Green52: restwarmte omzetten in energie

Elk industrieel proces produceert warmte. In veel gevallen is die warmte tot op zekere hoogte bruikbaar, maar daarna wordt het afval. De temperatuur is te laag om efficiënt te worden hergebruikt, het is te moeilijk om de warmte op te vangen, en vaak wordt deze gewoon vrijgelaten. Voor Wim Essing van Green52 ligt juist in die over het hoofd geziene categorie energie de kans.

Met een achtergrond in automobieltechniek, motortuning en high-performance technologie heeft Essing het grootste deel van zijn carrière besteed aan het tot het uiterste drijven van technische systemen. “Ik ben altijd gefascineerd geweest door de fysieke grenzen van technologie”, zegt hij. Die nieuwsgierigheid leidde hem naar een opvallende fysische anomalie in een specifiek temperatuurbereik. Door gebruik te maken van die anomalie heeft Essing een thermodynamische generator ontwikkeld die laagwaardige restwarmte kan omzetten in elektriciteit. Het eerste prototype draait inmiddels. De uitdaging is nu om van een veelbelovend proof of concept een schaalbare technologie te maken. En Briskr & het BANN-netwerk hebben hem geholpen om de volgende stappen te zetten.

Terugwinning van verloren energie

Het idee achter de machine is eenvoudig uit te leggen, maar technisch gezien complex om te realiseren. Veel industriële processen genereren warmte bij temperaturen die te laag zijn voor bestaande omzettingstechnologieën. Boven ongeveer 200 graden Celsius bestaan er beproefde methoden om warmte te gebruiken voor het opwekken van energie. Onder die drempel worden de mogelijkheden aanzienlijk beperkter.

De technologie van Essing is precies voor dat lagere temperatuurbereik ontworpen. “Ik voer warmte van 60 graden in en wek daarmee elektriciteit op. Het is een unieke oplossing”, zegt hij. In zijn huidige vorm kan het prototype gebruikmaken van een temperatuurverschil – bijvoorbeeld koelwater van 60 tot 40 graden Celsius – om de anomalie in het materiaal te activeren. Dat zorgt voor druk, die vervolgens kan worden omgezet in elektriciteit.

Het prototype heeft gedraaid en is onafhankelijk beoordeeld, maar het is nog lang geen commercieel product. De huidige machine weegt ongeveer 5.500 kilo en produceert slechts zo'n 1.000 watt. De volgende vraag is of het kan worden omgevormd tot iets dat kleiner, krachtiger, goedkoper en duurzamer is voor industrieel gebruik.

Van prototype tot industriële toepassing

De mogelijke toepassingen zijn talrijk: datacenters, aluminiumgieterijen, voedselverwerkende bedrijven, elektriciteitscentrales en grote industriële locaties produceren allemaal warmte die vaak via lucht- of waterkoeling wordt afgevoerd en vervolgens verloren gaat.

Essing stelt zich een toekomst voor waarin die warmte de basis vormt voor nieuwe elektriciteit. “Dit is in feite ‘gratis’ elektriciteit. Natuurlijk zijn er de kosten van de machine, waardoor de vraag luidt: hoe lang werkt deze en wat is het rendement op de investering?”

Het prototype heeft aangetoond dat het technische principe werkt, maar de belastingen binnenin de machine zijn hoog. Onderdelen worden blootgesteld aan aanzienlijke krachten, en het team moet nu in kaart brengen hoe de materialen zich in de loop van de tijd gedragen. „We moeten nu uitzoeken hoe lang het systeem onder deze omstandigheden kan blijven draaien”, zegt Essing. Welke onderdelen kunnen kant-en-klaar worden aangeschaft? En waar is maatwerk nodig?

En welk rendement is goed genoeg voor een commercieel levensvatbare machine? Het milieuvoordeel ligt misschien voor de hand, maar voor de industrie moeten de berekeningen ook financieel kloppen. Essing is duidelijk: perfectie is niet het doel bij de eerste commerciële versie. „Als we geen 50 procent van de restwarmte terugwinnen, maar misschien 30 procent, kan dat nog steeds zeer waardevol zijn”, zegt hij.

De financieringskloof tussen uitvinding en opschaling

Tot nu toe is de ontwikkeling gefinancierd door een groep van vijf particuliere investeerders. Samen hebben zij meer dan een miljoen euro in het prototype gestoken. De volgende stap is aanzienlijk groter. Om de overstap te maken van proof of concept naar industriële technologie, verwacht Essing dat er enkele miljoenen euro's nodig zullen zijn voor onderzoek, engineering, modellering, duurzaamheidstests en teamontwikkeling.

Dat maakt het project een uitdaging voor traditionele angel-investeringen. De potentiële impact is groot, maar de weg naar de markt is lang en technisch risicovol. Tijdens de BANN-sessie presenteerde Essing Green52 aan een groep business angels, om te peilen hoe investeerders deze kans zagen.

Wat BANN en Briskr hebben bijgedragen

Het directe investeringsresultaat was duidelijk: nul. Toch was de sessie allesbehalve een teleurstelling. “Waarom zou je hier niet in investeren?”, vroeg Essing aan de investeerders tijdens de gesprekken. Hun antwoorden waren eerlijk en verhelderend. De technologie heeft zich nog niet duurzaam bewezen. Het rendement op de investering is in dit stadium te onzeker.

Voor Essing en zijn investeerders hielp die feedback om de volgende stap scherp te stellen. Het project komt wellicht zeer in aanmerking voor overheidsfinanciering, Europese innovatieprogramma's of subsidiemogelijkheden gericht op duurzame energie, energie-efficiëntie en netcongestie.

Het BANN-programma hielp Essing om de technologie aan ervaren investeerders en adviseurs te presenteren. “Het was voor mij een zeer positieve ervaring”, vertelt hij. “De ondersteuning bij het voorbereiden van de pitch was echt goed.” Het proces hielp hem te begrijpen wat investeerders nog nodig hebben voordat ze instappen, en verschillende mensen boden aan om te helpen bij het verkennen van subsidiemogelijkheden.

De kans in Nederland benutten

De ambitie is groot. Tegelijkertijd is Essing realistisch. De technologie bevindt zich nog in een vroeg ontwikkelingsstadium. Voorlopig zoekt het bedrijf naar de juiste aanpak om de ontwikkeling voort te zetten. Daarbij kan het gaan om subsidies, universiteiten en technische partners. Om verder te komen heeft het bedrijf mensen nodig die kunnen helpen bij het opbouwen van de organisatie rondom de uitvinding: subsidiespecialisten, technische partners, business developers en uiteindelijk een breder team van ingenieurs.

En uiteindelijk zijn er grotere investeerders nodig. Essings voorkeur is duidelijk: hij wil het intellectuele eigendom behouden en de mogelijkheid om zo lang mogelijk in Nederland te blijven. “Maar niet tegen elke prijs, want als we hier echt een team op zetten, geloof ik dat we iets moois kunnen neerzetten”, zegt hij.

Foto: Chris Smits