Elektrische buitenboordschroef houdt plastic uit de oceaan
Torqeedo, leverancier van volledig elektrische buitenboordmotoren voor boten, werkt aan een nieuwe versie van de iconische fel-oranje schroef, gemaakt van 100% gerecycled plastic.
Plastic is moeilijk en duur om te recyclen. Veel van de plastic voorwerpen die we in de afvalbak gooien, moeten worden gesorteerd, omdat verschillende soorten materialen niet samen kunnen worden gerecycled. Sommige kunststoffen zijn zelfs helemaal niet recyclebaar. En door de inspanningen en energie die nodig zijn om het materiaal te hergebruiken, wordt er vaak nieuw plastic gemaakt. Dit maakt het plasticprobleem natuurlijk nog groter.
Volgens Torqeedo vindt jaarlijks 14 miljoen ton plastic afval zijn weg naar de waterwegen. Een groot deel daarvan eindigt uiteindelijk in de oceaan. Als dit onverminderd doorgaat, bevatten de oceanen tegen 2050 meer plastic dan vis.
Waar sommige bedrijven zich richten op het verwijderen van plastic dat zich al in het water bevindt, hoopt Torqeedo te voorkomen dat plastic daar terechtkomt. Het Advanced Engineering Team van het bedrijf onderzoekt alternatieve materialen die de ecologische voetafdruk tot een minimum beperken. Eén van de eerste projecten is het gebruik van gerecycled plastic op een nieuwe generatie milieuvriendelijke schroeven voor Torqeedo’s volledig elektrische aandrijvingen.
Het prototype van deze nieuwe schroeven zijn gemaakt van 100% gerecycled oceaanplastic. Meer specifiek heeft het team gewerkt met plastic pellets gemaakt van gerecycled PET en polypropyleen, waarvan een groot deel afkomstig is van flessen. Torqeedo zegt dat het gerecyclede materiaal maar liefst 80% van de CO2-impact vermindert en een proces gebruikt dat een materiaal oplevert dat qua kwaliteit “heel dicht” in de buurt komt van gloednieuw plastic. Torqeedo gaat nu verder met het volgende prototype.
Vorige maand werd de overname van Torqeedo door Yamaha Motor afgerond als onderdeel van de plannen van laatstgenoemde om zijn eigen CO2-voetafdruk te verkleinen. Ook Yamaha heeft zich ingezet om gerecyclede kunststoffen te verwerken in zijn producten, waaronder motorfietsen en scooters.
Oase van rust in Jutland
Verscholen tussen de schilderachtige heuvels van Jutland (Denemarken) staat het Heatherhill Beach House. Deze laat fraai zien hoe design en natuur perfect op elkaar aan kunnen sluiten. Het vakantiehuis, ontworpen door Norm Architects, heeft een groen dak en een rustgevend interieurconcept en biedt een sereen toevluchtsoord aan de kust.
Het Heatherhill Beach House heeft verschillende duurzaamheidskenmerken, waaronder een groene sedumdak. Dat helpt de binnentemperatuur te reguleren en de afvoer van regenwater te beperken. Het huis is voornamelijk gebouwd met hout, met cederhout aan de buitenzijde voor optimale duurzaamheid en weersbestendigheid.
Afwerking met hout
Binnen zijn de vloeren, muren en plafonds afgewerkt met Douglas Fir planken. Dat zorgt voor een warme en uitnodigende sfeer. Het huis is ook strategisch geplaatst op het perceel om natuurlijk licht en ventilatie te maximaliseren. De behoefte aan kunstmatige verwarming en koeling is zo minimaal.
Bij aankomst worden gasten begroet door de rustige ambiance die in het Heatherhill Beach House hangt. Norm Architects heeft de structuur verweven in het natuurlijke landschap zodat de ecologische voetafdruk wordt geminimaliseerd terwijl de visuele impact wordt gemaximaliseerd. Het team heeft de twee volumes van het huis strategisch gerangschikt om zowel de interne stroom als de externe doorzichten te optimaliseren. Elke hoek biedt hierdoor een adembenemend uitzicht op het schilderachtige landschap.
Ook in de badkamers lijken binnen en buiten te versmelten. Eén badkamer heeft zelfs een buitendouche. De architecten hebben het ontwerp van een traditioneel Deens zomerhuis verrijkt met hedendaagse elementen. Het resultaat is een huis dat zowel tijdloos als fris aanvoelt en een toevluchtsoord biedt te midden van de wilde natuur van Jutland.
Betaalbare starterswoning in 18 uur 3D-geprint
Een van de meest opwindende mogelijkheden van 3D-geprinte architectuur is dat het een revolutie teweeg kan brengen op het gebied van betaalbare huisvesting. Het Portugese Havelar laat zien dat dit binnenkort binnen handbereik kan zijn met zijn eerste 3D-geprinte huis, waarvan het printen slechts 18 uur duurde.
