Wetenschap

Er zit muziek in zonnecellen

Een zelfvoorzienende discman of mobiele telefoon. In de winkel zijn ze nog niet te krijgen, maar IO-er Patrick van Rijckevorsel ontwierp ze al wel.

/strong>

Patrick van Rijckevorsel ontving twee weken geleden de Van Herk-ontwerpprijs voor het beste en nuttigste twaio-project. Hij deed onderzoek naar de toepassing van zonnecellen in consumentenelektronica.

Voor zijn afstudeerproject bij industrieel ontwerpen ontwierp Van Rijckevorsel een afstandbediening voor digitale mengtafels, een ontwerp met minder maatschappelijk nut dan zijn huidige ontwerp. Drie maanden na zijn afstuderen werd hij twaio (tweejarige aio) bij het Institute of Advanced Industrial Design Engineering van de TU. ,,In het eerste jaar kreeg ik colleges en practica. Het leuke van een twaio-opleiding is juist dat je nog een jaar studeert. In mijn tweede jaar ben ik bij Philips met een project aan de slag gegaan.”

De elektronicaproducent was wel geïnteresseerd in de toepassing van zonnecellen in consumentenelektronica en schakelde Van Rijckevorsel in. Binnen het project had hij een behoorlijke vrijheid. ,,We hebben gewoon vijf producten verzonnen. Oorspronkelijk hadden we zo’n honderd ideeën, waarna we geselecteerd hebben op haalbaarheid. Daarnaast moesten de producten nog eens passen in de productlijn van Philips”, aldus Van Rijckevorsel.

De vijf producten lopen uiteen: een draagbare cd-speler, een gsm, een radio, een six pack cooler en een tasje met daarin een batterijlader. De producten zijn bestemd voor verschillende productdivisies van Philips. Van Rijckevorsel zag er van af zonnecellen te plakken op reeds bestaande producten. Hij heeft de producten zelf ontworpen, om toch wat samenhang te creëren tussen de vijf producten. Soms ook was er simpelweg geen plaats voor zonnecellen op de huidige ontwerpen.

Rondlopen

De producten zijn alle vijf haalbaar, benadrukt hij. Vier van de producten zijn nu alleen nog te zien in een demonstratiefilmpje dat Van Rijckevorsel zelf gemaakt heeft. Alleen van het tasje met oplader heeft hij een prototype gebouwd. ,,Het tasje met oplader was vrij eenvoudig in elkaar te zetten. Aan prototypes voor de andere producten ben ik niet toegekomen. Dat ging ook wat te ver voor dit project.”

Voordat hij de producten kon ontwerpen, moest hij eerst onderzoeken wat het rendement van de te gebruiken zonnecellen was. De energie die de cellen leveren moet immers minstens even groot zijn als de energie die de producten verbruiken. Het was niet slechts een kwestie van de specificaties opzoeken, zegt hij. ,,Je kunt wel veel informatie vinden over de invloed van de zon op optimaal geplaatste zonnecellen, maar het is heel wat anders als je er mee gaat rondlopen. Je bent namelijk niet altijd optimaal op de zon gerichten ook de weersomstandigheden wisselen.” Van Rijckevorsel moest dus in de praktijk gaan testen.

Daarvoor gebruikte hij een in de winkel verkrijgbare batterijlader met zonnecellen en bouwde die om tot energiemeter. ,,Ik heb er eentje op het dak van Philips gezet als referentiemeting. Zelf heb ik van januari tot en met juni zo’n ding bij me gehad. Ik heb hem op verschillende manieren gedragen om zo de resultaten bij ‘gemiddeld’ gebruik te meten.” Na een half jaar onderzoek bleek dat de zonnecellen bij ‘dagelijks gebruik’ vijftien procent van de energie produceren die ze halen in optimale toestand.

Vanwege het sterk wisselende weer in ons land en het mobiele gebruik kunnen de zonnecellen in de ontworpen apparatuur alleen functioneren in combinatie met een accu. Alleen de six pack cooler is hierop een uitzondering, omdat die bij meer zon ook meer moet gaan koelen. Uit het onderzoek blijkt dus dat het in theorie mogelijk is om evenveel energie op te wekken als het product verbruikt.

Milieu

Over de realisatie van zijn ontwerpen kan Van Rijckevorsel nog niet zo veel zeggen. Hijzelf wil niet doorgaan met het project, mede omdat Philips de producten op dit moment nog niet wil gaan produceren. De vraag is ook of zonne-energie wel altijd zo milieuvriendelijk is. ,,In sommige toepassingen zijn zonnecellen wel milieuvriendelijk, maar als je ze op het dak plaatst eigenlijk niet. Er gaat enorm veel energie zitten in de productie van zonnecellen voor plaatsing op het dak.” Wanneer zonnecellen in de toekomst in massaproductie komen, zal dat sterk verbeteren en zal ook de prijs aanzienlijk zakken. Over de toekomst van zonnecellen is Van Rijckevorsel duidelijk: ,,We moeten in ieder geval doorgaan met de ontwikkeling van zonnecellen. Maar je moet per product bekijken of het verstandig is zonnecellen toe te passen.”

Van Rijckevorsel: ,,Het tasje met oplader was vrij eenvoudig in elkaar te zetten”

Foto: Marcel de Buck

Een zelfvoorzienende discman of mobiele telefoon. In de winkel zijn ze nog niet te krijgen, maar IO-er Patrick van Rijckevorsel ontwierp ze al wel.

