Andere energiebronnen, ook voor de fotografie al realiteit

Laptops op zonne-energie, eetbare zoete batterijen, zonnepanelen in spuitbus en kleine windmolentjes, energie opwekken door lichaamsbeweging en met afval en winderigheid, het ligt nu allemaal net onder de horizon, maar het kan ons al snel bereiken.

2009 Toyota FCHV Fuel Cell Hybrid Vehicle Advanced EngineEr zijn reeds veel mensen die gebruik maken van zonneladers voor kleine electronica en zonnepanelen voor de electriciteitsvoorziening van de caravan. Geruchten doen nu de ronde over zonne-energie voor de laptop en de smartphone. De American Energy Information Administration stelde onlangs dat de alternatieve energie in 2014 zal toenemen met ongeveer 3 procent en in 2040 zal zijn toegenomen tot 28 procent van de totale productie.

Falend energiebeleid in Nederland

Het bovenstaande, een wereldtrend, gaat lijnrecht in tegen de opvattingen van het Nederlandse kabinet dat bij haar aantreden, niet gehinderd door enige kennis en ervaring op dit gebied, bij monde van Minister President Mark Rutte verklaarde in te willen zetten op ‘goedkope’ kernenergie. Gelukkig is in België, in Duitsland en in andere landen van Europa wél oog voor de mogelijkheden die nieuwe technieken ons bieden. Dat alternatieve energiebronnen ook een impuls voor de werkgelegenheid kunnen zijn is in grote delen van ‘Den Haag’, waar men denkt te verdienen in het snijden in voorzieningen, kennelijk niet bekend. Oftewel hoe Nederland als zeevarende natie dreigt glorieus de boot te missen. Hieronder de wereldontwikkelingen op een rijtje.

Laptops en smartphones

December vorig jaar verkreeg Apple een patent op een elektronische apparaat display module, een tweezijdig display voor het deksel van een MacBook, gemaakt van speciaal glas dat lichtdoorlatend is. Met zonnecellen binnen in het apparaat zou dan de batterij kunnen worden opgeladen. Er zouden identieke plannen zijn voor de iPhone 6. Het gebruik van zonne-energie is niet vreemd voor Apple, het bezit twee zonne-energie bedrijven en een brandstofcel boerderij in de omgeving van het datacenter in North Carolina. En Apple is recentelijk houder geworden van acht zonne-energie octrooien.

Suikerbatterijtjes, ook goed voor de auto

Medewerker toont suikerbatterij<br />
Foto: Virginia Tech CollegeEen onderzoeksteam van Virginia Tech College of Agriculture and Life Sciences heeft een accu ontwikkeld die energie uit suiker haalt. Projectleider Percival Zhang claimt dat de accu een tien maal grotere capaciteit heeft dan Li-Ion accu’s die onder andere worden toegepast in mobiele telefoons. Het plan is om binnen drie jaar een bruikbaar prototype klaar te hebben. Zhang mikt er uiteindelijk ook op om kleine autoaccu’s volgens dit principe te ontwikkelen.

Vloeibare zonnepanelen

Volgens de Amerikaanse Solar Energy Industries Association, is de gemiddelde prijs van een zonnepaneel 60 procent gedaald sinds 2011. En er worden nieuwe methoden ontwikkeld die het gebruik vergemakkelijken. Solar Energy Technologies ontwikkelde een coating voor beglazing in woningen en gebouwen. Het gaat hier om een ‘doorkijk’ glassoort genoemd ‘solarwindow’, gemaakt met organische zonnecellen die ongeveer een kwart van de grootte hebben van een rijstkorrel. Ook bij de universiteiten van Sheffield en Cambridge zijn zonnecellen ontwikkeld die, opgenomen in een emulsie, op ramen, autodaken en gebouwen kunnen worden gespoten. Een goedkope oplossing. Vooral in zonrijke ontwikkelingslanden is het van belang om goedkoop energie te produceren, zodat daar een schaalvergroting mogelijk is. Maar uiteraard ook in de wat rijkere landen is een dergelijke oplossing goed toepasbaar.

Windmolentjes op je gsm

Onderzoekers van de Universiteit van Texas in Arlington ontwikkelde een minuscule windmolen die gsm's en andere kleine apparaten van energie kunnen voorzien. Het zijn turbines van 1,8 millimeter breed en er kunnen honderden van op de hoes voor een mobiele telefoon worden gezet. Het opladen van de gsm zou door eenvoudigweg zwaaien in de lucht kunnen geschieden. Meer slimme mensen leggen echter de telefoon bij een open raam of op de tocht. De turbines moeten wel worden ingekapseld hen te beschermen tegen stof, het ontwerp moet worden geoptimaliseerd om de microturbines aan het draaien te houden. Stof zou de molens onmiddellijk doen stoppen met draaien. Wanneer dit probleem is opgelost, bij voorbeeld zoals het al gebeurt bij camerasensoren, zouden deze turbines uiteindelijk ook op muren en panelen gemonteerd worden om energie op te wekken voor woningen.

