Afkoelen in de zon

Een bachelor-eindproject bij 3mE draait niet om geniale uitvindingen. Waar het wél om draait, is laten zien dat je in de voorliggende jaren wat hebt opgestoken van hoe je een gedegen onderzoek in elkaar zet. Het duurde dan ook even tot Ahmed Salih (22), Hicham Zak (21), Bas van Luin (22) en Dominik Bujakiewicz (21) hun originele onderzoeksopdracht ‘Afkoelen met zonnewarmte’ hadden teruggebracht tot een degelijk onderzoek naar adsorptie en desorptie. “Afkoelen met zonnewarmte klinkt heel interessant, maar het is natuurlijk een ongelooflijk breed onderwerp”, legt Ahmed Salih uit. “We moesten ons onderzoek dus afbakenen. Dan kun je kijken naar het opvangen van zonne-energie met behulp van zonnecellen, onderzoeken hoe iets afkoelt, óf je bekijkt het hele proces daartussen. Hoe kom je van zonnewarmte tot afkoeling?”

Dat bracht de vier studenten uiteindelijk op een onderzoek naar adsorptie-desorptie. Salih: “Met behulp van een zelfgebouwde proefopstelling hebben we gekeken naar de cyclustijd van zonnewarmte naar koeling in een koelinstallatie.” Voor die proefopstelling maakte het viertal gebruik van silicagel, de vochtabsorberende korrels die je bijvoorbeeld ook vindt in schoenendozen. “In onze opstelling hebben we met behulp van warmte vocht laten verdampen. Dat onttrekt warmte uit de omgeving, wat voor koeling zorgt. Vervolgens neemt de silicagel een bepaalde hoeveelheid water op (adsorptie) en stopt de koeling. Op dat moment schakelen we, en gebruiken we de zonnewarmte om al het vocht in de silicagel weer te laten verdampen (desorptie). Daar begint de cyclus weer opnieuw. Een gewone koelcyclus dus, maar dan met een thermische compressor in plaats van een elektrische”, aldus Salih. Klinkt simpel, maar een dergelijk systeem kan op grote schaal van grote waarde zijn. “Voor boeren in India, bijvoorbeeld”, denkt Salih. “Zij hebben vaak geen elektriciteit voorhanden, maar moeten hun gewassen wel gekoeld opslaan. Toegegeven: zulke machines bestaan al. Wat het onderzoek van de vier studenten bijzonder maakt, is dat ze zelf een experimentele proefopstelling hebben gemaakt, de proeven zelf uitvoerden en echte data verkregen. Een leerzaam proces. “Want toen we na een hoop tijd eindelijk ons onderwerp hadden afgebakend, liepen we tegen een nieuw probleem aan: hoe kregen we onze proefopstelling lekdicht? We hadden hem gebouwd uit dertig losse onderdelen, en die moesten we aan elkaar zien te krijgen zonder dat er extra lucht in onze installatie sijpelde”, vertelt Salih. “Toen dát eenmaal was gelukt en we ons onderzoek hadden afgerond, stuitten we op de laatste uitdaging: hoe formuleer je je resultaten en wat kun je er nou eigenlijk mee?” Een hoop, zo blijkt, want de studenten kregen er een dikke voldoende voor.



Onderzoek: ‘Cooling with solar-heat using a silica-gel adsorption chiller: Experimental study on the relationship between the cooling capacity, solar-heat temperature and cycle time’

Eindcijfer: 7

“I’m not a designer, but I work in a designer’s community,” Dr Anna Fenko (Moscow, 1967) says. She has just finished her PhD at the faculty of Industrial Design Engineering. “So, the challenge was to get a design for my cover that I wouldn’t feel ashamed of.” The final result shows the collective effort of at least three people. A former colleague, Evgeniy Ignatyev, who now works for a magazine, made the first draft depicting the five senses: sight, touch, hearing, smell and taste. Fenko remade the last photograph herself and asked another friend, Erwin van Deutekom, to improve the quality of the pictures. Another friend, Cha Joong Kim, adjusted the final layout.
“The thesis is about how different senses contribute to the impression of a product,” Fenko explains of her PhD project. “Sometimes the senses work simultaneously, sometimes they compete, and one of the senses wins. It’s a difficult topic. It took me four years and still I cannot summarise the results in one sentence.”