Else Beekman
Het klinkt onwerkelijk: elektriciteit opwekken met kleding die je draagt waar stukjes tomaat in zijn verwerkt. Toch is dit geen toekomstmuziek want Susana Guzmán en José Alejandro Heredia van de Universiteit van Málaga ontdekten dat het kon.
Duurzaam, goedkoop en niet toxisch
Het prototype dat zij ontwikkelden, het zogeheten e-textiel, betreft een katoenen T-shirt dat energie produceert onder invloed van het temperatuurverschil tussen het lichaam van de drager en zijn omgeving. Een goedkope en vooral duurzame oplossing voor het opwekken van elektriciteit.
Voor het opwekken van elektriciteit met behulp van temperatuurverschillen werd tot dusver gebruik gemaakt van zware metalen als lood, germanium of tellurium. Dit zijn dure, schaarse en niet flexibele metalen die bovendien niet in Spanje verkrijgbaar zijn. Het e-textiel daarentegen is vervaardigd met flexibele, goedkope grondstoffen die in Spanje in overvloed aanwezig en ook nog eens niet toxisch zijn.
Eenvoudig principe
De formule is vrij eenvoudig: water met ethanol (oplosmiddel), deeltjes van tomatenschil en koolstof nanodeeltjes. Deze oplossing dringt goed door in het katoen en hecht zich er vervolgens goed aan vast. Het katoen heeft nu elektrische eigenschappen. Dat werkt als volgt. In de oplossing zijn twee verschillende soorten nanodeeltjes verwerkt, de ene soort stoot elektronen af en de andere trekt deze juist aan. Deze elektronenuitwisseling, die alleen onder invloed van temperatuurverschil plaatsvindt, genereert elektriciteit. Hoe groter het temperatuurverschil tussen het T-shirt en de omgeving, hoe meer elektriciteit.
Nu het gelukt is om op deze manier elektriciteit op te wekken, is de volgende stap te kijken naar hoe deze energie kan worden opgeslagen met behulp van een batterij of bijvoorbeeld een kleine aansluiting voor een mobiele telefoon. Ook het opwekken van de elektriciteit zelf moet nog verder ontwikkeld worden zodat in de toekomst met deze techniek bijvoorbeeld mobiele telefoons kunnen worden opgeladen of met behulp van lichtsignalen koorts kan worden gesignaleerd. Om deze en andere toepassingen te kunnen realiseren is een beperkte opschaling al voldoende.
Gebruik in de praktijk
De praktische toepasbaarheid kan gezocht worden in de mode-industrie of in de ruimtevaart. Astronauten zouden met het dragen van e-textiel zichzelf van energie kunnen voorzien. Ook binnen de medische wetenschap ziet Heredia mogelijkheden voor zijn uitvinding. Ziekenhuispatiënten zouden met het e-textiel bij incidenten directe wifisignalen kunnen uitzenden naar het zorgpersoneel waardoor de talloze draden waar ze nu vaak aan vast zitten niet meer nodig zijn.
Tweede leven
De tomatenschillen waar Guzmán en Heredia mee werken zijn afvalproducten afkomstig uit de conservenindustrie. Een klein deel daarvan wordt gebruikt voor veevoer en de rest wordt als afval verwerkt. Deze afvalverwerking zorgt weer voor CO2-uitstoot die voor een deel bespaard kan blijven als de tomatenschillen een tweede leven krijgen voor het opwekken van elektriciteit. Het e-T-shirt lijkt nu nog sciencefiction, maar is volgens Heredia dichterbij dan je zou denken. De praktische toepassingen moeten nog worden uitgewerkt, maar het belangrijke begin is er.