2017/7 design magazine

Raak geinspireerd door de laatste innovaties, zoals recycling van li-ion batterijen, desert twins, ujet scooters, rubber algen.

Massieve groei van het gebruik van li-ion batterijen

 

Helaas betekent recycling van li-ion batterijen vaak dat ze worden omgezet in laagwaardige additieven voor bouwmaterialen, worden verbrand of terecht komen op de vuilstort. Terwijl we allemaal li-ion batterijen hebben in onze telefoons, laptops of power tools. Een nieuwe proeffabriek toont aan dat een ecologisch recyclingproces met een materiaal recyclagepercentage van minstens 75% haalbaar is.

 

Lithium-ion batterijen hebben goede specificaties: een laadcyclus met 90% efficiëntie, 2 tot 3 keer langere levensduur dan loodbatterijen en een veel betere energiedichtheid. Ze worden veel gebruikt in smartphones, elektrische fietsen, elektrische voertuigen, hybride auto’s, gereedschappen en vele andere toepassingen waar een laag gewicht en veel energie nodig is.

 

Moeilijke recycling
Het droevige is dat de meest voorkomende recyclingmethode voor lithium-ion batterijen nog steeds verbranding of storting is. Hoewel er vluchtige verbindingen in li-ion elektrolyten zitten, die risico’s geven bij contact met de huid, longirritatie, en toxische deeltjes in de lucht. Oudere lood batterijen bereiken een percentage van 96% materiaal hergebruik, waarbij 100% van het lood wordt gebruikt om nieuwe batterijen van te maken. Dus, wat is het probleem met li-ion recycling?

 

In geval de li-ion batterijen worden gerecycleerd, richt het proces zich op het hergebruik van de meest waardevolle materialen nikkel en kobalt. Naast de hoge grondstoffenprijzen voor deze materialen worden toekomstige tekorten verwacht door toenemende productie van lithium-ion batterijen, vooral door elektrische voertuigen. Hoewel de grondstofkosten van lithium lager zijn dan die van nikkel en kobalt, wordt haar toekomstige recycling door sommige onderzoekers als doorslaggevend gezien.

 

Recycling processen voor li-ion batterijen bestaan uit een combinatie van verschillende ingewikkelde operaties: deactivering, pyrometallurgische, mechanische en hydrometallurgische behandelingen. Deze processen hebben uiteenlopende nadelen, zoals hoge energie-input voor pyrometallurgische behandelingen, het gebrek aan lithiumrecycling, grote hoeveelheden vloeibaar gevaarlijk afval en lage recycling ratio’s.

 

LithoRec
Onlangs heeft de Duitse LithoRec II-proefinstallatie bewezen dat een materiaalherstel van 75% en meer mogelijk is op recyclingbasis van lithium-ion batterijen. Dit is veel beter dan de stand van de techniek. Door verschillende processtappen te combineren, zoals ontlading, demontage, shredding, zeven en airjet-separatie is het doel bereikt: er is bewezen dat lithium-ion batterijen veel beter kunnen worden gerecycled.

 

EV batterij systemen
Binnen een paar jaar zal waarschijnlijk een massale uitrol van elektrische voertuigen plaatsvinden, meestal uitgerust met lithium type batterijen. De inhoud van een batterij pakket voor elektrische voertuigen met een gemiddeld gewicht bestaat uit 3,5 kg lithium, 10,9 kg nikkel, 10,9 kg kobalt en 9,8 kg mangaan. Deze hoge hoeveelheden benadrukken de noodzaak voor het recycling van deze materialen.

Solid state toekomst
Potentieel kunnen solid state batterijen een nog betere oplossing zijn: batterijen die zowel vaste elektroden als vaste elektrolyten hebben, dus geen vloeistoffen. Dergelijke batterijen zijn makkelijk te miniaturiseren en er is geen probleem met elektrolytlekkage. Ze hebben een lange levensduur en hebben meestal geen abrupte veranderingen in prestaties door temperatuur, zoals bij bevriezing of koken van vloeibare elektrolyt het geval kan zijn.

Het slechte nieuws is dat ze nog steeds extreem duur zijn, maar grote bedrijven zoals Samsung werken aan nieuwe methoden voor massaproductie. En er lijken goede mogelijkheden te zijn voor volledige recycling van dit type batterijen.

 

Desert Twins

De Desert Twins harvester van het Nederlandse bedrijf SunGlacier kan water verzamelen in de heetste en droogste omgevingen. Warme woestijnen lijken droog, maar ze bevatten nog veel water in de lucht, tot vijf keer meer dan in Nederland. Dat komt vooral door de hoge temperaturen en het regent niet. De relatieve vochtigheid is laag, maar de absolute vochtigheid kan zeer hoog zijn. Het systeem werkt autonoom op zonne energie.

