo’n deeltje is niet met het menselijk oog te zien. Om dat even in perspectief plaatsen: een menselijke haar heeft een dikte van 50.000 tot 100.000 nanometer.

Ontwikkelen met Tesla-onderdelen

Nanodeeltjes spelen inmiddels een belangrijke rol in hightech toepassingen, zoals gas-sensoren en katalysators. Maar ze zitten nu ook in zonnebrandcrèmes, tandvullingen, tennisrackets, coatings en medicijnen. Van Vugt: “Maar toen wist nog niemand hoe ze die nanodeeltjes moesten maken. Dat heeft de prof in zijn hele carrière verder onderzocht. Hoe kun je dat nu op een gecontroleerde manier doen?”

Rond 2013 is de methode – ‘dankzij onderdelen van Tesla’s’ – zo ver dat de ontwikkeling van nanodeeltjes niet alleen kan worden versneld, maar de productie ook kan worden opgeschaald naar hogere volumes. Vandaag levert VSParticle nanoprinters en -generatoren, eerst voor R&D en binnenkort ook voor de (maak)industrie.

Wat is daar nu het belang van? “Al sinds het begin der tijden experimenteren mensen met materialen. Dat begon ooit met het verfijnen van stenen om daar een scherp randje aan te krijgen. Om daar iemand de hersens mee in te slaan of groenten te snijden.”

In het ecosysteem van ASML

Ook al is er intussen enorm veel inspanning gestoken in het ontwikkelen van nieuwe materialen, volgens Van Vugt is nog maar 1 procent van alle mogelijke materialen die gemaakt kunnen worden ontdekt. “Die andere 99 procent zullen we in de komende één of twee generaties kunnen maken.”

Dat ontsluiten van al die materialen is ook zijn grote droom. “Wat daarvoor mist, en wat een hele belangrijke stap voorwaarts is, is het nog sneller en beter maken van materialen die je bijna op atoomniveau kan structureren. Dat is wat wij al tien jaar doen.”

Natuurlijk is de concurrentie daar ook mee bezig, maar de CEO heeft nog niets gezien wat in de buurt komt ‘van wat wij kunnen’. De voorsprong is dus flink. En inhalen wordt moeilijk, want het bedrijf maakt ook deel uit van het Make Next Platform van ASML.

“Een soort accelerator om de nieuwe ASML’s te ontwikkelen. Daardoor krijgen wij toegang tot hun hele ecosysteem, één van de sterkste ecosystemen wereldwijd voor het ontwikkelen en bouwen van dit soort hightech machines. Dat is ontzettend waardevol. Daarmee kunnen wij ook snel blijven gaan.”

Forbes 30 under 30

Al is VSParticle nog niet zo bekend in Nederland, Van Vugt wordt wel elders in de wereld opgemerkt. Zo is hij in 2019 al opgenomen in Forbes 30 under 30 voor de maakindustrie in Europa.

“Niet dat mijn mailbox daarvan nu opeens van overstroomde, maar het geeft toch een bepaalde credibility. Vooral als je zo’n complexe technologie opbouwt, want ik heb geen trackrecord van bedrijven bouwen, en ik ben ook geen Elon Musk.”

Indirect helpt zo’n prestigieuze vermelding ook bij de funding. Gisteren kwam er weer 6,5 miljoen euro bij van investeerders, waarbij het totaal op de teller op 24,5 miljoen euro is gekomen. De meest recente miljoenen komen van het Europese Plural en de grootste Japanse vc in Europa NordicNinja.

Labo’s op steroïden

Waarom zijn de Japanners zo geïnteresseerd? “We zijn al langer bezig in de Japanse markt, daar zijn echt veel grote spelers actief in de waterstofeconomie, denk aan Toyota.” Met het nieuwe groeigeld wil Van Vugt focussen op het winstgevend maken van de business in de R&D-machines en daarnaast “bouwen aan de business waarin we de productiemachines gaan verkopen. Dat is nog een beetje balanceren.”