Pacemakers en verlichting op lichaamsenergie

Pacemaker Meridian SR 1176<br />
van GuidantOnlangs werd bekend dat het mogelijk is om pacemakers en andere medische stimulatoren te voorzien van energie die door lichaamsbeweging wordt opgewekt. De huidige pacemakers worden gevoed door 2,5 volt lithium-iodine batterijen. Een pacemaker gaat zo'n acht tot tien jaar mee, daarna moet deze worden vervangen. De apparaatjes zijn klein, ongeveer 40 x 5 millimeter en 20 gram zwaar. Ze kosten gemiddeld zo'n 3000 euro per stuk. Ze worden meestal vlak onder de huid geïmplanteerd. Het verwisselen is geen ingrijpende zaak, bij het vervangen van de pacemaker wordt dit in dagopname geregeld. Onderzoekers van verschillende Amerikaanse en Chinese universiteiten hebben nu een implanteerbare piëzoelektrische nanolint-generator van PZT (lood-zirconaat-titanaat) gemaakt, die kan worden geïntegreerd in levende organen zoals het hart of de longen. Als het orgaan beweegt, worden de nanolinten gebogen, waardoor een hoeveelheid energie wordt opgewekt, groot genoeg om een pacemaker of een ander implantaat te voeden. De linten zijn ze ingekapseld in biocompatibel plastic.Naast het weefsel van nanolinten bevatten deze capsules een gelijkrichter en een accu, Het apparaat is al getest op vee en blijkt in staat om een spanning van acht volt op te wekken.

Op de Riverdale Country School in New York City zijn de gangen voorzien van tegels die de kinetische energie van de voetstappen van mensen die door het gebouw lopen, om te zetten in elektriciteit. Het werkt volgens een mechanisch principe. De tegels zijn aangesloten op een paneel met LED’s die de hoeveelheid opgewekte energie weergeven. Uiteraard werkt dit principe alleen in gebouwen waar veel mensen zich verplaatsen.

Van ‘afvalmethaan’ naar vloeibare brandstof

De uitwasemingen van mensen en dieren, maar ook van vuilstortplaatsen en afvalwater, zorgen voor veel methaan in de atmosfeer. Gas dat niet wordt aangewend voor productieve doeleinden. Het verzamelen van methaan uit koeien en stapels afval wordt steeds meer geaccepteerd en toegankelijk, maar het gas is duur om te transporteren, wil je dit kostenefficiënt doen dan is dit vrijwel onmogelijk. Het comprimeren en het vloeibaar maken is een energievretend en dus kapitaalintensief proces. Met natuurlijke bacteriën slaagden onderzoekers van Berkeley er in een enzym te ontwikkelen dat op kostenefficiënte wijze methaan omzet in vloeibare brandstoffen voor bijvoorbeeld verwarming en transport.

Elektrische auto’s, niet alleen op (vervuilende) elektriciteit uit de centrale

Ford C-MAX Solar Energi ConceptElektrische auto’s mogen dan wel groen heten te zijn, zij verbruiken behoorlijk wat elektriciteit. De elektrische auto en de trein zelf zijn schoon, echter de uitlaat van de energieopwekking staat bij de elektriciteitscentrale. Toyota kondigde 11 augustus 2009 reeds aan de eerste waterstof brandstofcelauto te willen verkopen in 2015, Hyundai is voornemens de waterstof aangedreven Tucson SUV later dit jaar op de markt te brengen. Een probleem kan zijn dat waterstoftankstations nog maar zeer spaarzaam voorkomen omdat er vooralsnog niets in deze markt te verdienen valt. Fabrikanten zoals Nissan,Volvo, Mercedes en Volkswagen zetten immers in op elektrisch aangedreven voertuigen.

Een goed voorbeeld van de nieuwe impuls in zonnetechnologie zien wij bij het Ford C-MAX Solar Energi Concept. Ford ontwikkelde een model dat vooral draait op zonnepanelen op het dak. Het wordt op de markt gebracht als mogelijkheid voor diegenen die een alternatief energie-aangedreven voertuig prefereren, maar te ver wonen van een elektrisch laadstation.

Science fiction is niet morgen maar nu

Het bovenstaand verhaal mag behoorlijk sciencefictionachtig klinken. Het blijkt echter dat science fiction al lang geen fiction meer is maar science reality.

Bronnen

  • Virginia Tech College of Agriculture and Life Sciences;
  • American Energy Information Administration;
  • Tech Republic;
  • Elektor;
  • University of Illinois.