Universiteit Twente Archieven - Utilities

UT-onderzoekers laten een nieuwe manier zien om anionuitwisselingsmembranen te ontwikkelen. Ze maakten de membranen uit een nieuw soort plastic (saloplastic). De onderzoekers laten ook zien dat hun techniek membranen kan maken die zeer stabiel zijn in extreme omstandigheden zoals een zeer hoge of lage pH. Dit maakt ze bruikbaar voor brandstofcellen of waterontzilting.

Elektrodialyse is een beproefde techniek voor de ontzilting van zeewater of brak water. Deze techniek vereist een ionenuitwisselingsmembraan dat selectief de ionen uit waterig zout doorlaat, maar tegelijkertijd het water zelf tegenhoudt. Deze membranen produceren is nog een uitdaging en leidt vaak tot dure membranen die niet stabiel zijn in extreme omgevingen met een zeer hoge of een zeer lage pH.

Saloplast

De onderzoekers vonden een techniek die de problemen van de commercieel gebruikte ionenuitwisselingsmembranen kan oplossen door een zogenaamde saloplast maken. ‘Bij het mengen van bepaalde positief- en negatief geladen polymeren in water konden we al een poly-elektrolyt complex (PEC) maken dat het best kan worden omschreven als een mozzarella-achtige bol van plastic’, zegt onderzoeker Wiebe de Vos. ‘Het grootste probleem bleef de eenvoudige verwerking van dit complex tot een bruikbaar membraan.’

Hittepers

Na onderzoek van verschillende technieken vonden de onderzoekers dat hittepersen de hoogste kans van slagen had. Bij dit proces plaatst men de PEC in een mal die vervolgens in een hittepers wordt geplaatst. In het begin sluit de pers zonder extra druk en warmt op tot een temperatuur van tachtig graden Celsius. Na ongeveer twintig minuten, wanneer het materiaal de gewenste temperatuur bereikt, verhoogt de druk tot tweehonderd bar. Dit is vergelijkbaar met de druk ongeveer twee kilometer onder water.

De PEC houdt deze omstandigheden vijf minuten vast. Daarna koelt het materiaal af tot 25 graden Celsius. Het hele proces duurt ongeveer een uur, veel minder dan bij andere gebruikte technieken die tot enkele dagen kunnen duren. Het eindproduct is een transparante film met hoge dichtheid. Het plastic is stevig en flexibel en volledig dicht tot op de nanometerschaal. Bovendien is het proces volledig schaalbaar met uitstekende controle over de grootte, dikte en structuur van het membraan.

Brandstofcellen en ontzilting

Naast ontzilting kan het membraan ook op veel andere manieren gebruikt worden. De stabiliteit bij zeer hoge en lage pH-waarden maakt het geschikt voor brandstofcellen. Ook hangt het relatief eenvoudige productieproces niet af van organische oplosmiddelen, en repareert het materiaal zichzelf in zout water. Mogelijk gaat het hier om het membraan van de toekomst.

De Universiteit Twente gaat een grote rol spelen in het terugdringen van het zoute water in de deltagebieden. Wetenschapsfinancier NWO stelt voor het project SALTISolutions zo’n vier miljoen euro beschikbaar aan verschillende kennisinstellingen. Daarnaast dragen private partijen en de overheid ook 2,5 miljoen bij.

De inmenging van zout zeewater met de zoete wateren in onze deltagebieden zorgt voor problemen. De klimaatverandering en zeespiegelstijging versterken deze ook nog eens. Alleen al in de Nieuwe Waterweg, de verbinding met de zee bij Rotterdam, is zo’n achthonderd kubieke meter Rijnwater per seconde nodig om het zoute zeewater tegen te houden. Dat is bijna al het water dat nu via de Rijn ons land binnenkomt. Het tegenhouden van het zoute water met de tegendruk van het rivierwater is nodig omdat het zeewater anders de plaatsen bereikt waar zoet water wordt ingelaten naar de binnendijkse boezems.