 

UJET Vehicles

Geen scooter, geen fiets. Maar een nieuwe mobiliteit, nieuwe technologie, nieuw design, nieuwe connectiviteit. UJET streeft naar het uitvinden, produceren en commercialiseren van persoonlijke e-mobiliteitsoplossingen, die de stedelijke gemeenschap bemoeit met slimme technologie voor duurzamer steden.

 

Rubber fronds

Kleine, kunstmatige algen worden ingezet in een eerste poging om riffen in de Middellandse Zee te herstellen. Ze lijken op coralline algen, die een vergelijkbare ecologische functie hebben voor koralen: het vormen van riffen met calciumcarbonaatstructuren die diverse en complexe omgevingen creëren.

Het team ontwikkelde kleine plastic structuren die de natuurlijke koraalalgen Ellisolandia elongata en de manier waarop ze bewegen nabootsen. Negentig synthetische mini-riften, elk met twintig bladeren zijn gemaakt van een elastisch siliconenelastomeer en verankerd in een doorzichtige hars.

 

Noordje

Alskar Design ondersteunt behalve Mercy Ships nu ook Noordje. Bij Noordjes Schrijflab wordt met een dagelijkse programmering na schooltijd een extra steun geboden voor leerlingen op gebied van taalontwikkeling en hun creativiteit.

Bij Noordjes Kunstacademie komen kinderen in de leeftijd van 6-13 jaar die het leuk vinden om met hun creativiteit bezig te zijn en meer willen leren op gebied van verschillende technieken.

 

Poet on the Shore

Poet on the Shore (dichter aan de kust) is een autonome robot die op het strand loopt. Het geniet van het kijken naar de zee, het luisteren naar het geluid van golven die op het strand spoelen, de windmolens, het gesprek van kinderen en het onophoudelijke rumoer van zeevogels. Het merendeel van de tijd loopt het alleen om te luisteren en te voelen. Soms schrijft het verzen in het zand en kijkt hoe de golven de versen wegwassen.

Bekijk de video

 

VES-4® apparaat

De heer Mouad Mkamel en zijn team van onderzoekers van de Ben M’sik Hassan II Universiteit in Marokko hebben een nieuwe schorpioenmelkrobot ontworpen. Schorpioengif wordt gebruikt in medische toepassingen zoals immunosuppressiva, anti-malariale geneesmiddelen en kankeronderzoek, maar het extractieproces kan mogelijk levensbedreigend zijn. “Deze robot maakt het melken van het gif snel en veilig”.

 

Derde duim

Dani Clode heeft een draagbare derde duim gemaakt die de gebruiker kan helpen om meer voorwerpen te dragen, citroenen te squeezen of complexe akkoorden op de gitaar te spelen. De derde duim is een gemotoriseerde, controleerbare extra vinger, ontworpen voor iedereen die zijn natuurlijke vaardigheden wil uitbreiden. Clode creëerde het apparaat als een manier om conventionele ideeën over prothetiek uit te dagen. Meestal worden protheses beschouwd als apparaten voor mensen met een handicap.

“De oorsprong van het woord prothese betekent toevoegen, aanbrengen, zodat je niet repareert of vervangt, maar uitbreidt” zegt Clode. “De Derde Duim is geïnspireerd door deze oorsprong, het verkennen van de menselijke verrijking en het streven naar het herformuleren van de prosthetica als uitbreidingen van het lichaam.”

Bekijk de video

 

Vycle

Een verticaal transportconcept dat stadsbewoners in staat stelt om omhoog te fietsen. Vycle is ontworpen door Elena Larriba en is een verticaal transportsysteem met pedalen, dat een duurzaam en efficiënt alternatief biedt voor liften en trappen. Het systeem is gebalanceerd met tegenwichten waardoor het lichaam van de gebruiker het enige gewicht is om te overwinnen.

Bekijk de video

 

Multirotorvliegtuig

De unieke actuator van dit omni-directionele vliegtuig met acht rotors geeft het volledige vermogen- en koppelautoriteit in alle drie de dimensies, waardoor het nieuwe manoeuvres kan vliegen. Voor dit multirotorvoertuig werd ook een trajectgenerator ontwikkeld. De trajectgenerator kan circa 500.000 trajecten per seconde genereren die het multirotorvoertuig vanuit een beginstand, dat wil zeggen positie, snelheid en houding, naar een gewenste eindstand in een bepaalde tijd begeleidt.

Bekijk de video

 

maak uw innovatie een realiteit

De gratis designguide helpt u bij het voorbereiden van uitdagende design en productontwikkeling projecten. Met mindset, organisatie en begrip van het proces. Zodat we samen met u effectief de producten van morgen kunnen creëren.

Vul uw gegevens in en wij sturen het graag vrijblijvend toe.