Zuyd.nl maakt gebruik van cookies. Klik hier voor meer informatie.

Sluiten
Satijnwit

Hogere lichtopbrengst zonnepanelen door ontwikkeling nieuwe reactor voor productie nanomaterialen

28-09-2017

Wetenschappers van Zuyd Hogeschool hebben een machine – flowreactor – ontwikkeld voor de productie van een specifieke soort nanomateriaal, waarmee de lichtopbrengst van zonnepanelen 5 tot 10 procent verhoogd kan worden. Het nanomateriaal wordt verwerkt in de folie van de zonnecellen en kan mogelijk ook toegepast worden in de glastuinbouw. Voor zover bekend is het de eerste keer dat een dergelijke flowreactor ontwikkeld is.

Limburgse samenwerking versnelt innovatie voor zonnepanelen en, mogelijk, glastuinbouw


Doorbraak
De doorbraak wordt op 28 september gepresenteerd door dr. Pascal Buskens, lector Nanostructured Materials van Zuyd Hogeschool en principal scientist bij Brightlands Materials Center en TNO, op het Nanotechnology Crossing Borders Event in Maastricht. Buskens ontwikkelde de flowreactor in nauwe samenwerking met collega’s uit het bedrijfsleven, collega-lectoren dr. Gino van Strijdonck (Material Sciences) en dr. Zeger Vroon (Zonne-energie in de gebouwde omgeving), docenten en studenten van Zuyd. De reactor maakt het mogelijk om snel en gecontroleerd een nanomateriaal te produceren dat de lichtopbrengst in zonnepanelen kan verbeteren. Dit materiaal zal worden toegepast in zonnepanelen om een hogere lichtopbrengst te genereren en daardoor meer stroom. 

Transitie
In allerlei sectoren vindt er een transitie plaats van de productie van moleculen en materialen in batchreactoren naar flowreactoren, bijvoorbeeld in de farmaceutische sector. Een batchreactor kun je vergelijken met een enorme pan waarin moleculen worden gemengd en bewerkt. Bij een flowreactor vindt dit hele proces in een soort dunne slang plaats. Grondstoffen worden in een vloeistof opgelost en door de reactor geleid om er als nanomateriaal weer uit te komen. Nadat de vloeistof verwijderd is, kan het nanomateriaal worden verwerkt in de folie die onder het afdekglas van een zonnemodule zit.

Toepassing
Er is veel wetenschappelijke kennis op het gebied van materiaalsynthese in flow reactoren, maar in Limburg loopt men voorop bij het commercieel toepasbaar maken van deze techniek. De keus om vanuit overheid, onderwijs en ondernemers gezamenlijk te focussen op bepaalde aandachtsgebieden heeft hier zeker aan bijgedragen. De ontwikkeling van de flowreactor is onderdeel van een project waarin drie Zuyd lectoraten samenwerken met tien gespecialiseerde MKB-bedrijven, Brightlands Materials Center en Chemelot Innovation and Learning Labs (CHILL). “Doordat we vanaf het begin konden beschikken over alle benodigde kennisgebieden om vanuit de flowreactor en het nanomateriaal tot een zonnepaneel te komen, en in die keten van kennis samengewerkt hebben aan het bedenken van oplossingen, konden we een hoog ontwikkeltempo realiseren” aldus Pascal Buskens. “In iedere fase van het proces kijken de deskundigen uit vorige en volgende fasen mee, dat helpt enorm”.

Samenwerking
Studenten van diverse opleidingen van Zuyd spelen een belangrijke rol in alle deelfasen van de ontwikkeling. Zo hebben ze meegewerkt aan de ontwikkeling en de bouw van de flowreactor. Een viertal studenten werkt aan de synthese van het nanomateriaal, en er is een team van studenten gestart om met docenten en gespecialiseerde bedrijven te bedenken hoe het nanomateriaal het best in de folie geïntegreerd kan worden. De Hogeschool Arnhem en Nijmegen (HAN) gaat onderzoeken of hetzelfde nanomateriaal in de glastuinbouw kan worden ingezet om de lichtinval in kassen, en daaruit voortvloeiend de gewasopbrengst, te verbeteren.  

Partners in dit Flow4Nano-project zijn Zuyd Hogeschool, HAN, TNO, Brightlands Materials Center, Kriya Materials, Chemtrix, Nanohouse, OMT Solutions, Hielkema Testequipment, Eternal Sun, Emultech, YparexMardenkro en CHILL. Het project is mede mogelijk gemaakt door Nationaal Regieorgaan Praktijkgericht Onderzoek SiA

Bekijk op Youtube

het filmpje over het Flow4Nano-project.

Foto 1: Dr. Pascal Buskens, projectleider flowreactor en lector Nanostructured Materials.
Foto 2: studenten bij de flowreactor