Zoet water in onze rivieren is belangrijk voor de landbouw, natuur en onze drinkwatervoorziening. Bovendien zorgt zout water in de rivieren voor ongewenste erosie van materialen in bijvoorbeeld sluizen en havens.

De Universiteit Twente richt zich binnen SALTISolutions op drie projecten: Nature-based processen en oplossingen (coördinator: Suzanne Hulscher) Een serious game (coördinator: Mascha van der Voort) Een ‘digital twin model’ (coördinator: Jaap Kwadijk)

Natuurlijke processen

Suzanne Huslcher: ‘Hier onderzoeken we maatregelen die gebaseerd zijn op de natuurlijke processen. Het zware zoute water kruipt via de bodem de zoete wateren binnen. Er is daarom meer turbulentie nodig, een mechanisme dat het zoute en zoute water beter – in de waterkolom – met elkaar laat mengen. Hierdoor kan de zouttong niet verder kruipen. We kijken hier naar bodemvormen; golvende patronen op de bodem voorkomen de verzilting. Verder kijken we bij estuaria, de verbrede en vaak trechtervormige monding van de rivier in zee, of we met kwelders (begroeid stuk land dat aan de zee grenst) en andere oevermaatregelen via de oevers menging kunnen vergoten. In sluiscomplexen gaan we uitzoeken hoe de zoutindringing precies werkt en dit modelleren we vervolgens.’

Serious game

Bij besluitvorming over maatregelen om verzilting tegen te gaan zijn veel partijen betrokken. Daarom ontwikkelt prof. Mascha van der Voort een ‘Delta Management Game’. ‘Dit is een game die alle belanghebbenden betrekt en ondersteunt bij het nemen van beslissingen’, zegt Van der Voort. ‘De game geeft inzicht in elkaars perspectief. Ook bevordert de game de relatie en het vertrouwen in de uitkomst en in elkaar. We bouwen hiermee voort op de ‘Virtual River’ die eerder is ontwikkeld binnen het project RiverCare. Daarmee zijn we momenteel volop workshops aan het houden bij partners.”

Digital twin

Prof. Jaap Kwadijk, tevens wetenschappelijk directeur van waterinstituut Deltares, ontwikkelt een model dat het effect van alle Maatregelen binnen SALTISolutions inzichtelijk maakt.

Onderzoekers van de Universiteit Twente ontdekten zwakke punten in zestig vitale infrastructuren. Of beter gezegd: in de besturingssystemen ervan. De zwakke punten kunnen zogenaamde honeypots zijn, die hackers in de val moeten lokken. Toch opteert hoogleraar Aiko Pras voor meer aandacht voor cybersecurity bij beheerders van vitale systemen zoals elektriciteitscentrales, ziekenhuizen, bruggen en sluizen.

Vergeet de klassieke terroristische aanslag. De nieuwste aanvallen komen van hackers en richten zich op elektriciteitscentrales, ziekenhuizen, bruggen, sluizen en kernreactoren. Ook de Nederlandse overheid neemt dit soort dreigingen serieus. Aiko Pras is hoogleraar internetveiligheid aan de Universiteit Twente. Pras en zijn onderzoeksgroep kregen opdracht van het ministerie om de vitale infrastructuren in Nederland onder de loep te nemen.

Vitale infrastructuren

Pras: ‘Allereerst onderzochten we hoeveel van dat soort vitale systemen in Nederland zijn te vinden door de hobbyist. Dat zijn er zo’n duizend. Vervolgens keken we hoeveel daarvan er ook daadwerkelijk kwetsbaar zijn, dus welke versies van bepaalde software draaien ze en kan je ze hacken? We vonden zestig vitale systemen met meerdere zwakke punten die te hacken zijn. Daarbij gaat het veelal om relatief kleine systemen die worden gebruikt voor besturingsdoeleinden, maar wat er precies achter zit, weten we niet.’

