Er zijn allerlei mogelijkheden om te werken aan de beoordeling van de veiligheid van nieuwe materialen. De eerste stap is het oppikken van signalen over nieuwe materialen. Het RIVM ontwikkelde hiervoor een signaleringsmethodiek. Een recent voorbeeld van een dergelijk signaal is: het omzetten van warmte naar stroom met ‘nanoantennes’.
Waarom warmte omzetten naar stroom
We zijn allemaal bekend met het omzetten van stroom naar warmte. Denk aan de elektrische kookplaat. Het omgekeerde kan ook veel opleveren. Denk aan het omzetten van de overtollige warmte van chemische fabrieken, ook wel restwarmte genoemd, naar energie. Helaas was dit proces heel lang een droom. Er was namelijk nog geen geschikte techniek om warmte makkelijk om te zetten in andere vormen van energie.
De oplossing
Onderzoekers van de Universiteit van Colorado hebben een oplossing gevonden voor de directe omzetting van warmte naar stroom. Deze oplossing gebruikt nanotechnologie en bestaat uit een antenne die licht opvangt. In dit geval werd een laser als lichtbron gebruikt. Samen met een zoge¬naamde diode wordt de straling in stroom omgezet. De onderzoekers kunnen dit hele systeem op nanoschaal bouwen. Het rendement van het systeem is nog niet meer dan 1%. De onderzoekers verwachten een hoger percentage te kunnen bereiken in de toekomst.
Wat vindt het RIVM?
De samenleving en beleid oefenen grote druk uit om naar duurzame bronnen van energie te zoeken. Hierdoor zijn ontwikkelingen zoals deze ‘nano-antennes’ in een stroomversnelling gekomen. Het is niet te verwachten dat de nano-antennes snel op de markt zullen komen. Daar is het rendement van de antenne nog te laag voor. Maar het is wel een verbetering: deze eerste stap in de ontwikkeling levert al 100 keer meer opbrengst dan eerder. Er wordt al lang onderzocht of thermo-electrische energie een goede aanvulling zou kunnen vormen op zonne-energie en wind-energie.
Deze studie is een voorbeeld van een signaal dat het RIVM heeft opgepikt met de systematiek voor geavanceerde materialen. Het signaal kan nu verder worden uitgewerkt om te zien welke mogelijke risico’s voor mens en milieu deze nieuwe vondst met zich meebrengt.
Meer artikelen: Thema Advanced materials
- Uitdagingen voor veilig gebruik van metaal-organische structuren in waterzuivering
- Meer internationale aandacht voor geavanceerde materialen
- Op weg naar veilige en duurzame ‘geavanceerde (nano)materialen’
- Nieuwe materialen voor maatschappelijke problemen: warmte omzetten naar stroom?
- Hoe herken je mogelijke risico’s van geavanceerde materialen zo vroeg mogelijk?
- Groeiende aandacht voor de veilige en duurzame ontwikkeling van nieuwe materialen
- Kunnen we advanced materials veilig toepassen?