Koelen met geluid?!
In een garage van een startup uit het oosten van ons land staat een apparaat dat wellicht de planeet gaat redden. Er wordt hier gebouwd aan airco’s die niet worden aangesloten op het stroomnet of een andere energiebron, maar die (rest)warmte kunnen omzetten in geluid… en dat vervolgens in koelte. Ze kunnen het zelfs laten vriezen. Hoe dat in zijn werk gaat, zie je hieronder:
Door koelen warmt de aarde op
Het internationale energie agentschap heeft brekend dat wereldwijd ongeveer 10 procent van alle elektriciteit wordt besteed aan airconditioning. De verwachting is dat dit in de komende decennia flink zal toenemen. De mensen achter het bedrijf SoundEnergy uit Enschede vonden hierin hun motivatie om naar een duurzame oplossing te zoeken. Hoe kun je koelen zonder elektriciteit te verbruiken, zonder CO2 uit te stoten en zonder schadelijke koelvloeistoffen te gebruiken. Ze kwamen uit bij een techniek die thermo-akoestiek genoemd wordt. Een techniek die zelfs onder natuurkundigen als bijzonder complex wordt gezien. Complex genoeg in ieder geval dat er maar een handjevol mensen echt schijnt te begrijpen hoe het werkt.
Soundenergy
De machine die ze bij Soundenergy hebben gemaakt, wordt de THEAC-25 genoemd. Een machine van ongeveer twee vierkante meter die bestaat uit verschillende cilinders en buizen. Overal om de installatie hangen slangen. Hiermee komt warme vloeistof het apparaat binnen en moet het koude er weer uitstromen. Er zit geen enkel bewegend onderdeel op het apparaat. Naar eigen zeggen komt de helft van de energie die erin stroomt, er als koeling weer uit.
Hoe werkt het?
Het ontwerp voor de machine komt uit een hele theoretische tak van de natuurkunde; de thermo-akoestiek. Een vakgebied waar warmteleer, geluidsleer en werktuigbouwkunde samenkomen. Het is een ongebruikelijke mengvorm van deze wetenschappelijke disciplines. Het idee om warmte om te zetten in geluid en dit vervolgens weer om te zetten in koelte, bestond op papier al veel langer, maar nog niet eerder hebben mensen zich eraan gewaagd om het in de praktijk toe te passen. Het apparaat is zelf geen energiebron, maar een energie-conversie-machine. De ene vorm van energie wordt omgezet in een andere. Delen van deze techniek vinden we ook terug in warmtepompen of in koelkasten. Het verschil is dat de zuigers en pompen in de Theac-25 zijn vervangen door de beweging van geluidsgolven.
De restwarmte wordt omgezet in geluidsgolven, die op zijn beurd weer worden omgezet in kou. De golven ontstaan door temperatuurverschillen in de uizen. Als het gas van kou naar hitte gaat veranderd de golf van lengte en dit levert weer energie op. Er wordt dus gekoeld met geluidsgolven.
Toekomst
Het Enschedese bedrijf produceert nu aan de lopende band koelmachines die de hele wereld overgaan. De belofte is, net als de vraag, enorm groot. Of het op grote schaal kan worden toegepast en of dit echt voor een energie-revolutie zal gaan zorgen, zal de toekomst ons leren.