Honeypots

Pras en zijn collega’s beschrijven in het rapport Online Discoverability and Vulnerabilities of ICS/SCADA Devices in the Netherlands dat hun ontdekking twee dingen kunnen betekenen. ‘Allereerst kan je denken: dit is schokkend. Stel dat één of meerdere van die zestig besturingssystemen daadwerkelijk iets belangrijks is als een sluisdeur of elektriciteitscentrale? Het andere uiterste is dat het hier kan gaan om zestig systemen die bedoeld zijn om potentiele aanvallers te lokken, honeypots genaamd. Deze leiden af van de werkelijkheid, een valkuil voor hackers. Dit is gangbaar in de wereld van cybersecurity. We delen hoe dan ook onze bevindingen met de eigenaren van deze vitale infrastructuren.’

Politieke keuze

Voor Pras is de belangrijkste uitkomst van het rapport echter gericht op het voeden van het politieke debat over cybersecurity van vitale infrastructuren in Nederland. ‘Volgens ons moet de overheid zeggen: elk systeem dat vitaal is, moet niet onbeveiligd aan het openbare internet worden gehangen zodat kwaadwillende, eventueel buitenlandse hackers erbij kunnen. We signaleren al een tijd dat er in Den Haag relatief weinig kennis van ICT zit. Slechts een paar mensen hebben er echt verstand van en besluitvorming gaat traag.’

Apart internet

Pras pleit voor een apart stukje internet dat losstaand te beheren is. ‘Zoiets bestaat nog niet in Nederland. Alles is nu plat, met een paar verschillende aanbieders die in grote lijnen alle klanten hetzelfde behandelen. Aan zo’n gesloten netwerkstructuur gaat politieke besluitvorming vooraf en juist dat debat willen we met dit rapport aanjagen.’

U kunt het rapport downloaden op de site van de TU Twente.

Het tekort aan blauw water is bekend bij de meeste mensen. Denk aan de tekorten van grond- en oppervlaktewater. Het tekort aan groen water, ofwel regenwater, is echter nog vrij onbekend. Groen water is de regenval boven land die direct gebruikt wordt door planten en verdampt naar de atmosfeer. UT-onderzoekers Joep Schyns, Arjen Hoekstra en collega’s brachten in het wetenschappelijke tijdschrift PNAS de tekorten van groen water in kaart.

De rivier- en grondwaterreserves nemen wereldwijd af. Nu blijkt uit een nieuwe analyse van de Universiteit Twente dat de duurzame grens aan direct regenwatergebruik (groen water) in veel regio’s is bereikt en in verschillende landen in Europa, Midden-Amerika, het Midden-Oosten en Zuid-Azië is overschreden.

Regenval voedt rivieren en grondwaterreserves, bekend als blauw water, maar een deel van de regenval wordt rechtstreeks door planten gebruikt en keert terug naar de atmosfeer als verdamping. Dit groene water is de grootste bron van water voor de productie van voedsel, vezels (voor kleding), veevoer, hout en bio-energie. Tevens is groen water essentieel voor de biodiversiteit op land die volledig van groen water afhankelijk is. Dit levert spanning op, omdat de vraag naar biomassa in de economie toeneemt, terwijl de hoeveelheid groen water beperkt is.

Groene waterschaarste

Traditioneel gaat het waterschaarstedebat altijd over blauw water. De Universiteit Twente maakt het beeld van de wereldwijde schaarste van beperkt zoetwater compleet door groene waterschaarste te kwantificeren. De onderzoekers maakten een inschatting van de hoeveelheid groen water die wordt gebruikt voor de productie van biomassa voor de menselijke economie. Dat vergeleken zij met de beschikbaarheid van groen water. De jaarlijkse regenval is beperkt en een groot deel daarvan valt in gebieden die slecht bereikbaar, onproductief of essentieel voor natuurbehoud zijn.

