Mensen

Magneet koelt wijn Premium

Puck Moll |
Anorganische chemie, Carrière & Opleiding, Duurzaamheid & Energie

Hoogleraar aan de TU Delft Ekkes Brück kreeg onlangs de FOM Valorisatie Prijs toegekend voor zijn werk aan magneto­calorische materialen met het oog op magnetische koeling.

Op het moment van bellen, verblijft Ekkes Brück in China. Hij is daar om college en lezingen te geven aan de South China University of Technology waarmee zijn universiteit, de TU Delft, samenwerkt. ‘China is zeer geïnteresseerd in alternatieve energie, het is een hot topic hier. Er werken ook diverse groepen aan magnetische koeling en warmtepompen’, vertelt de hoogleraar op het gebied van fundamentele aspecten van materialen en energie.

Koeler op de markt

Nieuwe magnetocalorische materialen ontwikkelen zou je Brücks core business kunnen noemen. Dat het bij hem daadwerkelijk draait om het in de praktijk brengen van zijn fundamentele onderzoek bewijst de FOM Valorisatie Prijs 2016 die hij eind oktober kreeg toegekend. De jury roemde daarbij zijn vasthoudendheid in het willen toepassen van zijn werk. ‘Ik ben uitermate blij met deze herkenning van mijn onderzoek, het pad van theoretisch idee naar echte toepassing vind ik bijzonder spannend’, reageert Ekkes enthousiast. Met het bijbehorende prijzengeld, € 250.000, weet de hoogleraar wel raad: ‘Daar kan ik een aio voor in dienst nemen die op zoek kan gaan naar een nog beter materiaal.’

‘De eerste toepassing komt uit China’

Magnetisch koelen is een heel andere vorm van koelen dan de traditionele processen die koudemiddelen gebruiken. En brengt zo een aantal voordelen met zich mee, aldus Brück. ‘Er zijn geen schadelijke gassen bij betrokken, het is een meer energie-efficiënt proces en het veroorzaakt minder lawaai.’ Die schadelijke gassen, broeikasgassen, zijn volop in het nieuws vanwege het wereldwijde akkoord om fluorkoolwaterstoffen – in sommige gevallen broeikasgassen tweeduizend keer zo sterk als CO2 – terug te gaan dringen (zie ook artikel Milieu- en mensvriendelijke koelingpagina van deze editie).

Hoewel China pas in 2024 met uitfaseren begint, loopt het qua magnetisch koelen voorop. ‘De eerste toepassing in de vorm van een wijnkoeler is afkomstig van een Chinese fabrikant’, vertelt de van origine Duitse hoogleraar. ‘Ik verwacht die koeler binnenkort op de markt. Wanneer de toepassing beschikbaar komt in bijvoorbeeld koelkasten is moeilijk te zeggen. Daar komt nog veel engineering bij kijken.’

Ideale materiaal

‘Het akkoord brengt het implementeren van magnetisch koelen wel sneller dichterbij dan ik had verwacht’, vervolgt Brück. Op prijs concurreren is namelijk nu nog niet mogelijk. ‘Op minder fluorkoolwaterstoffen is makkelijker.’ Het idee achter dit type koeling is dat je een legering in een magnetisch veld plaatst. Dat brengt een verandering in de spin van het materiaal teweeg en door de entropie-afname warmt het op. Haal je het veld weg, dan koelt het onmiddellijk af.

Met de legering die Brück twee jaar terug beschreef in Advanced Materials komt hij vooralsnog het dichtst bij een ideaal magnetocalorisch materiaal. ‘Het gaat om een combinatie van mangaan, ijzer, fosfor en silicium. En naar nu blijkt, voegt ook stikstof waarde toe: het maakt de legering minder bros. Zo’n materiaal moet natuurlijk ook twintig jaar meegaan.’

Daarmee heeft de Delftse onderzoeker een materiaal in handen met een bereik van -50 tot +100 °C. Vanwege dat brede temperatuurbereik ziet Brück nog meer valorisatiemogelijkheden: ‘We zijn met een Zwitsers bedrijf aan het kijken of dit type materialen zich ook leent om restwarmte te converteren in elektriciteit, dat makkelijker te transporteren is.’

Deel deze pagina

Masterclass Business Development & Innovation in Life Sciences:
d
onderdag 26 januari in Utrecht.

Ontvang de nieuwsbrief

Meld je aan voor de nieuwsbrief en blijf op de hoogte van het laatste nieuws van C2W.

Meld je nu aan!

Word abonnee/lid

Sluit nu een abonnement af of word lid van de KNCV en ontvang elke week het laatste nieuws, digitaal of op papier. 

Sluit nu een abonnement af!

Naar boven