Screenshot YouTube
Stel je voor dat je je huis zou kunnen verwarmen of koelen door het gewenste comfortniveau uit de lucht te plukken. Letterlijk.
De Israëlische startup ThermoTerra verandert die visie in een nieuw systeem voor hernieuwbare energie dat energie haalt uit schommelingen in de luchtvochtigheid.
"Waterdamp in de lucht die wordt geabsorbeerd op of in een absorberend materiaal, brengt een aanzienlijke hoeveelheid energie over", legt Dror Zchori, oprichter en CEO van ThermoTerra, aan ISRAEL21C uit.
We weten dit intuïtief. Wanneer water verdampt, zorgt dit voor een verkoelend effect. Denk aan het menselijk lichaam: als we het warm hebben, produceren we zweet dat, als het verdampt, ervoor zorgt dat we niet oververhit raken.
Wanneer waterdamp wordt geabsorbeerd of condenseert op een materiaal, gebeurt het tegenovergestelde: het genereert warmte.
Op een warme dag brengt de technologie van ThermoTerra warme en droge lucht in huis of kantoor. Het wordt opgeslagen in de isolatie van de muren van het gebouw - hennep, silicagel of houtwolisolatie absorberen vocht bijzonder goed, zegt Zchor. Wanneer de lucht vervolgens verdampt, neemt deze energie op en koelt het gebouw af.
Bij lagere temperaturen wordt koude en vochtige lucht naar binnen gebracht; terwijl het wordt geabsorbeerd, verwarmt het de lucht, waardoor het huis of kantoor wordt verwarmd.
Het ThermoTerra-systeem wordt aangestuurd door sensoren die in de wanden zijn ingebouwd. Slimme algoritmen houden bij wanneer warme of koude lucht moet worden aangevoerd en wanneer deze moet worden afgevoerd. De algoritmen leren de voorkeuren van de eigenaar en passen de temperatuur automatisch aan. Ze kunnen ook gebruikmaken van externe weersvoorspellingen.
"Als het nu erg heet is, maar het systeem weet dat het over een week koud is, kan het water van tevoren opslaan", zegt Zchori.
De behoefte aan nieuwe technologieën zoals ThermoTerra staat buiten kijf: zo'n 40 procent van de wereldwijde energie in gebouwen wordt besteed aan verwarming en koeling, en gebouwen vertegenwoordigen 30% van het wereldwijde energieverbruik.
Drie componenten:
Om zijn magie te laten werken, moet ThermoTerra een structuur van kanalen en leidingen in een nieuwe muur integreren. In bestaande gebouwen kan een nieuwe gevel met ingebouwde isolatie en kanalen aan de muren worden toegevoegd.
Dit kan enkele centimeters in beslag nemen, maar de impact op het milieu en de financiële besparingen zijn aanzienlijk: Zchori schat dat het opnemen van ThermoTerra technologie in de constructie van een gebouw de verwarmings- en koelingskosten met de helft kan verminderen "en in sommige gevallen zelfs tot nul".
Een slimme ventilator die in de muur wordt gestoken, bestuurd door de algoritmen, verplaatst de warme of koude lucht naar behoefte. Dit is het enige onderdeel van het systeem dat elektriciteit nodig heeft.
Het systeem van ThermoTerra bestaat uit drie hoofdcomponenten:
Opslagreservoir - speciaal absorptiemateriaal verpakt in een muur met luchtkanalen ontworpen voor maximale luchtstroom.
Een systeem van ventilatoren, kanalen en dempers. ActiveMemBrain bestaande uit slimme IoT-sensoren, de controller, algoritmen en cloud computing.
Met behulp van speciale materialen die een grote hoeveelheid water kunnen absorberen, in combinatie met het gepatenteerde controlesysteem van het bedrijf, gebruikt ThermoTerra vochtigheidsvariaties om het isolatiemateriaal te "opladen" - waardoor het droger wordt in de winter of vochtiger in de zomer - en vervolgens lucht door het materiaal om zo nodig warme of koude lucht af te voeren.
Door dergelijke omgevingslucht constant door zijn systeem te laten stromen, egaliseert ThermoTerra de pieken en dalen, zodat zowel de temperatuur- als de vochtigheidscycli ondieper zijn, wat resulteert in een comfortabelere omgeving.