Consumptiepatronen

De onderzoekers konden in hun studie aantonen waar de druk op nog onaangetaste groene waterstromen het grootst is, waaronder tropische regenwouden. Schyns: ‘Door bevolkingsgroei, de consumptie van relatief meer dierlijke producten en energie uit biomassa, neemt de groene watervoetafdruk van de mens alleen maar toe. Om de toenemende druk op beperkt groen water af te remmen, is het van belang om onze consumptiepatronen te heroverwegen. Door onze eigen voetafdruk te verkleinen vermindert de noodzaak om elders groen water van de natuur ‘af te pakken’ voor land- en bosbouw.’

Het bestuur van het NWO-domein Exacte en Natuurwetenschappen keurde acht projectvoorstellen goed voor het gezamenlijke initiatief: Water challenges for a changing world. Het gezamenlijke initiatief richt zich op de uitdaging om duurzame watersystemen mogelijk te maken voor een duurzame economie in en buiten Europa. Twee van de goedgekeurde projecten worden geleid door onderzoekers van de Universiteit Twente.

Het RECOWATDIG-onderzoeksproject zal een technisch ontwerp maken van een modulaire en mobiele installatie voor het gefaseerd terugwinnen van landbouwwater door gistingsproducten met een hoog vochtgehalte te drogen.

RECOWATDIG biedt toegang tot waterreserves die momenteel niet worden gebruikt, zoals water dat verdampt tijdens het drogen van vaste gistingsproducten met een hoog vochtgehalte. Het project streeft naar synergie door waterterugwinning te integreren met een verbeterde warmtebalans tijdens het droogproces en benutting van de latente warmte die tijdens het condenseren van het water kan worden teruggewonnen.

HTC

Dankzij hydrothermische carbonisatie (HTC) wordt het synergiepotentieel verder vergroot door positieve effecten op het gebied van ontwatering en sanering. De zuivering van het water uit twee afzonderlijk verkregen stromen wordt bereikt door verschillende soorten membraanprocessen te gebruiken die het elektriciteitsverbruik, CAPEX en onderhoudskosten optimaliseren. Door zuiver water te verzamelen en op te slaan, wordt het elektriciteitsverbruik verder verbeterd en kunnen de kosten voor het gebruik van elektriciteit buiten piekmomenten worden geminimaliseerd. Hierdoor is de voorgestelde technologie klaar voor het slimme energienet.

Hergebruik

De voorgestelde technologie voor waterterugwinning uit digestaat heeft als extra voordeel dat het concentraat dat daaruit ontstaat opnieuw kan worden gebruikt: het wordt tijdens de verwerking van afvalwater gerecycled als een technologische vloeistof, waardoor de hydratering van de sludge toeneemt. Door het gebruik van concentraat is deze technologie afvalvrij. De voorgestelde installatie kan het digestaat omzetten in een waardevol en verkoopbaar product.

Informatieaqueduct

Het project iAqueduct wordt geleid door Bob Su, hoogleraar Spatial Hydrology and Water Resources Management bij de faculteit ITC. Dit voorstel bestaat uit een geïntegreerd informatieaquaduct (‘iAqueduct’) dat de kloof moet dichten tussen wereldwijde satellietobservaties van de waterkringloop en lokale informatiebehoeften voor het duurzaam beheren van waterreserves. In de achterliggende decennia werden er uiteenlopende satellietmissies ontwikkeld om de wereldwijde waterkringloop te bewaken. Daarbij werd met name gelet op de variabelen met betrekking tot neerslag, verdampingsversnelling en bodemvochtigheid – vaak met een ruimtelijke resolutie van (tientallen) kilometers.

Deze gegevens zijn uiterst effectief om verschillen in de waterkringloop te kenschetsen van regionaal tot wereldwijd niveau, maar zijn niet geschikt voor duurzaam beheer van waterreserves; deze vereisen altijd meer gedetailleerde informatie op lokaal niveau, zoals informatie die door een in-situ-sensor wordt verstrekt, bijvoorbeeld een TDR voor bodemvochtigheid of een piëzometer voor het grondwaterpeil. Ook op veldniveau is meer informatie nodig.