Hoge bouwsnelheid
De naamloze woning van 80 vierkante meter heeft twee slaapkamers en ligt in Porto. De woning is gebouwd met de BOD2-printer van COBOD, die ook is gebruikt voor het grootste 3D-geprinte gebouw van Europa. Volgens COBOD kunnen de huizen van Havelar worden geproduceerd voor € 1.500 per vierkante meter, wat gunstig afsteekt tegen het gemiddelde van € 3.100 per vierkante meter in Porto. Dit goedkopere prijskaartje is grotendeels te danken aan de bouwsnelheid van de 3D-printer, die een blauwdruk volgt en een cementachtig mengsel in lagen uit een spuitmond extrudeert, waardoor de basisstructuur van het huis wordt opgebouwd.
Alhoewel het printproces zelf 18 uur in beslag nam, moesten daarna natuurlijk nog wel ramen, deuren, wandafwerking, het dak en al het andere worden aangebracht of geïnstalleerd. Inclusief dit werk nam het hele project minder dan twee maanden in beslag.
Het huis heeft de vorm van een eenvoudige woning met één verdieping en de herkenbare geribbelde muren laten zien dat het is gebouwd met een 3D-printer. Het interieur is opgebouwd rond een centrale keuken en eetkamer, met aangrenzend de woonkamer, twee slaapkamers en een badkamer.
Dit is weliswaar het eerste 3D-geprinte huis dat Havelar heeft geproduceerd, maar met het oog op de toekomst hoopt het bedrijf de productie op te schalen. Daarbij wil het bedrijf tegen 2030 CO2-neutraliteit bereiken door alternatieve bouwmaterialen te gebruiken, zoals aarde en stro.
Kronkelende toren met houten gevel
Het Australische architectenbureau Koichi Takada Architects kreeg de opdracht om een nieuwe hoogbouw te ontwerpen in South Brisbane. Het bureau heeft de inheemse cultuur van het land omarmt met een buitengewone houten gevel. Het gebouw is bovendien uiterst duurzaamheid en omvat duizenden planten.
Het 87,3 m hoge Upper House is ontwikkeld door Aria Property Group en wordt gekenmerkt door zijn zogenaamde “wortels” die verwijzen naar een inheemse boom, de Moreton Bay Fig. Op de onderste verdiepingen bevindt zich een kunstwerk getiteld Bloodlines van een lokale inheemse kunstenaar.
De architecten willen met hun ontwerp de rijke geschiedenis respecteren en Australië erkennen als thuisbasis van de oudst bekende beschaving op aarde. Het vijf verdiepingen tellende kunstwerk op de gevel van het gebouw van de inheemse kunstenares Judy Watson vertelt verhalen over de eerste mensen van Australië.
Upper House bestaat uit 33 verdiepingen. Deze worden grotendeels in beslag genomen door 188 appartementen, met voorzieningen zoals een infinity pool, spa, sauna’s, fitnessclub, yogastudio, evenals thuiswerkfaciliteiten, een bar, bioscoop en privé-eetruimte.
Op de bovenste verdieping bevindt zich een weelderige daktuin met meer dan 3500 inheemse planten en een grote schaduwrijke houten pergola. Daarnaast is er een grote regenwatertank die zorgt voor de irrigatie van al het groen, en een 30 kW zonnepanelensysteem dat helpt de stroomafname van het elektriciteitsnet te verminderen. Bij de bouw is gebruik gemaakt van gerecyclede en duurzame materialen en er zijn 242 fietsplaatsen en 60 oplaadpunten voor elektrische voertuigen beschikbaar.
Gemotoriseerde origami kajaks
Oru Kayak staat bekend als leverancier van compacte, draagbare vaartuigen. Sinds kort biedt het bedrijf hiervoor een even compact, draagbaar elektrisch aandrijfsysteem. In samenwerking met Bixpy ontwikkelde Oru Kayak een elektrische aandrijving die gemakkelijk te vervoeren en te monteren. Met minder peddelen kan zo een grotere afstand worden afgelegd.
Oru Kayak heeft zijn oorspronkelijke concept van een op origami geïnspireerde opvouwbare kajak in de loop der jaren uitgebreid tot een indrukwekkende reeks kajaks van verschillende maten en stijlen. Om deze opvouwbare boten te kunnen voorzien van een elektrische aandrijving was wat extra engineering nodig. Zo heeft een kajak bijvoorbeeld geen spiegel waar een motor op kan worden bevestigd.
Oru werkte samen met de e-drive experts van Bixpy om dit probleem te omzeilen. Bixpy had met de K-1 Outboard al een universele elektromotor. Deze is nu uitgebreid met een een bevestiging voor de kajaks van Oru. De bevestiging wordt vastgemaakt aan de basis van de kajak, of deze nu is opgevouwen als draagsysteem of uitgevouwen als volledige kajak. De motoraandrijving schuift en vergrendelt op zijn plaats en kan gemakkelijk worden verwijderd als hij niet nodig is.
