Cookies op Tweakers

Tweakers maakt gebruik van cookies, onder andere om de website te analyseren, het gebruiksgemak te vergroten en advertenties te tonen. Door gebruik te maken van deze website, of door op 'Ga verder' te klikken, geef je toestemming voor het gebruik van cookies. Wil je meer informatie over cookies en hoe ze worden gebruikt, bekijk dan ons cookiebeleid.

Meer informatie

Door , , 18 reacties

Wetenschappers van de Columbia University hebben twee apparaten ontwikkeld die hun energie direct via verdamping krijgen: een drijvend, zuigeraangedreven motortje dat elektriciteit opwekt en een lampje kan laten knipperen en een roterende motor die een autootje aandrijft.

HYDRA stripsHet systeem werkt door slechts gebruik te maken van een klein poeltje water waardoor waterdamp als energiebron kan fungeren. De precieze werking wordt door de onderzoekers in Nature Communications uit de doeken gedaan. Het idee voor het gebruik van waterdamp als energiebron kwam na de ontdekking van de sporen van een veelvoorkomende bacterie uit de aarde: de sporen zwellen op als ze water opnemen en krimpen als ze het vocht weer afgeven aan drogere lucht. Het verschil is voldoende om heel kleine objecten af te stoten en aan te trekken.

Door grote hoeveelheden sporen op een dunne film te plakken, konden de onderzoekers ervoor zorgen dat de film zich over een langere afstand intrekt bij verdamping of verlengt bij vochtopname. De onderzoekers noemen de sporen bij deze toepassing hydra's, ofwel hygroscopisch aangedreven kunstmatige spieren.

Vervolgens plaatsten de onderzoekers heel veel stukjes van de film naast elkaar in een drijvend plastic doosje met luikjes die open en dicht gaan. Als de hydra's in het doosje zitten boven het water, dan zorgt de waterdamp ervoor dat de hydra's langer worden en gaan de luikjes open. Dan vermindert de verdamping van het water en gaan de luikjes weer dicht. Door er vervolgens een kleine zuiger aan te koppelen die weer een generator aandrijft, kon er genoeg energie opgewekt worden om een ledje te laten knipperen. Het beste resultaat werd verkregen bij 31 graden Celsius. Zo kon op korte momenten 60 microwatt verkregen worden over een weerstand van 100 kilo-ohm.

hydra autoHet andere motortje dat de onderzoekers maakten, was een wiel met allemaal korte stukjes van de met de sporen bedekte film. Door de stukjes aan een wiel te plakken en dit boven een klein bakje met water te hangen, gaat het wiel constant draaien omdat de ene helft in vochtige en de andere helft in droge lucht zit.

Een grotere versie van het wiel zou genoeg kracht kunnen hebben om elektriciteit op te wekken boven een veel groter waterlichaam. Vanuit een technologisch standpunt vinden de onderzoekers dat de motoren wellicht interessante toepassingen kunnen vinden in de toekomst voor systemen die niet op het normale elektriciteitsnet aangesloten worden of kunnen worden, zeker gezien de lage kosten en de grote hoeveelheden water die overal te vinden zijn op de aarde.

Moderatie-faq Wijzig weergave

Reacties (18)

Het is opmerkelijk hoe alles wat iets anders in beweging zet en 'motor' is. Dat geeft aan hoe diep geļntegreerd het denkbeeld is dat alles aangedreven moet worden. Alles in de wereld gaat dus over vervoer en transport.

Je vraagt je af of het niet beter zou zijn om minder te reizen of vervoeren. Maar in onze beleving van de wereld zit er een motor in ieders hoofd.
Interessante gedachte. Wel redelijk off-topic helaas. Ik denk alleen dat je het omdraait; voor ieders beleving zijn er reizen nodig en motoren helpen je de reistijd te verkorten.
Minder reizen betekent dus minder beleven. En dat gaat blijkbaar tegen de menselijke natuur in.