Patrick van Rijckevorsel ontving twee weken geleden de Van Herk-ontwerpprijs voor het beste en nuttigste twaio-project. Hij deed onderzoek naar de toepassing van zonnecellen in consumentenelektronica.

Voor zijn afstudeerproject bij industrieel ontwerpen ontwierp Van Rijckevorsel een afstandbediening voor digitale mengtafels, een ontwerp met minder maatschappelijk nut dan zijn huidige ontwerp. Drie maanden na zijn afstuderen werd hij twaio (tweejarige aio) bij het Institute of Advanced Industrial Design Engineering van de TU. ,,In het eerste jaar kreeg ik colleges en practica. Het leuke van een twaio-opleiding is juist dat je nog een jaar studeert. In mijn tweede jaar ben ik bij Philips met een project aan de slag gegaan.”

De elektronicaproducent was wel geïnteresseerd in de toepassing van zonnecellen in consumentenelektronica en schakelde Van Rijckevorsel in. Binnen het project had hij een behoorlijke vrijheid. ,,We hebben gewoon vijf producten verzonnen. Oorspronkelijk hadden we zo’n honderd ideeën, waarna we geselecteerd hebben op haalbaarheid. Daarnaast moesten de producten nog eens passen in de productlijn van Philips”, aldus Van Rijckevorsel.

De vijf producten lopen uiteen: een draagbare cd-speler, een gsm, een radio, een six pack cooler en een tasje met daarin een batterijlader. De producten zijn bestemd voor verschillende productdivisies van Philips. Van Rijckevorsel zag er van af zonnecellen te plakken op reeds bestaande producten. Hij heeft de producten zelf ontworpen, om toch wat samenhang te creëren tussen de vijf producten. Soms ook was er simpelweg geen plaats voor zonnecellen op de huidige ontwerpen.

Rondlopen

De producten zijn alle vijf haalbaar, benadrukt hij. Vier van de producten zijn nu alleen nog te zien in een demonstratiefilmpje dat Van Rijckevorsel zelf gemaakt heeft. Alleen van het tasje met oplader heeft hij een prototype gebouwd. ,,Het tasje met oplader was vrij eenvoudig in elkaar te zetten. Aan prototypes voor de andere producten ben ik niet toegekomen. Dat ging ook wat te ver voor dit project.”

Voordat hij de producten kon ontwerpen, moest hij eerst onderzoeken wat het rendement van de te gebruiken zonnecellen was. De energie die de cellen leveren moet immers minstens even groot zijn als de energie die de producten verbruiken. Het was niet slechts een kwestie van de specificaties opzoeken, zegt hij. ,,Je kunt wel veel informatie vinden over de invloed van de zon op optimaal geplaatste zonnecellen, maar het is heel wat anders als je er mee gaat rondlopen. Je bent namelijk niet altijd optimaal op de zon gerichten ook de weersomstandigheden wisselen.” Van Rijckevorsel moest dus in de praktijk gaan testen.

Daarvoor gebruikte hij een in de winkel verkrijgbare batterijlader met zonnecellen en bouwde die om tot energiemeter. ,,Ik heb er eentje op het dak van Philips gezet als referentiemeting. Zelf heb ik van januari tot en met juni zo’n ding bij me gehad. Ik heb hem op verschillende manieren gedragen om zo de resultaten bij ‘gemiddeld’ gebruik te meten.” Na een half jaar onderzoek bleek dat de zonnecellen bij ‘dagelijks gebruik’ vijftien procent van de energie produceren die ze halen in optimale toestand.

Vanwege het sterk wisselende weer in ons land en het mobiele gebruik kunnen de zonnecellen in de ontworpen apparatuur alleen functioneren in combinatie met een accu. Alleen de six pack cooler is hierop een uitzondering, omdat die bij meer zon ook meer moet gaan koelen. Uit het onderzoek blijkt dus dat het in theorie mogelijk is om evenveel energie op te wekken als het product verbruikt.

Milieu

Over de realisatie van zijn ontwerpen kan Van Rijckevorsel nog niet zo veel zeggen. Hijzelf wil niet doorgaan met het project, mede omdat Philips de producten op dit moment nog niet wil gaan produceren. De vraag is ook of zonne-energie wel altijd zo milieuvriendelijk is. ,,In sommige toepassingen zijn zonnecellen wel milieuvriendelijk, maar als je ze op het dak plaatst eigenlijk niet. Er gaat enorm veel energie zitten in de productie van zonnecellen voor plaatsing op het dak.” Wanneer zonnecellen in de toekomst in massaproductie komen, zal dat sterk verbeteren en zal ook de prijs aanzienlijk zakken. Over de toekomst van zonnecellen is Van Rijckevorsel duidelijk: ,,We moeten in ieder geval doorgaan met de ontwikkeling van zonnecellen. Maar je moet per product bekijken of het verstandig is zonnecellen toe te passen.”

Van Rijckevorsel: ,,Het tasje met oplader was vrij eenvoudig in elkaar te zetten”

Foto: Marcel de Buck

Redacteur Redactie

Heb je een vraag of opmerking over dit artikel?

delta@tudelft.nl

Comments are closed.