SEECE wakkert energie-innovaties aan

Op de Hogeschool van Arnhem en Nijmegen (HAN) lopen veel onderzoekers rond met ideeën die de energietransitie vooruit kunnen helpen. Maar hoe zorg je dat die ideeën tot bloei komen? Dankzij een innovatiebudget van het Sustainable Electrical Energy Centre of Expertise (SEECE) hebben onderzoekers ruimte voor projecten die bijdragen aan een betaalbare en betrouwbare energievoorziening.

Het innovatiebudget - dat momenteel in een pilotfase zit - is bedoeld voor onderzoeksideeën die nog niet rijp zijn voor een standaard subsidieaanvraag, vertelt SEECE-programmalijnmanager Ballard Asare-Bediako. “We focussen op ideeën die relevant zijn, maar niet van de grond komen als wij ze niet stimuleren.” Onderzoekers worden minimaal een jaar gesteund met een bedrag van 10.000 euro, om hun ideeën werkelijkheid te maken.

Er is behoefte aan meer creativiteit in de energietransitie, meent Asare-Bediako. “Als je op de oude manier blijft werken, dan kom je niet op het niveau waar je moet zijn.” Dankzij het innovatiebudget kunnen onderzoekers op de HAN zelfstandig stappen zetten en buiten de gebaande paden treden. Ze hoeven zich nog niet te verhouden tot een onderzoeksconsortium en eisen van een grote subsidieverstrekker.

De eerste budgetten werden in maart 2021 toegewezen aan onderzoekers van de academie Engineering en Automotive en hebben inmiddels 6 projecten voortgebracht. Deze projecten stimuleren het onderwijs, onderzoek en dragen uiteindelijk bij aan de transitie naar een duurzame energievoorziening. Wat houden deze projecten precies in? Drie voorbeelden:

Onderzoekers Trung Xuan Nguyen en Hatim Mala werken aan een toegankelijk micro grid-lab op de HAN. Op de academie Engineering en Automotive is een ‘slim’ energienetwerk aanwezig; dit bestaat onder andere uit zonnepanelen, batterijen, laadpalen en een controlesysteem. De onderzoekers zorgen dat studenten en bedrijven hiermee aan de slag kunnen. “Het controlesysteem is erg complex. Wie het wilde gebruiken, had diepgaande kennis nodig”, zegt Nguyen.

“We bouwden een soort toplaag, bovenop het traditionele controlesysteem.” Dankzij die laag kunnen ook studenten met het systeem aan de slag. “Studenten van de master Engineering Systems kunnen bijvoorbeeld een geavanceerde controller ontwikkelen”, aldus Nguyen. Het lab wordt ook toegankelijk voor bedrijven. “Die kunnen hun innovaties testen. Een bedrijf dat laadapparatuur voor elektrische voertuigen ontwikkelt, kan bijvoorbeeld nieuwe systemen aan ons micro grid koppelen en zien hoe deze het net beïnvloeden.”

Eind volgend jaar wordt het project officieel afgerond. Voor die tijd moeten verschillende fysieke verbindingen vervangen worden en moet de software toegankelijk zijn voor alle gebruikers. Nguyen: “Ik hoop dat dit het begin is van een groter project. We kunnen het toenemende mate gebruiken voor onderzoek en innovatie.” Geïnteresseerde technici kunnen intussen terecht op de website   www.sustainablecharging.nl voor een digitaal inkijkje in het systeem.

Onderzoeker Patricia Boogaard verrijkt het energieonderwijs van de HAN met een smart grid-simulatiesysteem. Op de hogeschool staan simulatiepanelen die onderdeel zijn van HAN W@TTS. Het systeem bestaat onder andere uit zonne-energie-, windenergie-, opslag- en transport-elementen. Het geheel simuleert energienetwerken, van een lokaal smart grid tot het volledige Europese net. Bijzonder aan dit systeem: het gebruikt échte energiecomponenten, zoals een zonnepaneel.

Boogaard begeleidde verschillende studentprojecten, waarin de panelen een belangrijke rol speelden. “Dit vergroot het praktisch inzicht van studenten in de complexiteit van het elektriciteitsnet. Ze zien hoe het net in de praktijk in elkaar zit, kunnen zelf onderdelen inschakelen en zien welk effect hun acties hebben op het net.” Tweedejaarsstudenten Elektrotechniek werkten aan opdrachten met het systeem. Daarnaast wordt het ingezet voor post-hbo-cursussen. Onder meer werknemers van netbeheerder Enexis gaan met systeem aan de slag.

Het simulatiesysteem speelt bovendien een rol in onderzoek naar energiemanagementsystemen. In de toekomst worden de simulatiepanelen gekoppeld aan onderzoeksomgevingen op de HAN, bijvoorbeeld met een modelwoning op het Industriepark Kleefse Waard in Arnhem. Dan kunnen energiestromen zowel op net-niveau als woningniveau gemeten en geregeld worden. Om dat voor elkaar te krijgen werkt de HAN samen met Open Remote, een bedrijf dat open source energiesoftware ontwikkelt.

Onderzoekers Roel Jansen en Leo Polak bouwden een elektrolyser met een vermogen van 300W in het waterstoflab op het Industriepark Kleefse Waard. Dit systeem kan elektriciteit omzetten in waterstof – op kleine schaal. De onderzoekers willen beter begrijpen hoe dit proces in zijn werk gaat en wat ervoor nodig is om de veiligheid in het lab te waarborgen. “We wilden hands-on ervaring opdoen met elektrolyse. Daarom hebben we individuele onderdelen gekocht, zoals een filter en een pomp”, aldus Jansen.

Het elektrolysesysteem wordt gebruikt voor onderzoek én onderwijs op de HAN. Resultaten van experimenten worden bijvoorbeeld gebruikt in lessen op de hogeschool. “Ik vind het mooi dat die resultaten gebruikt worden in studiehandleidingen en slides die we laten zien in de les.” Studenten gaan zelf ook aan de slag met de apparatuur. “Op dit moment werken tweedejaarsstudenten aan de filtratie van de waterstof voor het verwijderen van vocht. En twee afstudeerders zijn bezig om de gehele elektrolyseopstelling een slag verder te brengen.”

De onderzoekers zien de huidige set-up als een goede basis voor vervolgonderzoek, in samenwerking met bedrijven. In februari ging een TKI-project van start, waarin het verwijderen van vocht en zuurstof, om waterstof geschikt te maken als brandstof voor mobiele toepassingen, centraal staat. Bij dit project is het Arnhemse HyGear betrokken. Dit bedrijf is gespecialiseerd in de levering van industriële waterstof – alsook andere gassen – in grote hoeveelheden. Een mooi voorbeeld van samenwerken in de driehoek, aldus onderzoeker Jansen.

SEECE reflecteert jaarlijks op de ontwikkelingen van de onderzoeken die gesteund zijn met het innovatiebudget. Projecten die ver genoeg zijn om aanspraak te maken op reguliere subsidie, maken plaats voor nieuwe creatieve ideeën. Projecten die nog niet rijp zijn voor een reguliere subsidieaanvraag worden langer gesteund, laat Asare-Bediako weten. In maart vindt zo’n reflectiemoment plaats.