Vijftig mensen werken inmiddels bij VSParticle in Delft en hun nanoprinter wordt al verscheept naar (universitaire) researchteams over de hele wereld. “Zij onderzoeken in volledige geautomatiseerde labs, labs on steroids, met onze machines honderden, duizenden en straks misschien wel miljoenen materialen per maand. Wij helpen ze om dat ontdekkingswerk te versnellen.”

Met de industriële machines die nanodeeltjes kunnen genereren, wordt ook massaproductie van die nieuwe materialen mogelijk, geeft hij aan. “Als je die twee gebieden samenvoegt, dan ben je in staat om de huidige ontwikkelingstijd en marktlancering van bijvoorbeeld een nieuwe generatie batterijen van vijftien jaar terug te brengen naar één jaar.”

Het bedrijf maakt in Delft machines die nanodeeltjes kunnen genereren. | Credit: VSParticle

Energietransitie versnellen

VSParticle kan op vele markten actief zijn, maar nu ligt de focus op technologieën om de energietransitie te versnellen. Denk aan nieuwe materialen voor batterijen, zonnepanelen en de productie van groene waterstof. De zorg over het klimaat is namelijk een belangrijke drijfveer voor Van Vugt en zijn medewerkers.

“Die nieuwe materialen zijn zo belangrijk in het verbeteren van de performance en de economics van al die energietechnologieën. Daar moeten belangrijke stappen in worden gemaakt, anders halen we de doelstellingen op klimaatgebied niet.”

De belangrijkste markt op dat vlak? Volgens Van Vugt is dat groene waterstof. Daarbij spelen elektrolysers een belangrijke rol: zij zetten elektriciteit en water om in waterstofgas dat opgeslagen kan worden. Een belangrijk component bij die elektrolyse zijn poreuze transportlagen (PTL’s in vakjargon). Alleen worden daar schaarse metalen voor gebruikt, zoals iridium.

Besparen op schaarse materialen

Essentiële metalen voor de productie van groene waterstof, legt Van Vugt uit, maar wel problematisch. “Voor deze markt, die nog gigantisch moet groeien, is er gewoon te weinig iridium. Met onze technologie kunnen we voor zo’n PTL met tien keer minder iridium dezelfde performance behalen.” Tegen 2027 komen die verbeterde versies op de markt, is de verwachting.

De energietransitie gaat vooral over elektrificatie. Dat vraagt om nog zoveel meer schaarse materialen, legt hij uit. “Die moeten we niet alleen enorm verbeteren, we moeten ook niet in de val lopen om afhankelijk te worden van landen waar we niet afhankelijk van willen zijn. Wij lossen dat probleem van schaarste mede op.”

Groene waterstof

De bestaande business in R&D-machines zal over twee tot drie jaar winstgevend zijn, verwacht Van Vugt. “We maken ontzettend goede stappen met de producten die we nu in de markt hebben. De omzet daarvan groeit echt ontzettend goed. Maar wanneer het bedrijf als geheel winstgevend wordt, is echt niet te voorspellen.”

Over vijf jaar wil hij een ‘wereldwijd netwerk hebben van topuniversiteiten en instellingen die met onze R&D-systemen supergeavanceerde labs bouwen’. DIFFER, het Dutch Institute for Fundamental Energy Research, heeft onlangs een van hun nanoprinters gekocht. “Zij gaan er nu een geautomatiseerd lab mee bouwen.”

Dit artikel verscheen oorspronkelijk op MT/Sprout.

Lees ook:

Hoe gaat het nu met: de duurzame wielerploeg BEAT Cycling Club

Hoe Twan van Schie dit jaar naar de Tour de France keek? “Met een ander oog dan twee jaar geleden”, vertelt hij met een glimlach. Van Schie is verantwoordelijk voor het thema duurzaamheid binnen BEAT Cycling Club en wordt door collega’s gekscherend ‘Twan de duurzaamheidsman’ genoemd. “Ik let tegenwoordig veel meer op het gedrag van Tour-ploegen als het om duurzaamheid gaat. Enerzijds was ik positief gestemd dit jaar. Ik zag namelijk verschillende ploegen rijden met elektrische volgauto’s. Vorig jaar heeft Team dsm-firmenich PostNL dat al uitgeprobeerd, nu hebben ze er iets groter op ingezet. Maar in het hele plaatje zijn het er nog wel echt te weinig. En ik verbaas me ook echt over de reclamekaravaan (een stoet aan sponsorwagens die producten uitdelen aan fans, red.). Van snoep, tot petjes, tot shirts, alles wordt uit auto's en praalwagens gegooid. Er staan duizenden fans langs de weg met bolletjesshirts die ze net ontvangen hebben. Natuurlijk heeft dat z’n charme, ik heb zelf ook nog zo’n shirt van toen ik vroeger bij de Tour ging kijken. Maar de meesten zullen er nooit meer naar omkijken of zullen ze weggooien. Je geeft mensen niet de kans om een bewuste keuze te maken en dat is zonde.” ‘Dit kan anders’ BEAT Cycling Club begon in 2016 onder de vleugels van adviesbureau Rebel. “De fiets is een deel van de oplossing, maar profwielrennen is onderdeel van het probleem”, zei mede-oprichter Geert Broekhuizen in 2022 tegen Change Inc. “Er wordt gekoerst over de hele wereld. Daarbij wordt elk team gedurende een rit gevolgd door volgauto’s. En iedere rit verslijten renners fietsen, bidons, shirts, voedselverpakkingen, enzovoorts. Wij zijn ervan overtuigd dat dit anders kan.” BEAT wil zich inzetten om een ploeg te worden die zo duurzaam mogelijk is, maar ook mee kan doen op het hoogste niveau. Met als stip op de horizon: een deelname aan de Tour de France. Lees hier het vorige interview met BEAT Cycling Club. Inmiddels is BEAT steeds volwassener aan het worden. Het eerste team van de ploeg is een continentaal team, de op twee na hoogste categorie in het wielrennen, en bestaat uit vijftien wielrenners die actief zijn op verschillende disciplines. Op de weg, de baan, het gravel en het strand. “Denk aan Thijs Zonneveld (naast wielrenner ook schrijver en journalist, red.) of Yoeri Havik, die dit jaar meedoet aan de Olympische Spelen.” Verder bestaat BEAT uit zo’n 1.500 amateurleden. “We hebben een online clubhuis waar mensen elkaar kunnen ontmoeten, verhalen kunnen delen en anderen kunnen vinden om samen mee in het echt te fietsen. In principe kan iedereen lid worden.” Voorbeeld voor andere ploegen Sinds 2022 heeft BEAT zich als toekomstgerichte wielerploeg voornamelijk ingezet op twee grote duurzaamheidsinitiatieven, vertelt Van Schie. Allereerst rijdt de ploeg nu structureel met elektrisch vervoer. “Dat zijn dus de volgauto’s en auto’s van onze verzorgers. Helaas lukt het ons nog niet om onze vrachtwagen en camper te elektrificeren. Dat is simpelweg omdat we nog niet de juiste technologie hebben gevonden die ons kan ondersteunen. Een elektrische vrachtwagen kan 200 kilometer rijden, terwijl wij dagen hebben dat we 800 kilometer moeten rijden. Maar we hebben dus wel bewezen dat het rijden met elektrische auto’s bij touretappes mogelijk is.” Van Schie hoopt dan ook dat dit een voorbeeld kan zijn voor andere ploegen, bijvoorbeeld tijdens de Tour de France. Wel is hij zich ervan bewust dat de context voor ploegen op het hoogste niveau anders is. “De Tour kan en zal niet vandaag op morgen veranderd zijn. In de Franse bergdorpjes kun je niet altijd elektrische auto’s opladen, de infrastructuur is daar wat lastiger. En ook de koersen duren langer. Wij benadrukken dat hybride vervoer voor die etappes een supergoede tussenstap is. Bij eendaagse koersen of etappes waarbij er wel laadinfrastructuur