Op het water wordt de Bixpy K-1 aangedreven door de bijgeleverde Outboard Power Pack, die een geschatte looptijd heeft tussen 80 minuten en 12 uur, afhankelijk van de snelheid die de peddelaar selecteert. De kajakker bedient de snelheden via een eenvoudige Bluetooth-afstandsbediening. De afstandsbediening en stroomconvertor blijven drijven in geval van een flip of crash.
Met een gewicht van slechts 4,5 kilogram voor de motor en power pack is de Bixpy e-drive ontworpen als aanvulling op het lichte, compacte en draagbare karakter van Oru’s kajaklijn. Hij is zelfs lichter dan de eerdergenoemde ePropulsion eLite buitenboordmotor, die 6,8 kilogram weegt.
Toegankelijkheid is altijd een belangrijke missie geweest van Oru, en het originele origami-kajakontwerp was bedoeld om de toegankelijkheid te vergroten voor stedelijke peddelaars die misschien geen opslagruimte of transportmiddelen hebben voor traditionele kajaks met een vaste romp. Het bedrijf ziet de Bixpy-motoroptie als een verdere uitbreiding van deze missie, om gebruikers die fysiek niet zo ver kunnen peddelen als ze zouden willen en wel een motorische impuls kunnen gebruiken, meer mogelijkheden te geven.
Geautomatiseerd laden vereenvoudigt laadproces
Een parkeerplaats zoeken – en de auto achteraf terugvinden – loopt helaas niet altijd van een leien dakje, zeker niet in grote parkeergarages. Hetzelfde geldt voor het vinden van een vrije laadplek. Samen met VW-dochter Cariad test Bosch daarom momenteel een geautomatiseerd laadsysteem. De oplossing is gebaseerd op het geautomatiseerde parkeersysteem van Bosch en loodst elektrische auto’s zonder tussenkomst van de bestuurder naar een vrije parkeerplaats met laadstation. Daar neemt een robot vervolgens het automatische laadproces voor zijn rekening. Zodra het opladen voltooid is, rijdt de auto zelf naar een andere vrije parkeerplaats.
Bosch en Cariad testen momenteel het automatiseren van het laadproces van e-auto’s uit in twee eigen parkeergarages in Duitsland. In de personeelsparking van Cariad in Ingolstadt testen de twee bedrijven het bestuurderloos parkeren met Automated Valet Parking. Het bestuurderloos opladen met Automated Valet Charging wordt getest in de ontwikkelingsparkeergarage van Bosch in Ludwigsburg.
Elektromobiliteit
Bestuurders van elektrische auto’s willen een eenvoudig en gebruiksvriendelijk laadproces. Maar in de praktijk draait dat vaak anders uit. Ze moeten zelf de kabel aansluiten. Er staan lange rijen aan de laadstations. En ze moeten extra betalen wanneer ze de laadkabel te laat loskoppelen. Een geautomatiseerd laadproces neemt die struikelblokken weg. En het verhoogt het gebruiksgemak bij het opladen. De technologie biedt bovendien veel voordelen voor autofabrikanten, beheerders van laadstations, beheerders van parkeergarages en energieleveranciers. Ook het milieu heeft er baat bij, want hoe meer elektrische auto’s er rondrijden, hoe minder CO2 het verkeer uitstoot.
Mobiliteitsrevolutie
“Automatisering speelt een belangrijke rol in de mobiliteitsrevolutie en de overgang naar elektromobiliteit. Onze twee services – het geautomatiseerde parkeersysteem enerzijds en het geautomatiseerde laadsysteem anderzijds – maken de mobiliteitservaring heel wat aangenamer voor de gebruiker.” Dat zegt Manuel Maier, Vice President Cross-Domain Level 4 Parking Product Area bij Bosch. “Door het laadproces maximaal te vereenvoudigen maken we komaf met misvattingen over het bereik van elektrische auto’s. Dat is essentieel voor een wijdverspreide aanvaarding van elektrische mobiliteit. Op die manier kunnen Bosch en Cariad parkeren en opladen nog efficiënter en makkelijker maken.”
Ook Rolf Dubitzky, Head of Parking bij Cariad, ziet heel wat potentieel in deze samenwerking: “Het doet ons veel plezier om samen met Bosch de toekomst van geautomatiseerd parkeren en opladen vorm te geven. Dankzij onze samenwerking kunnen we de technologieën al in een vroege fase van de voertuigontwikkeling testen. Daardoor wordt het eindproduct betrouwbaar en kunnen we de klanten de best mogelijke gebruikerservaring bieden.”
Meer gebruiksgemak met geautomatiseerd laadproces
De infrastructuur leidt het voertuig naar de parkeerplaats, waar een robot de laadklep opent en automatisch de laadkabel aansluit. Zodra de batterij opgeladen is, koppelt de robot de kabel weer los. De auto rijdt dan zelf naar een vrije parkeerplaats, zodat de laadplek weer beschikbaar is voor een andere elektrische auto met een laag batterijniveau. Zo is het mogelijk om verschillende voertuigen op te laden en te parkeren zonder menselijke tussenkomst. Dat verhoogt de efficiëntie van de laadinfrastructuur, optimaliseert het gebruik van laadpunten en bespaart klanten een lange wachtrij aan het laadstation.
