De uitvindingen van ECN in 2002

Titel	:	De uitvindingen van ECN in 2002
Publicatie datum:	:	3 juli 2003
Trefwoorden:	:	octrooi, vinding, warmtepomp, destillatie, brandstofcel, metalen drager, MPP, zonnepaneel
Zie ook:	:	http://www.ecn.nl/library/reports/2003/p03001.html

In 2002 heeft ECN twaalf octrooien ingediend. De vindingen worden beschreven in het jaarverslag van ECN, dat begin juli is verschenen.

Het afgelopen jaar heeft ECN op twaalf technologische ideeën octrooi aangevraagd. Hiermee is ECN, na een dip in 2001, weer op het niveau van 2000. Dit betekent dat het octrooibeleid, bedoeld om ECN’s functie van kenniscentrum te versterken, succesvol blijkt. Anders dan in voorgaande jaren is een schatting van de waarde van de octrooiportefeuille in 2002 achterwege gebleven. Door het statistisch gezien geringe aantal octrooien en de moeilijk voorspelbare ontwikkeling van de markt is het lastig om de waarde betrouwbaar te bepalen, zo is te lezen in het jaarverslag van ECN. Verderop beschrijft het jaarverslag de twaalf octrooien met de onderzoekers van ECN. Hieronder volgt een selectie, waarin drie uitvindingen worden beschreven. Warmtepomp voor destillatie Eén van de uitvindingen is de thermo-akoestische warmtepomp (TAWP) gecombineerd met een destillatiekolom. Simon Spoelstra van ECN was de eerste die zich de voordelen van deze combinatie realiseerde en het idee uitwerkte. Hij legt uit: “Destillatie is een veelgebruikte processtap in de industrie om vloeistoffen te scheiden. Hierbij kookt de ene vloeistof uit de andere en condenseert de damp elders. Dit proces vergt erg veel warmte, die voor de grootstel deel vrijkomt bij het condenseren van de damp. Om die condensatiewarmte opnieuw in het destillatieproces te gebruiken moet de temperatuur van die warmte omhoog worden gebracht. Dit kan efficiënt met de thermo-akoestische warmtepomp, een nieuw type warmtepomp die ECN ontwikkelt. De pomp kan een grote temperatuurlift behalen, van 100 oC of meer. Hierdoor komt toepassing bij destillatiekolommen binnen bereik.” Met de combinatie van warmtepomp en destillatiekolom kan Nederland circa 9 Petajoule aan energie besparen, dit komt neer op het totale energiegebruik van ongeveer 90.000 huishoudens. Metalen drager voor brandstofcel Een brandstofcel van het type SOFC (Solid Oxide Fuel Cell), die uit minimaal drie lagen keramiek van enkele honderdste milimeters is opgebouwd, heeft een drager nodig. Keramiek blijft namelijk mechanisch kwetsbaar, ondanks de vele aantrekkelijke eigenschappen. Meestal wordt daarom één van de celcomponenten (anode, elektrolyt, en kathode) extra dik uitgevoerd om de benodigde stevigheid te verkrijgen. ECN heeft in de afgelopen jaren diverse succesvolle celconcepten bedacht, die allen gebaseerd zijn op het gebruik van keramisch materiaal. ECN-onderzoekers Gemma van Druten en Bert Rietveld denken echter dat een metaal geschikt is als materiaal, als de cel het aan de kathodezijde draagt. Hun inzicht, dat een metalen drager beter aan de kathodezijde kan worden gebruikt, blijkt nieuw te zijn. Daarom hebben ze op dit concept octrooi aangevraagd. De ontwikkeling van een geschikt poreus metaal zal echter nog enige tijd vergen. Gemma van Druten en Bert Rietveld van ECN hebben octrooi aangevraagd op het idee van een metalen drager voor de kathodezijde van een brandstofcel Maximum power point tracker Een zonnepaneel levert zijn maximaal beschikbare vermogen bij een bepaalde optimale spanning. Deze spanning is afhankelijk van invallende zonnestraling, temperatuur en mate van vervuiling van het paneel. Doordat zowel de instraling als de temperatuur voortdurend veranderen, verandert de spanning continu. De schakeling die erop gericht is een zonnecel in zijn optimum (het Maximum Power Point, MPP) te laten werken wordt MPP-tracker genoemd. Omdat dit telkens het afgenomen vermogen meet, loopt het altijd achter op de werkelijkheid, en werken de zonnecellen nooit optimaal. Arie Veltman van ECN kwam op het idee om tijdens een periode van concentionele MPP-tracking de parameters van de spanning vast te stellen en op te slaan. Bij snelle instralingsvariaties kan hiervan gebruik worden gemaakt om het optimum af te schatten en daar direct op in te stellen. Dit zorgt ervoor dat de zonnecellen naar verwachting meer vermogen zullen afgeven dan bij het gebruik van een conventionele MPP-tracker. Meer informatie: Over de octrooien is meer te lezen in het jaarverslag van ECN over 2002. Dit document is digitaal beschikbaar via http://www.ecn.nl/library/reports/2003/p03001.html