Droogte

De droogte in Europa in de zomer van 2018 zal worden gebruikt als concrete retrospectieve toepassing om de voordelen van gedetailleerde informatie over de waterkringloop voor waterbeheer aan te tonen. Daarbij wordt samengewerkt met lokale waterschappen, zoals Vechtstromen in Twente.

Het beoogde iAqueduct wil deze doelen realiseren door gegevens van de Copernicussatelliet (gemiddelde resolutie) te combineren met beelden in hoge resolutie van onbemande luchtvaartuigen (UAS) en lokale observaties. Op basis daarvan moeten schaalfuncties voor bodemeigenschappen en bodemvochtigheid en verdampingsversnelling op meterschaal worden ontwikkeld. iAqueduct zal de uiteenlopende componenten van de observaties van de waterkringloop integreren in lokale bodem- en wateroverzichten in een open-source waterinformatiesysteem. Ook zal het gebruik ervan voor het duurzaam beheer van waterreserves op pan-Europese schaal worden getest en gedemonstreerd op een reeks onderzoekslocaties.

Een windturbine aan de Deense kust bij Thyborøn heeft een wereld-primeur: de conventionele generator, met permanente magneten, is daar vervangen door een exemplaar met supergeleiders. Die nieuwe turbine is half zo zwaar, veel compacter en toch in staat hetzelfde vermogen te leveren. Ook wordt er veel minder een beroep gedaan op zeldzame aardmetalen. Onderzoekers van de Universiteit Twente hebben een belangrijke bijdrage geleverd aan het ontwikkelen en testen van de supergeleidende generator, in het Europese project EcoSwing.

De supergeleiders vervangen de grote en zware magneten in een conventionele windmolen. Net als in een klassieke fietsdynamo draaien de magneten daar rond binnen spoelen die de magnetische energie omzetten in elektrische. Krachtige magneten kun je ook maken met spoelen van supergeleidende kabel: ze zijn lichter, compacter en maken in veel mindere mate gebruik van ‘zeldzame aard’-metalen zoals neodymium. De lichtere turbine maakt dat ook de torenconstructie lichter kan worden uitgevoerd, terwijl de kleinere doorsnee het vervoer over de weg minder complex maakt.

Min 240 graden Celsius

Supergeleiders geleiden stroom zonder weerstand. Dat maak grote stromen mogelijk en sterke magneetvelden. Daarvoor moeten ze wel worden gekoeld. De magneten in de nieuwe rotor zijn opgebouwd uit supergeleidende tape: op een flexibele stalen drager is een dunne laag supergeleidend materiaal aangebracht die de stroom geleidt. Begonnen met kleine stukjes tape op laboratoriumschaal, is dit inmiddels per kilometer te produceren. Compacte cryocoolers, dubbel uitgevoerd, draaien mee met de rotor, en zorgen voor een temperatuur van min 240 graden Celsius.

Testen

Na twee jaar testen in het lab kwam in de nazomer alles samen: de generator met een doorsnee van vier meter – bijna anderhalve meter minder dan de conventionele versie – is, na grondtests bij het Fraunhofer Institut für Windenergie und Energiesysteme in Bremerhaven, verscheept naar  Thyborøn. Daar is hij geïnstalleerd in een GC1-type molen van fabrikant Envision: dit type levert 3,6 Megawatt, heeft twee rotorbladen met een totale diameter van 128 meter, de toren is 88 meter hoog. De komende tijd zal blijken of het nieuwe windmolenconcept voldoet aan de verwachtingen: zal de supergeleidende generator naar verwachting presteren, ook onder de sterk wisselende omstandigheden aan de Noordzeekust?

De Topsector Energie heeft de MVI-E Brigade, wat staat voor Maatschappelijk Verantwoord Innoveren – Energie, ingesteld. De Brigade bestaat uit een groeiende groep mens- en maatschappijwetenschappers die bijdragen aan regionale initiatieven gericht op de energietransitie. Binnen de MVI-E Brigade wordt mens- en maatschappijwetenschappelijke kennis ontwikkeld en toegepast samen met mensen uit de regionale praktijk en ontstaat nieuwe bedrijvigheid.