Implementatie
Het geautomatiseerde parkeersysteem van Bosch is de eerste zelfrijdende SAE Level 4-parkeerservice en is sinds ongeveer een jaar in gebruik in de P6-parkeergarage van de luchthaven in Stuttgart. Bosch werkt intussen ook aan de implementatie van deze infrastructuurtechnologie in andere parkeergarages verspreid over Duitsland.
Bron en foto: Bosch
Lees ook: Lotus rolt eigen snellaadnetwerk uit in Europa
Optimaal gebruik van kartonnen dozen voor verzending
Producten worden vaak in te grote dozen verzonden. De totale verpakking is vaak veel groter dan de inhoud. Een parfumflesje wordt bijvoorbeeld verzonden in een verpakking ter grootte van een schoenendoos. Deze doos is vervolgens opgevuld met opvulmateriaal om de lege ruimte op te vullen. Dit is niet duurzaam. Hiervoor is nu een oplossing bedacht.
Online retail verandert voortdurend – de laatste trends en seizoensgebonden schommelingen beïnvloeden de structuur van artikelen en bestellingen. Met een toenemende productdiversiteit en een variabele orderstructuur groeit ook het assortiment verzenddozen. Hoewel de beschikbare soorten verpakkingen steeds diverser worden, daalt in veel gevallen de mate van volumegebruik. Artikelen die weinig verpakking nodig hebben, zoals parfums, cosmetica en sieraden, komen in te grote dozen terecht. Dit komt grotendeels doordat verpakkingen niet worden geselecteerd op basis van veranderende product- en ordereisen, zoals afmetingen en gewicht. Onderzoekers van Fraunhofer IML pakken dit probleem aan met de software CASTN (Carton Set Optimization).
Optimale kartonset
CASTN stelt de optimale kartonset samen voor de individuele artikel- en orderstructuur voor verzendbedrijven. “Als een detailhandelaar een set van tien verschillende dozen wil gebruiken op zijn pakstations, moeten deze worden aangepast aan de order- en artikelstructuur om het best mogelijke volumegebruik te bereiken. De producten moeten zoveel mogelijk van het volume van de doos vullen, zodat er zo min mogelijk opvulling zoals noppenfolie nodig is,” legt Lukas Lehmann, wetenschapper bij Fraunhofer IML, uit.
Software-algoritmen
Om dit te bereiken voert het ontwikkelingsteam van Fraunhofer IML klantgegevens (order-, artikelstam- en verpakkingsspecificatiegegevens) in CASTN in. Om een representatieve tijdsperiode weer te geven, inclusief seizoensgebonden schommelingen, beslaan de gegevens over het algemeen een volledig jaar. Met behulp van deze invoerparameters berekenen twee onderling verbonden software-algoritmen samen de optimale set dozen. Deze houden rekening met de eisen van de klant, zoals minimale of maximale verpakkingsformaten, en met de behoeften van de logistieke dienstverlener.
Verpakkingsvolume minimaliseren
CASTN werkt met twee algoritmen: Het eerste maakt gebruik van een evolutionaire benadering om verschillende sets dozen te creëren op basis van parameters zoals het aantal toegestane dozen of de maximale en minimale afmetingen. Het tweede algoritme – een bin-packing algoritme – zorgt ervoor dat de orders efficiënt worden verpakt in de geselecteerde dozen. Het doel hiervan is om het verpakkingsvolume te minimaliseren en een zo klein mogelijk totaalvolume te bereiken.
30% artikel, 70% lucht
Aan het einde van dit proces beoordeelt de software elke doos in een set en controleert hoe goed de interne capaciteit wordt gevuld door de bestelling die erin zit. Deze informatie wordt teruggekoppeld naar het evolutionaire algoritme, dat de score van elke doos gebruikt om nieuwe, betere sets te maken. Dit gaat zo door tot er geen beter volumegebruik kan worden bereikt. “Klanten zijn zich vaak niet bewust van het volumegebruik van hun verpakkingen, dat vaak maar rond de 30% ligt. Ze hebben geen idee hoeveel lucht ze versturen. Dit is wat onze software berekent,” zegt de onderzoeker. Zodra de optimalisatie is voltooid, worden de resultaten samen met de klant geanalyseerd, zodat zij de juiste kartonset kunnen kiezen.
Verschillende industriële partners, elk met hun eigen online retailbedrijf, hebben al geprofiteerd van de optimalisatie van de kartonset en hebben hun volumegebruik met 35 tot 45% verhoogd, terwijl ze ook het aantal gebruikte kartonsoorten hebben verminderd.