Een echte impact
Zchori kwam op het idee voor ThermoTerra toen hij zijn eigen groene huis bouwde in Amirim, een landelijke gemeenschap in Galilea die bekend staat om zijn milieubewustzijn en waar ThermoTerra nu zijn hoofdkantoor heeft.
"Ik heb alle technologie die ik kende erin gestopt om een energieneutraal huis te maken", vertelt Zchori aan ISRAEL21c.
“Het huis was helemaal van de baan. Ik heb geen hout of andere energie gebruikt. Dus in de winter had ik het koud.”
Zchori's achtergrond in biotechnologie, landbouw, werktuigbouwkunde en groene constructie bracht hem ertoe te beseffen dat hij vochtigheidskoeling en verwarming kon implementeren met behulp van "natuurlijk, eenvoudig en beschikbaar materiaal, in plaats van zeldzame elementen of geavanceerde materialen die we moeten importeren."
Zchori wijst erop dat als je een krant in de zon laat liggen, "het erg droog en knapperig wordt. Zet je hem in een 'natte' ruimte, dan neemt hij wat vocht op en wordt hij weer flexibel.”
Dit principe geldt voor alle soorten materialen. Traditionele gebouwen van lemen en klei zijn erg goed in het buiten houden van de kou en de hitte in het gebruik van vocht.
Door gebruik te maken van de natuurlijke schommelingen in de luchtvochtigheid, ontdekte Zchori dat hij de temperatuur in zijn huis kon verhogen van 12 graden Celsius tot 26 graden Celsius.
Zchori's huis bleek niet zo'n goede proof-of-concept, merkt hij op. “Het is een bijzonder huis. Ik wilde laten zien dat onze aanpak zou kunnen werken op meer algemene gebouwen, waar we een echte impact kunnen hebben.”
Een verandering in de wereld
Zchori richtte in 2015 ThermoTerra op met octrooigemachtigde Jeremy Rutman en data-analyse-expert Yonatan Nathan. Het bedrijf heeft vijf mensen in dienst.
Er is geld gekomen van het Israëlische Ministerie van Energie, de Israel Innovation Authority en van de oprichters. Het bedrijf vraagt momenteel een EU-onderzoeksbeurs aan.
ThermoTerra ontving ook financiering van de Quantum Hub -versneller, waarvan de Israëlische airconditioningfabrikant Tadiran een sponsor is.
"We hebben met hun ingenieurs gesproken over samenwerking om de hoeveelheid energie te verminderen die nodig is om hun vochtproblemen op te lossen", zegt Zchori.
Het team is gepassioneerd over wat ze doen.
"Er kwam al vroeg een zeer goede programmeur bij ons", zegt Zchori. 'Ik zei tegen hem: we hebben geen geld om salarissen te betalen. Hij zei: 'Ik ben niet geïnteresseerd in een salaris. Ik werk al jaren voor een creditcardmaatschappij aan AI waardoor mensen meer gaan kopen. Ik wil de wereld veranderen.'”
Vochtigheid benutten
Zchori schat dat het ongeveer $ 3.400 (€ 3.330) kost om een privéwoning van 100 vierkante meter in gebruik te nemen met verwarming en koeling van vochtigheidsschommelingen.
Diensten met toegevoegde waarde omvatten rook- en gaslekdetectie en monitoring en filtering van luchtverontreiniging binnenshuis.
ThermoTerra gaat niet zijn eigen isolatie ontwerpen. “We willen niet degene zijn die het passieve deel van het systeem bouwt. We gaan dus samenwerken met aannemers”, zegt Zchori.
Het bedrijf is nu op zoek naar een dergelijke samenwerking, aangezien het zich in de productontwikkelingsfase bevindt met experimenten in verschillende delen van Israël.
In de toekomst kan Zchori zich voorstellen dat ThermoTerra wordt gebruikt om auto's te koelen. “Als een auto in de zon staat, wordt hij warm. We kunnen het koelen met verdampingswater dat 's nachts wordt geoogst."
Of het nu in een auto is, een huis of ergens waar zelfs Zchori nog niet aan heeft gedacht, “koeling en verwarming is een basisbehoefte. We geven de mensen de macht om hun huizen zelfkoelend en zelfverwarmend te maken.”
Klik hier voor meer informatie.