OT Uiteraard zijn dit soort proof of concepts niet nuttig om vandaag je smartphone mee te laden. Maar ik zie hier wel de mogelijkheid tot een volledig organische aandrijving. Water als voeding en spieren en membranen om de energie om te kunnen zetten naar beweging.
Daarnaast is het ook een vorm van energie opwekking die niet direct fossiele brandstoffen verbrandt. In een toekomst waarbij deze onvermijdelijk op gaan, is elke alternatieve vorm dus interessant (om te onderzoeken)
Nog even en ze gaan hamsters in een rad laten lopen om stroom op te wekken.. Oh wacht!

Ziet er leuk enzo.. maar alles wat leeft gaat dood, als ze deze sporen kunstmatig kunnen maken zie ik er iets meer toekomst in.
Je kan ook een droogmolen nemen het op zijn kant zetten met lappen of watten die je nat maakt.

nemen meer vocht op en hebben dus een groter vermogen
Het verbaast mij hoeveel mensen hier reageren over de schaalbaarheid en de opbrengst. Er staat in het artikel al aangegeven dat men denkt aan toepassingen voor objecten die niet op het stroomnet aangesloten kunnen worden. In plaats van giga centrales denk ik eerder aan hele dunne laagjes film die overal mee kunnen. Of het daadwerkelijk toepassingen heeft moet sowieso nog blijken maar dan eerder in die richting.
Leuk maar ik mis wel in welke context dit onderzocht wordt. Wil men hier iets mee?
Context? Het is een onderzoeksgroep aan een universiteit en de toepassing van wat ze bedacht hebben/tegen zijn gekomen is dus opwekking van elektriciteit door puur sporen te laten werken/leven.

Idee is wel grappig, maar vraag me af wat de 'kosten' zijn om het werkend te houden. Totale balans zal bepalen of dit op enige wijze te schalen is naar een 'bruikbare vorm van energie'. Het is niet alsof het karretje nu werkelijk aan het racen was ;) (check hun paper maar).

-edit-
Ze gebruiken nu overigens wel wat leuke natuurkundige principes om het 'gratis' te laten verlopen, mits de sporen verder 'onderhoudsvrij' zijn. Capillaire werking + verdamping (dus koeling omgevingstemperatuur) waarbij de omgevingslucht in feite alleen maar 'warm genoeg voor verdamping' hoeft te zijn. Dat levert wel een vrij brede omgeving ervoor op.

[Reactie gewijzigd door Freaky_Angelus op 19 juni 2015 10:44]

Waterdamp electriciteitscentrales?.. lijkt mij een hoopvol toekomstbeeld

Tis iets anders dan een zooi water door een turbine heen te jagen en wellicht efficienter te krijgen.
Zelfs atoomcentrales werken nog met het principe van water doorheen jassen en iets laten draaien.

Nu ben ik niet heel erg thuis in de wereld.. maar het lijkt mij, dat je minder actieve moeite hoeft te doen om het water te verzuilen, als je een watercentrale op dit principe kan laten draaien.

In plaats van radioactieve t---uszooi te gebruiken (wat mij verteld is, dat het nog geeneens nodig is.. maar dan hou je minder wapens over), kan je bacterietjes kweken.
Waterdamp electriciteitscentrales?.. lijkt mij een hoopvol toekomstbeeld

Tis iets anders dan een zooi water door een turbine heen te jagen en wellicht efficienter te krijgen.
Zelfs atoomcentrales werken nog met het principe van water doorheen jassen en iets laten draaien.

Nu ben ik niet heel erg thuis in de wereld.. maar het lijkt mij, dat je minder actieve moeite hoeft te doen om het water te verzuilen, als je een watercentrale op dit principe kan laten draaien.