E-commerce milieubewuster maken
In de volgende fase willen Lehmann en zijn team de functionaliteit van de software uitbreiden met complexe artikelvormen en aanvullende artikelkenmerken. “We willen dat CASTN de duurzaamheid in de logistiek verhoogt. Verpakkings- en opvulmateriaal kan worden verminderd door optimaal op elkaar afgestemde kartonsets te gebruiken. Dit resulteert in een betere belading van vrachtwagens en minder CO2-uitstoot en kan ook ruimteverspilling voorkomen,” zegt Lehmann. Door CASTN te gebruiken, kunnen bedrijven die producten verzenden een verschil maken voor de planeet en tegelijkertijd besparen op verpakkings- en transportkosten.
Openingsfoto: Met behulp van de CASTN-optimalisatiesoftware kunnen verzendbedrijven de optimale set dozen selecteren voor elk artikel en elke orderstructuur (foto: Fraunhofer IML)
Lees ook: Albert Heijn laat robots bestellingen van klanten inpakken
Binnenvaartschip op waterstof
Goederenvervoer over binnenwateren moet schoner. Dat is de opzet van een door de EU gesteund project dat containerschepen op groene waterstof wil lanceren voor de belangrijke vrachtroute tussen Nederland en Duitsland.
Het eerste containerschip voor de binnenvaart dat wordt aangedreven door groene waterstof van Future Proof Shipping werd vorig jaar geïntroduceerd. Een binnenvaartschip van 110 bij 11,45 meter waarvan de verbrandingsmotor is vervangen door elektromotoren, waterstoftanks, een brandstofcelsysteem en batterijen. De H2 Barge 1 begon in juni 2023 te varen tussen de haven van Rotterdam in Nederland en een BCTN inlandterminal in Meerhout, België.
Retrofit-project
Het H2 Barge 2 project is een ander retrofit-project dat is uitgevoerd op de werf van de Holland Shipyard Group in Werkendam. Ook nu werden de dieselmotoren en brandstoftanks vervangen door een door groene waterstof aangedreven voortstuwingssysteem. Dit maal met zes 200 kW brandstofcellen die 1,2 MW vermogen beschikbaar maken voor de motoren.
Binnenwateren zijn belangrijk voor het vrachtvervoer in Europa. Het is positief dat containerschepen met een groot vermogen worden omgebouwd naar emissievrije schepen. Met de ‘ombouw’ van de H2 Barge 2 wordt kennis verzameld over hoe schepen kunnen worden omgebouwd van dieselverbranding naar emissievrije alternatieven. De belangrijkste ‘basis-ingrediënten’ zijn daarbij accu’s in combinatie met groene waterstof in een brandstofcel.”
Het nieuwe demonstratieschip heeft een capaciteit voor 190 zeecontainers van 6 meter. Het schip gaat goederen vervoeren op de belangrijke vrachtroute van de Rijn tussen Rotterdam en Duisburg. De omschakeling van diesel naar waterstof zal de CO2-uitstoot naar schatting met 3.000 ton verminderen.
Een tweede waterstofaangedreven Flagships demonstratie, de Zulu 06, zal naar verwachting later dit jaar in Parijs te water worden gelaten. Future Proof Shipping streeft ernaar om in de komende vijf jaar in totaal 10 zero-emissie binnenvaart- en kustvaartschepen te bouwen en te exploiteren.
Lijm gemaakt van veren
Lijmen zijn bijna altijd gebaseerd op fossiele grondstoffen zoals ruwe olie. Fraunhofer-onderzoekers hebben nu een proces ontwikkeld waarmee de biogebaseerde grondstof keratine kan worden gebruikt. Deze krachtige eiwitverbinding komt bijvoorbeeld voor in kippenveren. Verschillende lijmen voor verschillende toepassingsgebieden zijn mogelijk.
Lijmen zijn bijna overal aanwezig: in sportschoenen, smartphones, vloerbedekking, meubels, textiel en verpakkingen. Zelfs de voorruit van auto’s wordt gelijmd. Experts kennen meer dan 1.000 verschillende lijmsoorten. Deze lijmen bijna elk denkbaar materiaal aan elkaar. Lijm weegt niet veel en is daarom geschikt voor lichtgewicht constructies. Bovendien trekken gelijmde oppervlakken niet krom omdat de druk gelijkmatig wordt verdeeld, in tegenstelling tot schroefverbindingen. Lijm roest niet en dicht af tegen vocht. Daarnaast zijn oppervlakken die met lijm zijn verbonden minder gevoelig voor trillingen. En lijmen zijn goedkoop en relatief eenvoudig om mee te werken.
Veren van pluimveevleesproductie
Tot nu toe werden lijmen bijna altijd geproduceerd uit fossiele grondstoffen zoals ruwe olie. Het Fraunhofer Institute for Interfacial Engineering and Biotechnology IGB pakt het nu anders aan. De onderzoekers gebruiken veren als uitgangsmateriaal in plaats van ruwe olie. Veren hopen zich op als afval tijdens de productie van pluimveevlees. Ze worden vernietigd of gemengd in diervoeder. Veren zijn echter veel te goed voor afval, omdat veren het structurele eiwit keratine bevatten. Dit biopolymeer wordt door dieren gevormd voor klauwen, hoeven en veren. De vezelstructuur zorgt voor een hoge sterkte.