De opgave is om de samenleving aan te zetten tot daadwerkelijke verandering in de productie en het gebruik van energie. De bundeling van de kracht en eigenheid van partijen zal een nieuwe impuls geven aan de regionale energietransitie, waarbij het gedeelde doel is het verbreden en versnellen van de energietransitie via een co-creatieproces met de maatschappij met nadruk op het opbouwen en toepassen van de sociale wetenschappen.

Twee van de initiatiefnemers van MVI-E brigade in het landsdeel Oost – de provincie Overijssel en de Universiteit Twente (UT) – hebben een voorstel uitgewerkt voor de regionale transitiesamenwerking. De regionale transitiesamenwerking kent de volgende onderdelen: een regionale kennisagenda, een quick-response platform, leren van lopende projecten en uitwisseling tussen wetenschap en bestuur, het monitoren van de voortgang van de regionale energietransitie en beleid en tot slot het zichtbaar maken van de regionale energietransitie in de samenleving. Vanuit de provincie Overijssel is gedeputeerde Annemieke Traag aangesloten en vanuit de UT prof. Menno de Jong.

Een nieuwe techniek, ontwikkeld door de Universiteit Twente, haalt op een efficiënte en goedkope manier CO2 uit de omgevingslucht. Het gewonnen CO2 wordt gebruikt bij de kweek van algen, de nieuwe grondstof voor voeding en chemie, maar is ook toepasbaar in een gesloten cyclus om energie uit wind en zon op te slaan.

De ‘CO2 air capture unit’ is ontworpen om per dag minimaal 500 gram CO2 uit de lucht te halen en te gebruiken om microalgen te produceren. Het CO2 is in zeer verdunde vorm in de lucht aanwezig (ongeveer 400 ppm), waardoor voor een kilo CO2 ongeveer 1400 kubieke meter lucht nodig is. Algen zijn een waardevolle grondstof voor voedingsingrediënten en voor verschillende chemicaliën in de bio-based economy. Hun groeisnelheid neemt drastisch toe onder invloed van CO2. De nieuwe proefopstelling haalt het CO2 uit de omgevingslucht, niet specifiek uit rookgassen, met een capaciteit gelijk aan vier flinke bomen die elk op vijftig vierkante meter staan.

Cyclus

Om dit te bereiken, gebruiken de onderzoekers sorbents, korreltjes waaraan CO2 zich bindt. Onbeladen korrels worden in een ‘adsorber’ in contact gebracht met een grote luchtstroom, die met een hele lage drukval door de installatie stroomt. Als de korrels zijn beladen met CO2, gaan ze zo’n zes meter omhoog naar de top van de installatie. Vanaf daar stromen ze door de zwaartekracht door een verwarmde kolom, de ‘desorber’, weer naar beneden en geven ondertussen hun opgenomen CO2 af. Hierna begint de cyclus voor de korrels weer opnieuw.

Vanuit de air capture unit gaat het CO2-rijke gas vervolgens naar de kweekbak van algen. Hoewel koeling en opwarming energie vergen, is het netto energieverbruik relatief laag. De energiekosten zijn naar verhouding beperkt (geschat op ongeveer 75 euro voor duizend kilo CO2)  en kunnen zich meten met huidige marktprijzen voor CO2. Behalve voor het gebruik van algen, kan bijvoorbeeld ook de glastuinbouw van deze technologie profiteren. Het gebruik van ‘CO2 air capture’ maakt het mogelijk om waar dan ook ter wereld op een meer duurzame manier CO2 te produceren, aldus projectleider dr.ir. Wim Brilman.