In plaats van radioactieve t---uszooi te gebruiken (wat mij verteld is, dat het nog geeneens nodig is.. maar dan hou je minder wapens over), kan je bacterietjes kweken.
Je hebt het over stoom neem ik aan? Stoom heeft onterecht een oubollig imago. Water is een van de beste energiedragers. Er is een reden dat het na eeuwen nog gebruikt wordt in vrijwel alle energiecentrales. Bovendien is het ruim beschikbaar en dus goedkoop.
Als je ooit hoge druk stoom hebt zien expanderen begrijp je pas de enorme hoeveel energie die het bevat. Gigantisch geweld.
Stoomlocomotieven zijn bijvoorbeeld nog steeds ongeevenaard als het op koppel aankomt. Schitterende machines. Maar uiteraard minder praktisch dan diesel en elektro locomotieven.
En je zal op een gegeven moment toch energie moeten transporteren om deze om te zetten in kinetische energie en vervolgens elektrische energie om te zetten. Als je flexibel op grote schaal energie wilt opwekken zal je toch vaak warmte produceren (via gas, kolen, radioactiviteit, zonneboiler). Principes waarbij gelijk kinetische energie wordt omgezet in elektrische energie zijn lang niet overal toepasbaar (hydro) of niet constant (windenergie). Ik ben een groot voorstander van duurzame energie (wind, hydro, PV), maar je zal toch een baseline moeten kunnen garanderen en fluctuaties op kunnen vangen. En een goed werkend smartgrid (met bijvoorbeeld home accu's en auto's) is nog verre toekomstmuziek. Bovendien is het extreem lastig om de kwaliteit en betrouwbaarheid van de spanning te garanderen met zoveel verschillende leveranciers. In een utopische wereld zijn we zelfvoorzienend natuurlijk :) Maar zelfs dan heb je nog te maken met grootverbuikers (industrie, transport) die van energie voorzien moeten worden.

[Reactie gewijzigd door Pb Pomper op 19 juni 2015 21:58]

Ik zie dit als de allereerste prototype.. Kan je niet al te veel van verwachten.

Wie weet kunnen ze de sporen nog manipuleren, andere materialen ervoor verzinnen..

Ik zou behoorlijk mijn best moeten doen om deze 60 microwatt uit te rekenen, als het op grotere schaal uitvoerbaar was.

Maar vrijwel alle technologieen begonnen zwak, vandaar dat ik over een hoopvol toekomstbeeld had ;)
Dit prototype zou in een jaar tijd, net een halve wattuur opbrengen. Een zonnepaneel van vergelijkbare grootte doet dat in nog geen 5 minuten.
Ik ben stiekem actief in de energie wereld.. maar ik laat alle cijfers aan mij voorbij gaan :p (oftewel, ik behoor het ondertussen ook te weten, maar ik negeer het eigenlijk)

Zouden eigenlijk 1 van de eerste zonnepanelen erbij moeten pakken.. de kosten, afmetingen en alles tegen dit ding aanhouden.
Je ziet maar weer waar LEGO goed voor is (dat wiel).
Arme beestjes moeten de hele dag luikjes open en dicht doen. Sowieso hoeveel keer kunnen deze sporen dat voordat ze dood zijn? 5 keer?

Zo op het eerste gezicht gaan we hier niet heel veel aan hebben.. Ach ja voor elke goede ontdekking moeten er 1000 nutteloze ontdekkingen gedaan worden.
Zit toch helemaal geen kracht in waterdamp... dichtheid is veel te laag. Kan mijn inziens nooit veel energie opleveren.
Hm.. heel flauw gezegd.. hebben er niet zelfs ooit treinen op stoom gedraaid?
Of valt stoom niet onder waterdamp?

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.



Apple iOS 10 Google Pixel Apple iPhone 7 Sony PlayStation VR AMD Radeon RX 480 4GB Battlefield 1 Google Android Nougat Watch Dogs 2

© 1998 - 2016 de Persgroep Online Services B.V. Tweakers vormt samen met o.a. Autotrack en Carsom.nl de Persgroep Online Services B.V. Hosting door True