Keratine voor de productie van kleefstoffen
Keratine is een milieuvriendelijke stof omdat het biologisch afbreekbaar is. Door zijn structuur heeft het ook eigenschappen die het bijzonder geschikt maken voor de productie van kleefstoffen. De polymeerstructuur in combinatie met de eigenschap om via functionele groepen crosslinkingreacties aan te gaan, maakt keratine voorbestemd voor de productie van allerlei soorten lijmen. “De eigenschappen die nodig zijn voor lijmsoorten zijn tot op zekere hoogte al aanwezig in het uitgangsmateriaal. Ze hoeven alleen maar te worden blootgelegd, gemodificeerd en geformuleerd,” legt projectmanager Dr. Michael Richter uit.
KERAbond
In het KERAbond-project “Speciality chemicals from tailor-made functional keratin proteins” staat Kera voor keratine en het Engelse woord bond voor binding . In dit project heeft Fraunhofer IGB de afgelopen drie jaar samengewerkt met Henkel AG & Co. KGaA, gespecialiseerd in de kleefstoffensector.
De projectpartners hebben een nieuw proces ontwikkeld en geoptimaliseerd. In de eerste stap worden de door het slachthuis geleverde veren gesteriliseerd, gewassen en mechanisch versnipperd. Daarna volgt een enzymatisch proces waarbij de lange-keten polymeren of eiwitketens via hydrolyse worden afgebroken tot korte-keten polymeren.
Lijmen, verharders, coatings en primers
Het resultaat? De korte-keten polymeren kunnen dienen als uitgangsmateriaal voor de verdere ontwikkeling van speciaal geformuleerde kleefstoffen. “We gebruiken het proces en de chemicaliën als een gereedschapskist waarmee we de gewenste eigenschappen van het eindproduct kunnen produceren,” zegt Richter. Op deze manier kunnen parameters zoals uithardingstijd, elasticiteit, temperatuurgedrag of sterkte van de gewenste speciale lijm worden gedefinieerd. Bovendien is het mogelijk om niet alleen eenvoudige lijmen te produceren, maar ook verwante stoffen zoals verharders, coatings of primers.
Volgende stap
De volgende stap is opschaling. Deze opschaling vond plaats in het Fraunhofer Centre for Chemical-Biotechnological Processes CBP in Leuna. Het doel was om te bewijzen dat de productie van de chemicaliën op basis van keratine ook kosteneffectief op industriële schaal kan worden gerealiseerd. Verschillende kilo’s kippenveren werden verwerkt en het geproduceerde materiaal werd gebruikt voor de eerste veelbelovende materiaaltests bij het Fraunhofer IGB en bij Henkel.
Bouwsteen voor een bio-geïnspireerde economie
Het Fraunhofer IGB houdt zich al jaren bezig met alle aspecten van de bio-economie en heeft veel expertise opgebouwd op het gebied van bijvoorbeeld keratine. Daarom benaderde het chemiebedrijf Henkel de Fraunhofer IGB voor dit project. Economisch gezien legt het project gewicht in de schaal. Volgens Statista werd in 2019 alleen al in Duitsland ongeveer een miljoen ton lijmen geproduceerd. Hun totale waarde bedraagt ongeveer 1,87 miljard euro.
Patentaanvraag
En ook de wetenschappelijke output is indrukwekkend: Er is een patentaanvraag ingediend voor het nieuwe proces en er is een publicatie verschenen in een wetenschappelijk tijdschrift. Twee doctoraatsstudenten, die intensief onderzoek hebben gedaan naar het project bij Henkel en Fraunhofer, zullen naar verwachting in het eerste kwartaal van 2024 hun proefschrift afronden. De nieuwe technologie op basis van keratine zal de duurzame en bio-geïnspireerde productie van veel chemicaliën mogelijk maken.
Openingsfoto: Veren bevatten keratine, een in water onoplosbaar structureel eiwit waaruit bestanddelen van kleefstoffen kunnen worden gemaakt (foto: Fraunhofer IGB)
Lees ook: Bioactief composiet ondersteunt de genezing van botbreuken
RWE start bouw van grootschalig batterijopslagproject in Nederland
RWE breidt zijn wereldwijde activiteiten op het gebied van batterijopslag verder uit. Het bedrijf is nu begonnen met de bouw van zijn eerste Nederlandse batterijopslagproject op grote schaal met een geïnstalleerd vermogen van 35 megawatt (MW) en een opslagcapaciteit van 41 megawattuur (MWh).
In totaal zullen 110 lithium-ion batterijrekken worden geïnstalleerd bij de biomassacentrale van RWE in de Eemshaven. Dit zal gebeuren op een oppervlakte van ongeveer 3.000 vierkante meter. Het is de bedoeling dat het batterijopslagproject regelbaar vermogen gaat leveren en vanaf 2025 op de groothandelsmarkten gaat opereren.
