Redactie DuurzaamBedrijfsleven.nl 13 mei 2013, 15:58

Zoektocht naar zuurstof op de maan levert CO2-vrij staal op

Staalproductie zorgt voor 5 procent van de wereldwijde CO2-uitstoot. Met een nieuwe methode kan staal zonder uitstoot worden geproduceerd.

Maan e1368453165946

Donald Sadoway, professor materiaalkunde bij het Massachusetts Institute of Technology (MIT), ontdekte de methode min of meer bij toeval. In opdracht van NASA deed hij onderzoek naar het produceren van zuurstof op de maan. Sadoway vermoedde dat hij gemakkelijk zuurstof kon produceren door middel van elektrolyse van ijzeroxide.

Bij elektrolyse wordt een elektrische stroom gebruikt om stoffen te ontleden en chemische reacties te stimuleren. Om te testen of elektrolyse van ijzer oxide inderdaad geschikt zou zijn voor zuurstofproductie op de maan gebruikte Sadoway aarde uit een meteoorkrater in Arizona. Deze aarde bevat veel ijzeroxide door de meteoorinslag van duizenden jaren geleden, en lijkt daarmee op aarde die ook op de maan voorkomt.

Beter en goedkoper

Uit de test bleek dat de methode inderdaad zuurstof opleverde, en daarnaast een interessant bijproduct had: staal. Het geproduceerde staal is volgens de onderzoekers van MIT van hogere kwaliteit dan conventioneel staal. Daarnaast zou de productie, als die eenmaal is opgeschaald, goedkoper zijn dan huidige productiemethoden. Het meest indrukwekkende aspect van deze manier van staalproductie is dat er geen CO2 bij vrijkomt. Momenteel komt er bij de productie van één ton staal bijna twee ton CO2 vrij.

Oorspronkelijk gebruikte Sadoway het zeldzame metaal iridium voor de elektrolyse. Voor kleinschalige zuurstofproductie op de maan is het gebruik hiervan nog wel mogelijk, maar voor grootschalige staalproductie op aarde is iridium te duur en te zeldzaam. Dat probleem heeft MIT nu ook opgelost: na verder onderzoek vonden de onderzoekers een goedkope metaallegering die iridium kan vervangen en op grotere schaal kan worden ingezet.

Bron: Environmentalleader

Foto: Cello Calcagno via fotocommunity

Natuurlijke airco maakt kantoren energiezuinig

In 1957 zette de 78-jarige Ben Bronsema zijn eerste stappen in de wereld van warmte- en luchttechnieken en vrijdag 7 juni promoveert hij aan de TU Delft. Zijn project: een volledig natuurlijk airconditioningsysteem dat bijdraagt aan een CO2-neutraal kantoor. Bronsema ontwikkelde het idee in zes jaar tijd, terwijl hij bouwkundestudenten begeleidde met hun afstudeerprojecten.“Ik zag aan bouwstudenten dat ze bang zijn dat hun ontwerp wordt verpest door lelijke verwarmingsbuizen of airconditioningsystemen”, zegt Bronsema. “Ik merkte dat er een grote kloof is tussen de creativiteit van de architect en de rationaliteit van de ingenieur. Daarom bedacht ik een onderzoeksvoorstel om deze kloof te overbruggen. Ik kreeg hiervoor een bijdrage van het ministerie van Economische Zaken. Zo heb ik het aan het einde van mijn carrière gebracht tot deze promotie.” Ik merkte dat er een grote kloof is tussen de creativiteit van de architect en de rationaliteit van de ingenieur. Zijn Earth, Wind & Fire-concept werkt middels drie onderdelen: het Ventecdak, de Klimaatcascade en de Zonneschoorsteen. Het Ventecdak zorgt voor de aanvoer van verse lucht en de afvoer van gebruikte lucht, de Klimaatcascade voor de koeling en verwarming van de lucht en de Zonneschoorsteen voor de luchtafvoer. In de Klimaatcascade worden waterdruppels gesproeid, waarmee lucht kan worden gekoeld of verwarmd. Door de toevoer van verse buitenlucht is er altijd een gezond binnenklimaat.PilotlocatieHet is een unieke manier om energiezuinig te werken: er wordt energie bespaard door het ontbreken van ventilatoren en koelmachines en ook wekt het systeem zelf energie op. De zonneschoorsteen heeft een rendement van 60 procent, waardoor er genoeg warmte gegenereerd kan worden om een kantoor in de winter te verwarmen.Bronsema is nu op zoek naar een kantoor van tenminste vijf verdiepingen hoog om de werking van het systeem te bewijzen. Hij noemt het nieuwe concept ‘geweldig’ voor architecten om mee te werken, door de architectonische vormgeving van de verschillende onderdelen. Er zijn al geïnteresseerden waar ik binnenkort mee om de tafel ga zitten. “Er zijn al een paar geïnteresseerden waar ik binnenkort mee om de tafel ga zitten. Het mooist zou zijn als er meerdere kantoren zijn die ik naast elkaar kan zetten om te kijken welke het meest geschikt is voor de pilot”, legt Bronsema uit. “Het makkelijkste zijn panden die er nog niet staan, maar ik wil ook inspelen op de lege kantoorpanden. Het gebouw moet geen ingewikkelde plattegrond hebben en een eenvoudige geometrie, het liefst vierkant of rechthoekig en met een oppervlakte van zo'n 5.000 à 10.000 vierkante meter."Risico’s“De kosten zijn afhankelijk van verschillende factoren, maar het zal snel geld kunnen opleveren. De bouwkosten zijn de grootste investering. Het is belangrijk dat de wind en de zon vrij spel hebben. Met een mogelijkheid voor bodemopslag zal de installatie helemaal kunnen worden benut,” vertelt Bronsema enthousiast. De beloften zijn groter dan de risico’s. “Ieder project brengt risico’s met zich mee, maar ik heb uitvoerig onderzoek gedaan en werkende modellen gemaakt. Ook zal ik het project samen met de technische universiteiten begeleiden, wat dat betreft zijn er dus geen risico’s meer. De beloften zijn groter dan de risico’s. Het kantoor wordt energiezuinig, er is geen lawaaierige airconditioning meer en het zal niet meer tochten.”KantoorpandenDe Europese Unie wil dat kantoorgebouwen energiezuiniger worden. Earth, Wind & Fire is een mogelijkheid om energiebesparing te realiseren. Al eerder schreef DuurzaamBedrijfsleven.nl over de winst die duurzame kantoren kunnen realiseren in euro’s en in productiviteit. Een schone lucht draagt ook veel bij aan de gezondheid van werknemers.Bronsema noemt zijn ontwikkeling een totaal andere manier van werken vergeleken met de afgelopen 150 jaar. “Ik heb er een creatief beroep van gemaakt: het is een ‘drive’ om na een leven lang traditioneel werken de twee specialisten, architecten en ingenieurs, bij elkaar te brengen.”Foto: Przemyslaw Pawelczak via Wikimedia