Bachelorawards 2015

Microreactor
Microreactoren zijn zo goed in staat vloeistoffen te vermengen en te verhitten dat ze sommige chemicaliën en medicijnen efficiënter kunnen produceren dan de gangbare productieprocessen. Hoe mooi zou het zijn als een softwaremodel, door steeds kleine aanpassingen te doen, de perfecte microreactor zou kunnen ontwerpen? Promovendus Floris van Kempen werkt aan dat onderzoek. Hij vroeg vier studenten werktuigbouwkunde om zijn model te testen voor hun bacheloreindproject. “We hebben prestaties van geschaalde reactoren uit de 3D-printer vergeleken met de voorspelde prestaties van het model”, vertelt Ben Sloof, één van de vier. “De eerste resultaten bevestigen de logische denkkracht van het model. Het model wijkt wel af van de door ons gevonden waarden.” De afwijking zit vooral in de doorlooptijd van de vloeistoffen in de microreactor. Die was veel hoger dan in het model. Volgens de studenten komt dat doordat het model alleen rekening houdt met beweging van moleculen in x- en y-richting en niet met de z-richting. Het model ontwerpt dus 3D-reactor vanuit een 2D-rekenmodel. De studenten raadden de onderzoekers dan ook aan de z-richting wel mee te nemen in het model. Ze kregen een 9,5 voor hun onderzoek.

Ontwerp: Microreactor
Cijfer: 9,5

Spionagesatelliet
‘Holland’s Intelligence, Reconnaissance, and Earth Surveillance’. Een mond vol voor een spionagesatelliet. 

Toch is dat wat tien studenten luchtvaart- en ruimtevaarttechniek voor hun bachelor-eindproject hebben ontworpen voor de Koninklijke Luchtmacht. Defensie wil voor observatiefoto’s, zoals van de rampplek van de MH17, niet steeds afhankelijk zijn van Navo-partners.

Volgens student space engineering Dirk-Jan Kok waren de opdrachtgevers ‘zeer tevreden’ met het resultaat. Ze kregen een 8,5 van hun begeleider. De eisen waren behoorlijk ambitieus: de satelliet moet overal ter wereld observatiefoto’s kunnen maken van een scherpte tot een halve meter boven het aardoppervlak. Bovendien moesten de ingegeven coördinatorenkloppen, met een afwijking van maximaal een halve meter. De satelliet mocht maar tweehonderd kilo wegen (Amerikaanse tegenhangers die zulke scherpe foto’s maken wegen tien keer zoveel). De productie en lancering mochten maximaal vijftien miljoen euro kosten. “Onrealistisch laag”, aldus Kok. “Het is een kleine tien miljoen euro duurder uitgevallen, maar alleen al lancering kost zoiets.”

Ontwerp: Holland’s Intelligence, Reconnaissance, and Earth Surveillance
Cijfer: 8,5

Battery management systeem
De bouw van de zonnewagen Nuna 8 is vorige week begonnen. Eén van de onderdelen die het studententeam wellicht aanpast, is het battery management systeem, dat onder meer de capaciteit en temperatuur van de accu in de gaten houdt. In de voorgaande Nuna’s zat een standaard systeem, maar dat is niet nauwkeurig genoeg en verbruikt te veel energie.

Student computer engineering Pim Veldhuisen ontwierp voor zijn bachelor-eindproject samen met vijf studiegenoten een alternatief systeem. Alle onderdelen daarvan zitten op een printplaat van tien bij zestien centimeter. De studenten hebben het stroomverbruik tijdens de race verlaagd van 1200 milliWatt (mW) naar 700 mW.

En dat is niet alles. “Een groot probleem van het oude systeem was het hoge standby-verbruik. Dat trok de batterij leeg tussen het rijden door. We hebben dat verbruik verminderd van 75 mW naar minder dan 1 mW. Verder mat het oude systeem de batterijspanning met een onnauwkeurigheid van vijf mV. Wij hebben de afwijking gereduceerd tot 1,2 mV”, aldus Veldhuisen. De studenten kregen een 9,5 en twee negens voor hun project. De printplaat wordt ingebouwd in de Nuna 8, die in oktober 2015 weer meedoet aan de Nuon Solar Race in Australië.

Ontwerp: Battery management systeem
Cijfer: 9,5