Duurzaam aardgas

Het afgevangen CO2 kan ook dienen voor opslag van energie uit zon of wind, misschien wel de grootste uitdaging in de energietransitie. Met CO2 uit de lucht en waterstof is methanol te maken of duurzaam geproduceerd methaan (‘aardgas’) voor gebruik in woningen. Dankzij deze tussenstap zijn de pieken in energie-aanbod en –vraag op te vangen, zonder gebruik te maken van accu’s. Deze ‘aardgas-route’ zal in de komende jaren worden getest in een ‘Power-to-Gas’ installatie verbonden met een bestaand appartementencomplex in Rozenburg. In die toepassing bevat de uitstoot van de verwarmingsketels geen CO2 meer en wordt wind- en zonne-energie omgezet in aardgas. In de energietransitie is het een aantrekkelijke optie die ook eenvoudig is in te passen in de huidige infrastructuur van het Nederlands gasnet. Mits de huizen nog een gasaansluiting hebben: de verwachting is dat in de komende jaren juist afscheid genomen gaat worden van aardgas in huis.

De Twentse waterstofauto won na een ongekend spannende race op het circuit in het Queen Elizabeth Olympic Park in hartje Londen de Urban Concept waterstofklasse, de ‘koningsklasse’ van de eco marathon.

De Twentse waterstofauto H2∞ (Infinity) reed een equivalent van 1 liter brandstof op 845 kilometer, een teamrecord en een nieuw Nederlands record. Green Team Twente is het enige Nederlandse team dat eerste is geworden. Het Twentse team liet nummer twee La joliverie Polytech Nantes, al jaren een topteam, achter zich.

Tijdens de slotdag van de Eco Marathon leverden de 4.000 studenten uit dertig landen in verschillende klassen onder zware omstandigheden een boeiend gevecht op het snikhete circuit. De teams hadden twee dagen de tijd om een geldig resultaat naar te zetten. De laatste van de drie pogingen was het meest succesvol voor Green Team Twente.

Kleine problemen

Teamleider Vitto Bonnemayers nam namens het team uit handen van eco marathon-directeur Norman Koch de trofee in ontvangst op het volle Queen Elizabeth Park in Londen. “Het is geweldig dat we die Fransen na een paar jaar eindelijk hebben verslagen. Verder zijn we het eerste Nederlandse team in jaren dat wint in hun klasse. We behoren nu definitief tot de Europese top. We hadden wat kleine technische problemen op de eerste racedag, maar dat heeft het team geweldig opgelost. We hebben keihard gewerkt en gaan eindelijk een feestje vieren. We hebben op de camping een wat suf imago gekregen omdat we zo gefocust waren, maar dat gaan we even rechtzetten.”

Auto van de toekomst

De H2∞ kan op de energiehoeveelheid uit een reep Snickers drie uur rijden. De auto symboliseert de auto van de toekomst, in de categorie (waterstof) die volgens het team de meeste kans van slagen heeft in de auto-industrie. “Onze voorgangers en wijzelf hebben er lang en intensief aan gewerkt om dit voor elkaar te krijgen”, vertelt Bonnemayers. “We hebben de versnellingsbak van de waterstofauto aangepast, zodat er een optimale efficiëntie van 99.1% behaald kan worden. Daarmee zijn we in theorie in staat om van Enschede naar Genève te rijden met slechts één liter brandstof.

De H2∞ kent meer innovaties, zoals een op de Formule 1 geïnspireerd stuur. De bediening van alle functies in de auto, van gas geven tot de lichten, bevindt zich op dit stuur. Ook bouwde het team een systeem in om real-time de gegevens van alle onderdelen in de auto af te kunnen lezen.

Eco Marathon

Tijdens de Shell Eco Marathon is het de bedoeling zo efficiënt en zuinig mogelijk te rijden op de gekozen brandstof. De Europese editie van de race vond dit jaar voor de tweede keer plaats rondom het beroemde Queen Elizabeth Olympic Park in Londen. Voorheen was Ahoy in Rotterdam de locatie. Het 1,6 kilometer lange parcours kende met een scherpe bocht vlak na een tweehonderd meter lange helling nog meer uitdaging dan vorig jaar.