Fluctuerende elektriciteitsproductie
Het batterijproject is een belangrijke stap in de richting van een portfolio van innovatieve, flexibele energiebronnen. Dit is nodig om fluctuerende elektriciteitsproductie van windenergie optimaal te integreren in het Nederlandse energiesysteem. De windenergie is afkomstig van het offshore windpark “OranjeWind” dat momenteel in ontwikkeling is.
Systeemintegratie
In 2022 wist RWE de realisatie van dit offshore project voor de Nederlandse kust te bemachtigen met een blauwdruk voor volledige systeemintegratie waarbij windenergie gecombineerd wordt met de opwekking van groene waterstof en andere innovatieve oplossingen zoals batterijopslag.
Eerste grootschalig batterijopslagproject
Roger Miesen, CEO RWE Generation en Country Chair van de Benelux: “Ik ben heel trots dat we nu begonnen zijn met de bouw. Het eerste grootschalige batterijopslagproject van RWE in Nederland is een grote stap op weg naar een betrouwbare elektriciteitsvoorziening in een steeds groener wordend nationaal energiesysteem. Zo dragen we actief bij aan het (verder) stabiliseren van het Nederlandse elektriciteitsnet.”
800 elektrische voertuigen
Het batterijopslagsysteem kan meer dan een uur werken met de geïnstalleerde capaciteit van 35 MW. In theorie is dit voldoende om ongeveer 800 elektrische voertuigen op te laden. Het systeem is zo ontworpen dat het vrijwel technologieoverschrijdend is te koppelen met de energiecentrales van RWE in Nederland. Dit maakt een optimaal beheer van energie mogelijk, die door geselecteerde eenheden individueel, of als groep, kan worden geleverd.
Europa, Australië, VS
Als aanjager van de energietransitie ontwikkelt, bouwt en beheert RWE batterijopslagsystemen in Europa, Australië en de VS. Momenteel exploiteert het bedrijf batterijopslagsystemen met een totale capaciteit van ongeveer 700 megawatt. Het heeft daarnaast wereldwijd meer dan 1 gigawatt aan batterijopslagprojecten in aanbouw. RWE is van plan om zijn batterijopslagactiviteiten uit te breiden tot zes gigawatt wereldwijd in 2030.
Megabatterij
Begin 2023 nam RWE een eerste megabatterij in gebruik in Lingen en Werne (beide Duitsland). Dit met een capaciteit van 117 MW. Een 220 MW project is momenteel in aanbouw op twee locaties in Noordrijn-Westfalen. In 2023 nam het bedrijf de Britse ontwikkelaar van zonne-energie en batterijen JBM Solar over. Dit bedrijf heeft een geavanceerde batterijprojectontwikkelingspijplijn van 2,3 gigawatt.
Groot, groter, grootst
RWE plant, bouwt en exploiteert innovatieve gecombineerde zonne- en opslaginstallaties op haar Duitse dagbouwlocaties. Daarnaast heeft het bedrijf de aanbesteding gewonnen voor een batterijopslagsysteem met lange levensduur (50 megawatt / 400 MWh) in Australië. In de VS heeft het bedrijf zijn eerste batterijopslagsysteem op grote schaal aangesloten op het elektriciteitsnet van Californië in 2023. De 137 MW-faciliteit van Fifth Standard – tot nu toe de grootste opslagfaciliteit van het bedrijf in de VS – is gekoppeld aan een zonne-PV-installatie van 150 MW in Fresno County, Californië.
Bron en beeld: RWE
Lees ook: Proef met vliegwiel als duurzame, kinetische batterij op bouwplaats gestart
Opvallend golvend kunstcentrum
MAD Architects heeft plannen onthuld voor een nieuw project in Foshan, Guangdong, China. Het project, Nanhai Arts Center, krijgt een opvallend ontwerp dat geïnspireerd is op de kabbelende golven van het nabijgelegen meer.
Het Nanhai Arts Center wordt 121.275 vierkante meter groot en zal een groot theater bevatten inclusief een amfitheater met 1500 zitplaatsen. Verder komt er een multifunctionele zaal plus een sportcentrum. Ook komen er dakterrassen, winkels en restaurants. De eerste beelden tonen een ingewikkelde houten structuur van het interieur.
De golvende daklijn krijgt een maximale hoogte van 57 meter en bestaat uit een doorschijnend wit ETFE kunststof. Hiermee worden de verschillende gebouwen verbonden en semi-buitenruimtes gecreëerd. De gebouwen worden zo opengesteld voor natuurlijk licht en ventilatie. De daklijn lijkt niet alleen op een golf, maar is ook geïnspireerd op de oversized dakranden van de traditionele lokale architectuur.
De traditionele cultuur van Nanhai kenmerkt zich door de trommelslag en het drijven van de boten tijdens de drakenfestivalbootrace en in de kung-fu tijdens de leeuwendans. Die dynamiek wilde MAD Architects ook terugbrengen in het ontwerp. Het Nanhai Art Center lijkt op een continue golf van water, met drie hoofdgebouwen die opdoemen onder de drijvende zonnekap. De semi-buitenruimte laat het landschap versmelten met de omgeving van het meer en nodigt bewoners uit om zich onder te dompelen in het landschap aan het water.
