Over Nano4Sustainability&Energy

Inleiding

Nanotechnologie ligt als sleuteltechnologie aan de basis van veel duurzame innovaties in de energie-sector en circulaire economie.

Energietransitie

Lithium -ion batterijen zijn tegenwoordig de meest populaire oplaadbare batterijen, omdat ze de belangrijkste voedingsbron zijn geworden voor vele toepassingen, zoals draagbare elektronica, elektrische gereedschappen en hybride/volledig elektrische voertuigen. Hoewel enorme inspanning is besteed aan het onderzoeken van de elektrochemische prestaties van een groot aantal actieve op lithium gebaseerde materialen, vertonen huidige oplaadbare batterijen een energiedichtheid, levensduur en veiligheid die ver onder de theoretische capaciteiten ligt. Geen van de huidige oplaadbare batterijen kan volledig voldoen aan alle uitdagende vereisten voor onze huidige energieopslag. Nieuwe onderzoeksrichtingen gericht op begrip van ionische diffusie en elektronentransport en de regulering van omkeerbare elektrochemische reacties zijn cruciaal voor het ontwikkelen van batterijen met sterk verbeterde energieopslag en langere levensduur. Nanotechnologie en geavanceerde materialen, inclusief innovatieve technieken om de materialen te maken en vorm te geven, zijn de belangrijkste technologieën omdat deze ingrepen op de cruciale nanolengteschaal mogelijk maken. Daarnaast zal onderzoek plaatsvinden om nanotechnologie in te zetten voor herbruikbaarheid van materialen, duurzamer gebruik van energie en het ontwikkelen van alternatieven voor plastics en isolatiematerialen.

Economisch perspectief

Op gebied van duurzaamheid zal men zich moeten aanpassen aan nieuwe standaarden. Het klimaatakkoord geeft richtlijnen die zonder de innovatieve bijdrage die de nanotechnologie ons biedt niet gehaald zal worden. Bewuster en efficiënter omgaan met energie wijst uit dat andere vormen van energiestromen nodig zijn. De sector gaat werken aan standaarden die een positieve invloed hebben op mens en natuur. De ondernemers en ministeries in deze sector slaan daartoe de handen ineen en de bereidheid om te investeren in high tech oplossingen is groot. De technologische rijpheid voor sommige innovaties is al redelijk hoog en actuele toepassingen beginnen te komen. De omvang, complexiteit en dynamiek van het werkveld vraagt echter ook meer diepgravend onderzoek om tot de gewenste resultaten te komen. Omdat het programma is ingebed in een ecosysteem van kennisinstellingen en bedrijven (van groot tot klein) zal de doorstroming van resultaten voorspoedig verlopen. Bovendien is het verbonden met een aantal grote en voor een deel reeds lopende initiatieven waardoor benutting van de uitkomsten optimaal zal zijn.

Vergezicht

Hoe zorgen we in 2050 voor een duurzame energievoorziening? Kunnen we met nanotechnologie de efficiëntie vergroten naar zeg 50%? Kunnen we de capaciteit en het gewicht van batterijen met een factor 5 of 10 verlagen zodat wellicht ook elektrisch vliegen mogelijk wordt? Of moeten we hier naar radicaal nieuwe nano quantum concepten zoals “spin batteries” die in principe oneindig vaak op- en ontladen kunnen worden met bijna onbeperkte energie-inhoud? Dichter bij huis zijn innovatieve

nano-elektrochemische doorbraken om uiterst efficiënt waterstof uit zonlicht of elektriciteit te maken. Een heel ander gebied is dat van Brain Inspired Computing, waar de onvoorstelbare energie-efficiëntie van het menselijk brein als voorbeeld dient voor totaal nieuwe innovatieve rekenconcepten waarmee we de trend van alsmaar meer energie slurpende datacenters kunnen doorbreken.

Toepassingen

Elektrochemie

Voor energieconversie;  Nanomaterialen voor batterijen en zonnecellen

Membraamtechnologie

Voor CO2-capture;  Nano-elektronica  (Green ICT)

Batterijen

Ionische diffusie en elektronentransport en de regulering van omkeerbare elektrochemische reacties

Klimaat

Energie uit restproducten; Reductie van energie gebruik; carbon capture en Negative Emission Technologies (NET);

Duurzaamheid

Alternatieve materialen; materialen herbruikbaar maken; Duurzamer gebruik van energie;

Nieuwsberichten Nano4Sustainability&Energy

New MinacNed Board with ambition for growth and more opportunities for MinacNed community

MinacNed has a new board overseeing all activities, with a new chair and vice chair who are both ambitious to see the MinacNed community grow and collaborate more. At the General Assembly meeting on May 26, the new MinacNed board was presented to the MinacNed members. New chair and vice […]

‘Viralert’ richt zich op samenwerking in strijd tegen coronavirus

Twents initiatief ‘Viralert’ richt zich op samenwerking in strijd tegen coronavirus De beste manier om uit deze crisis te komen, en op een eventuele toekomstige crisis voorbereid te zijn, is samenwerking. Bedrijven en instanties hebben elk hun eigen specialisme en door deze te bundelen kan er sneller en efficiënter worden […]

Technologieën

Clusters

Contactpersoon

Nynke Minnema

Nynke Minnema

Branche manager