Bepaalde elektronische energiemeters kunnen een tot wel 582 procent te hoog verbruik aangeven. Dat blijkt uit onderzoek van de Universiteit Twente in samenwerking met de Hogeschool van Amsterdam. UT-hoogleraar Frank Leferink schat dat in de meterkasten van zeker 750.000 nederlandse huishoudens een meter is geïnstalleerd die potentieel foute meterstanden kan weergeven.

In Nederland worden steeds meer klassieke kilowattuurmeters (kWh) – de bekende energiemeter met de draaischijf – vervangen door elektronische varianten (ook wel statische energiemeters genoemd). Een bekende variant hiervan is de ‘slimme meter’. De overheid wil dat in 2020 in elk huishouden zo’n slimme meter is geïnstalleerd.

Daadwerkelijk verbruik

Er doen al langer veel verhalen de ronde dat elektronische energiemeters in de praktijk te hoge waardes aangeven. Dit was reden voor Leferink om te onderzoeken of elektronische meters inderdaad foutieve meterstanden kúnnen aangeven. In het onderzoek testte hij, samen met Cees Keyer en Anton Melentjev van de HvA, negen verschillende elektronische meters. Het gaat om meters die tussen 2004 en 2014 zijn geproduceerd. De meters werden via een schakelbord aangesloten op verschillende energiegebruikers zoals spaarlampen, kachels, ledlampen en dimmers. De onderzoekers vergeleken vervolgens het daadwerkelijke verbruik van het systeem met de waardes op de elektronische energiemeter.

582 procent

Vijf van de negen meters gaven in de (reproduceerbare) experimenten een veel hogere waarde aan dan het daadwerkelijke stroomverbruik: tot wel 582 procent hoger in bepaalde opstellingen. Bij twee meters was de waarde juist zo’n dertig procent lager.

De grootste afwijkingen traden op als er dimmers in combinatie met spaar- en led lampen waren aangesloten. Keyer, docent Elektrotechniek bij de HvA en promovendus aan de UT: ‘Het gaat om testen in het lab, maar we hebben nadrukkelijk geen uitzonderlijke condities gekozen. Bijvoorbeeld een dimmer met 50 lampen, terwijl een gemiddeld huishouden 47 lampen heeft.’

Verklaring

Verklaring voor de afwijkende standen is het ontwerp van de energiemeter in combinatie met een toenemend gebruik van moderne (vaak energiezuinige) schakelende apparaten. Hierbij volgt de opgenomen stroom niet meer een perfecte golfbeweging, maar krijgt hij een grilliger patroon.  De ontwerpers van de moderne energiemeters hebben onvoldoende rekening gehouden met deze schakelende apparaten.

De onderzoekers hebben de energiemeters gedemonteerd en constateerden dat de geteste energiemeters waarin een zogenoemde ‘Rogowski-spoel’ was verwerkt een te hoge uitslag gaven, terwijl energiemeters met een ‘Hall-sensor’ juist een te lage uitslag gaven. Leferink, hoogleraar Electromagnetic Compatibility aan de UT: ‘De energiemeters die we onderzochten voldoen aan alle wettelijke eisen en zijn gecertificeerd. In de eisen wordt echter onvoldoende rekening gehouden met die moderne schakelende apparaten.’

Consumenten

Consumenten die hun energiemeter niet vertrouwen kunnen de meter laten testen door een ‘Erkende keurder’. Ze zijn zelf verantwoordelijk voor de kosten als de meter wél goed blijkt te werken. De gestandaardiseerde test houdt echter geen rekening met ‘vervuilende’ gebruikers en is daarmee volgens de onderzoekers niet geschikt om foutieve meterstanden aan te tonen. Leferink en Keyer raden consumenten die twijfelen over hun meterstanden aan om contact op te nemen met hun energieleverancier, die daarop de klacht zal doorspelen naar de netbeheerder.