Redactie DuurzaamBedrijfsleven.nl 08 september 2014, 13:44

Grootschalige zeewierproductie voor duurzame toepassingen

Het project AT~SEA dat gefinancierd wordt door de EU, heeft vooruitstrevende textielweefsels ontwikkeld die bijdragen aan een hoge opbrengst uit een zeewierkwekerij.

Zeewier2

Zeewier kan gebruikt worden als ingrediënten voor levensmiddelen en diervoeders, biochemicaliën en de productie van biobrandstoffen. Daarnaast kan gekweekt zeewier overtollige CO2 en afvalstoffen in het zeewater absorberen en biedt het wilde vis en schelpdieren een natuurlijke leefomgeving. Momenteel wordt deze bron echter te weinig benut omdat het moeilijk is op grote schaal efficiënt te oogsten.

Met behulp van de ontwikkelde textielweefsels wordt het op grote schaal kweken van zeewier daarentegen nu mogelijk. Er worden grote matten van deze weefsels geproduceerd die een aantal meter onder het zeewateroppervlak worden geplaatst. Deze matten kunnen veel zeewierplanten dragen zonder dat het kapot gaat of zonder dat het ongewenste planten of weekdieren aan trekt. Gemechaniseerde teelt wordt hierdoor mogelijk.

Onderzoekers en het bedrijfsleven hebben dankzij financiering van de EU samen kunnen werken aan dit innovatieve project. Het project is onderdeel van Horizon 2020, een zevenjarig programma voor onderzoek en innovatie waar de EU de komende zeven jaar bijna 80 mld. in zal investeren. Met behulp van het programma worden EU-bedrijven geholpen te concurreren op de wereldmarkt en wordt onze kennis vergroot.

Bron: De EU | Foto: Tim Hamilton via Flickr

Nieuwe kans voor zonnecel van koolstof

Koolstofzonnecellen zijn gemaakt van enkelwandige koolstof nanobuisjes. Dat zijn opgerolde velletjes grafeen van 1 koolstofatoom dik. Ze lijken op een rol kippengaas. Nanobuisjes geleiden elektriciteit of warmte en zijn extreem sterk. En ze vangen het infrarood uit zonlicht op, iets dat dunne filmzonnecellen nog niet kunnen. Het goedkope koolstof heeft daarmee een potentieel waardevolle commerciële toepassing.Er is één terugkerende hindernis: de efficiëntie. Van bestaande zonnecellen bleef die altijd ongeveer een procent. Jarenlang onderzoek bracht daar geen verbetering in en de nanobuisjes verdwenen naar de achtergrond. Mix van nanobuisjes Een groep onderzoekers van de McCormick School of Engineering is met een nieuwe ontdekking een stapje verder. Hun versie haalt een efficiëntie van ruim 3 procent. Nog steeds niet wereldschokkend, maar wel een ruime verdubbeling van eerdere resultaten. Bovendien is de prestatie van de zonnecel voor het eerst gecontroleerd en erkend door het Amerikaanse National Renewable Energy Laboratory. Een teken dat er geen sprake is van een eenmalige gelukstreffer.Het team van hoofdonderzoeker Mark Hersam bestudeerde de diameter en de draaiing, de zogeheten chiraliteits-index, van verschillende buisjes. Die index legt de eigenschappen van koolstof nanobuisjes vast. Daarna stelden ze een mix samen van verschillende typen met elk een iets andere chiraliteit, en daarmee iets andere halfgeleidereigenschappen, legt hoogleraar biofysica en nanowetenschapper Cees Dekker van de TU Delft uit. Die samenstelling nam een breder spectrum op uit het zonlicht, vooral uit het nabij-infrarood, en zette dat efficiënter om in elektriciteit. Lagen Een laagje koolstof kan op honderden verschillende manieren worden opgerold. Toch kozen onderzoekers in het verleden steeds één type koolstof nanobuisje met de beste halfgeleidende eigenschappen en bouwden daarvan een zonnecel. Volgens Hersam is dat achteraf gezien de verkeerde aanpak. 'Zo'n zonnecel vangt maar een beperkt deel van het spectrum op. In feite gooi je het meeste licht weg', zegt hij.De volgens stap is om een zonnecel te maken die uit meerdere lagen bestaat, met elk een eigen specialisatie. In theorie kan die meer licht absorberen en beter omzetten in elektriciteit. Toch blijft Hersam realistisch. De technologie is een stap verder, maar commerciële toepassing is nog ver weg. De efficiëntie moet zeker nog met een factor drie tot vijf omhoog.Bron:McCormick School of Engineering, KennisLink| Foto: Michael Ströck, via Wikipedia