Het Nanhai Arts Center krijgt zonnepanelen waarmee deels in de eigen elektriciteitsbehoefte wordt voorzien. Daarnaast krijgt het een regenwateropvangsysteem en wordt gebruik gemaakt van groen om het interieur van schaduw te voorzien.
De bouw van het Nanhai Arts Center begint dit jaar en zal naar verwachting in 2029 voltooid zijn. Het project is het nieuwste werk van MAD dat inspiratie put uit de natuur. Het Chinese bureau refereerde eerder al aan bergen, bamboebladeren en wolken.
Nieuwe schroefsystemen besparen brandstof en CO2 op historische IJslandse zeilschepen
Het IJslandse North Sailing heeft in samenwerking met de Universiteit van IJsland indrukwekkende resultaten laten zien in het verbeteren van brandstofverbruik en CO2-uitstoot door moderne schroefsystemen achteraf aan te brengen op historische zeilschepen.
Toen overbevissing, visquota en de overgang naar grootschalige industriële visserij de karakteristieke IJslandse breedwandige eikenhouten viskotter in de vergetelheid brachten in ruil voor moderne vissersschepen leek een belangrijk deel van de IJslandse geschiedenis en volksgeest aan het verdwijnen.
Voor een familie uit Húsavík, was deze ontwikkeling moeilijk om aan te zien. Het vissen met eikenhouten boten was namelijk een deel van hun leven en cultuur. Twee visserszonen, Hörður Sigurbjarnarson en Árni Sigurbjarnarson gingen hun eigen weg. Ze schaften de eiken kotter Knörrinn in 1994 aan en begonnen met de renovatie. Vervolgens richtten ze het natuurreisbedrijf North Sailing op. Tegenwoordig is het bedrijf nog steeds in handen van de familie en is Hörðurs zoon, Heimir Harðarson, actief in de raad van bestuur.
Ecologische voetafdruk
Parallel aan hun wens om de historische boten te behouden, was het vanaf het begin belangrijk voor de broers dat hun bedrijf hun ecologische voetafdruk zou minimaliseren. Echter, de boten zijn tussen de vijftig en honderd jaar oud. Dit maakt het erg complex. De scheppen hebben namelijk oude en vervuilende motoren. Verbeterde brandstofbenutting en voortstuwing waren dan ook een belangrijk aandachtspunt tijdens de renovatie.
IJslandse scheepvaart
“Door de boten van North Sailing te renoveren, hebben we een unieke kans om verschillende motor- en brandstofoplossingen te testen. Dit met het doel dat ze kunnen bijdragen aan een groenere scheepvaart. Daarom zijn we altijd nieuwsgierig naar oplossingen die onze ecologische voetafdruk en die van andere boten kunnen verbeteren”, zegt Heimir Harðarson.
Innovatieve schroefsystemen
Onlangs hebben Heimir en zijn team hun aandacht gericht op de schroefsystemen van de schepen. Dit om de meest optimale voortstuwingsoplossing te vinden. Toen het team de oude schroef van de schoener Hildur ombouwde met een nieuwe van het Deense Hundested Propeller, waren er al verbeteringen te verwachten. Toch kwam het resultaat als een verrassing.
Universiteit van IJsland
Voordat de propeller werd geïnstalleerd, nam Heimir contact op met professor Rúnar Unnþórsson en Satish Kumar Bonthu van de faculteit Industrial Engineering, Mechanical Engineering en Computer Science van de Universiteit van IJsland. Ze maakten plannen voor het meten en evalueren van de verbetering in prestaties en brandstofverbruik in vergelijking met de oorspronkelijke propeller.
Dertig procent minder uitstoot
Het onderzoek toonde een consistente vermindering van 30 procent in brandstofverbruik en een verbeterde snelheid. De CO2-uitstoot werd ook met 30 procent verminderd. “Het resultaat overtrof onze verwachtingen. Het onderzoek van Rúnar en Satish laat duidelijk zien dat het aanpassen van schroeven niet alleen een goede financiële investering is voor de booteigenaar. Het is ook goed voor het klimaat. We hopen dat we deze boodschap via ons werk bij North Sailing kunnen verspreiden”, zegt Heimir Harðarson.
Systematische metingen
Er werden systematische metingen gedaan bij verschillende snelheden. Daarbij registreerden de onderzoekers het brandstofverbruik, de vaarsnelheid, de windsnelheid en andere weergegevens. “De resultaten van dit onderzoek tonen duidelijk aan dat de scheepvaart en visserij hun brandstofkosten en koolstofvoetafdruk drastisch kunnen verlagen met bestaande technologie. Kortom, er is geen excuus om nog langer te aarzelen, zegt professor Rúnar Unnþórsson. Hij leidde het onderzoek.
Openingsfoto: North Sailing