aanwezig is, hebben we laten zien dat elektrisch vervoer geen probleem is.”De renners van BEAT in de trein naar trainingskamp.Met de trein naar trainingskamp Als tweede heeft BEAT zich sinds dit jaar gericht op het verduurzamen van zijn trainingskampen. Voor zulke kampen is Mallorca een populaire locatie, onder meer vanwege de hoogtemeters, het weer en de stille wegen. Maar bij Van Schie gaan bij het horen van zo’n locatie gelijk de alarmbellen af. Naar Mallorca moet je namelijk vliegen. Daarom heeft hij zich hard gemaakt voor een trainingskamp met de trein. Dat lukte. “We zijn met de trein naar Girona in Spanje afgereisd. Via LinkedIn hebben we oproepen gedaan en zo hebben we uiteindelijk samenwerkingen kunnen sluiten met vijf bedrijven in de sector. Al het materiaal ging in een container en reisde mee met een goederentrein. En alle renners reisden met Interrail-passen.” De ervaringen waren verrassend positief, vertelt hij. “Enerzijds waren de renners huiverig, en dat snap ik heel goed. Je doet en laat alles om de beste wielrenner mogelijk te zijn, en dan kan je best schrikken van een reis van twaalf uur. Maar ze stonden open voor innovatie en waren welwillend, dat vond ik heel cool van ze. En uiteindelijk merkte iedereen: je hebt veel beenruimte en het treinreizen is ontspannen. Dus de jongens waren achteraf erg positief. Zelfs zo positief, dat ze voorstelden om de Ronde van Oostenrijk ook met de trein te doen. Dat hebben we toen ook gedaan.” Druppel op een gloeiende plaat? Wie elk jaar de Tour de France kijkt, vraagt zich misschien af: zijn de inspanningen van één wielerploeg niet een druppel op een gloeiende plaat? De uitstoot die gepaard gaat met het gedrag van toeschouwers en het vrachtvervoer dat achter het peloton aanrijdt is immers veel groter dan die van wielerploegen zelf. “Dat zie ik niet zo”, zegt Van Schie. “Ja, er valt natuurlijk nog veel te verbeteren in het wielrennen. Daarbij kijk ik ook naar de UCI, die een slimmer wedstrijdprogramma in elkaar zou kunnen draaien waardoor er minder reisbewegingen gemaakt hoeven worden. Maar de rol die wij als profploegen spelen, is groot. We hebben een voorbeeldfunctie. Iedereen die wel eens een wedstrijd heeft gekeken, heeft bijvoorbeeld renners hun bidon in het gras zien gooien. Fans gaan dat vervolgens nadoen. Ook bij amateurwedstrijden zie ik mensen hun bidon in de natuur weggooien. Daarom was het extra mooi dat Tadej Pogačar dit jaar zijn bidon in de volgauto van een andere ploeg gooide, zodat die niet in de natuur terechtkwam. Wielrennen is een sport die zich goed leent voor inspiratie. Dus als wij met een elektrische auto rijden, dan kun jij daar ook mee op vakantie of naar je werk. Als wij laten zien dat je een bidon kunt hergebruiken, kun jij dat thuis ook. Hetzelfde geldt voor het reizen met de trein naar een trainingskamp. Onze eigen CO2-besparing is misschien relatief beperkt, maar als we andere mensen inspireren om het ook te doen, wordt die impact veel groter.” Tour-droom Met het succes van de twee initiatieven nog in het achterhoofd, kijkt BEAT inmiddels naar de toekomst. Dat wil zeggen: het verder verduurzamen van het wagenpark, nieuwe samenwerkingen met bedrijven opzoeken om producten te verbeteren, en het uitwerken van een nieuwe CO2-berekening die aan alle rapportageverplichtingen voldoet. En die droom om mee te doen aan de Tour, is die al realistischer aan het worden? “Ja en nee”, zegt Van Schie met een lach. “Het is nog wel echt een doel voor de toekomst. Maar we zijn goed op weg met het neerzetten van een sterke structuur achter de schermen. Wat dat betreft komen we wel dichterbij. De droom is er nog, en we werken er elke dag heel hard voor.” Lees ook: Het Nederlandse CIRCULR. maakt van oude sportspullen weer nieuweWintersport lijdt onder klimaatverandering: 'Business as usual zit er gewoon niet meer in'Deze elektrische fietstrailer is welkom in zero-emissiezones