Kunstmest voor de velden en brandstof voor landbouwvoertuigen zijn belangrijke kostenposten voor de landbouw. Kunstmest en dieselbrandstof zijn energie-intensieve producten en daarmee ook een belangrijke bron van CO2 emissies vanuit de landbouw. Technologie voor hernieuwbare energie zoals zonne- en wind energie wordt steeds goedkoper waardoor het rendabeler wordt deze technologie ook te gebruiken. Terug leveren van geproduceerde hernieuwbare elektriciteit aan het elektriciteitsnet is echter niet altijd voordelig. De hernieuwbare energie moet hier concurreren met gesubsidieerde fossiele elektriciteit opgewekt met kolen, gas en kerncentrales. Kleinschalige decentrale productie op het boerenbedrijf van zowel kunstmest als transportbrandstof met behulp van hernieuwbare energie levert de boer en zijn omgeving direct voordeel op:Inkoopkosten voor deze producten worden lagerVermindert de CO2-emissie van de landbouw aanzienlijk, de carbo-footprint wordt verminderdRendement op hernieuwbare energie technologie wordt hogerAmmoniak (NH3) is zowel grondstof voor kunstmest als brandstof voor motoren. Ammoniak kan diesel voor meer dan 90% vervangen in bestaande dieselmotoren. Daarmee is ammoniak een uitstekende vervanger voor diesel in het landbouw en wegverkeer. Ammoniak is ook grondstof voor waterstof (H2) in waterstofmotoren. De technologie om ammoniak te maken is gebaseerd op het Haber-Bosch proces uit het begin van de vorige eeuw. Deze technologie vraagt veel energie voor het creëren van de hoge druk en de hoge temperaturen. Daarom is het voordelig het Haber-Bosch proces in grote installaties uit te voeren.Nieuwe brandstofcel-technologie maakt het mogelijk het Haber-Bosch proces (elektro-katalytisch) op kleine schaal uit te voeren. Het Kiemkracht concept Greenfertilizer onderzoekt de mogelijkheden van deze technologie voor ammoniak productie en benutting op het eigen boerenbedrijf.Het onderzoek is uitgevoerd door TU-Delft en Hanzehogeschool. Het doel was een opgeschaald ammonia elektrolyse synthese proces te ontwikkelen waar een eerste schaal-sprong gemaakt zou worden.Het elektrochemisch ammonia synthese proces is gebaseerd op zuurstofgeleidende elektroden, (proces figuur3. zie onder). Het voordeel van deze zuurstofgeleidende electroden boven proton geleidende electroden is dat er met omgevingslucht gewerkt kan worden in plaats van met stoom. Stoom maakt technologische ontwikkeling van het proces gecompliceerder. Experimenteel en theoretisch onderzoek van TU-Delft laat zien dat met deze elektroden ammonia te produceren is. TU-Delft heeft met zuurstof geleidende electroden ammonia productiesnelheden behaald van 1,84x 10-10 mol s-1 cm-2 bij 650oC. Deze snelheden zijn een factor 100-1000 hoger dan tot nu toe gerapporteerd in literatuur (Kyriakou et al 2017). Simulatie-studies van TU-Delft laten zien dat het ammonia synthese proces met een factor 100-1000 versneld kan worden door het proces onder druk te brengen bij een temperatuur van 400-500C. Op basis van deze simulaties is een ontwerp gemaakt en uitgevoerd voor een “hoge-druk electrolyse reactor”. Technische complicaties met deze hoge druk elektrolyse reactor maakte het onmogelijk betrouwbare resultaten te verkrijgen. Met name gas lekkages bij hoge temperaturen maakten het onmogelijk ammonia massabalansen op te stellen. Bovendien was ammonia productie niet aan te tonen. Hiermee zijn de simulatie voorspellingen niet bevestigd en blijft het onduidelijk of de onderliggende hypothesen correct zijn. De Hanzehogeschool heeft onderzoek uitgevoerd naar het concentreren van ammonia voor toepassing als vloeibare kunstmest. Uitgangspunt hierbij waren de ammonia productieniveau van de experimentele opzet en de voorspelde gesimuleerde opzet. Met de juiste technologie is het mogelijk de ammonia te concentreren voor verdere verwerking als kunstmest. Echter dit proces is economisch rendabel bij een ammonia concentratie in de uitstroom van de elektrolyse reactor die een factor 1000 hoger is dan tot nu toe is gemeten. Het feit dat de TU-Delft er niet in is geslaagd een kleine schaalsprong (factor 10) te maken met de drukreactor betekent dat commerciële toepassing van dit proces voorlopig nog niet aan de orde is. Achteraf gezien was het wellicht beter geweest de keuze te maken voor de proton geleidende electroden die bij lagere temperaturen werkzaam zijn, hier is een schaalsprong van een factor 100 ten opzichte van de recent gerapporteerde ammonia synthese snelheden. Een recente review door Kyriakou et al 2017 geeft als aanbeveling onderzoek te verrichten naar verbeterde elektrodematerialen en geleidende elektrolyten in de reactorcellen. Uiteindelijk zal het elektrochemisch ammonia synthese proces er komen vanwege de vele voordelen die het beidt. Processen moeten met een factor 100-1000 verbeterd worden eer het proces economisch rendabel is. Op dit moment is het nog niet te voospellen wanneer dit moment er is.
Size measurement plays an essential role for micro-/nanoparticle characterization and property evaluation. Due to high costs, complex operation or resolution limit, conventional characterization techniques cannot satisfy the growing demand of routine size measurements in various industry sectors and research departments, e.g., pharmaceuticals, nanomaterials and food industry etc. Together with start-up SeeNano and other partners, we will develop a portable compact device to measure particle size based on particle-impact electrochemical sensing technology. The main task in this project is to extend the measurement range for particles with diameters ranging from 20 nm to 20 um and to validate this technology with realistic samples from various application areas. In this project a new electrode chip will be designed and fabricated. It will result in a workable prototype including new UMEs (ultra-micro electrode), showing that particle sizing can be achieved on a compact portable device with full measuring range. Following experimental testing with calibrated particles, a reliable calibration model will be built up for full range measurement. In a further step, samples from partners or potential customers will be tested on the device to evaluate the application feasibility. The results will be validated by high-resolution and mainstream sizing techniques such as scanning electron microscopy (SEM), dynamic light scattering (DLS) and Coulter counter.
De KIEM subsidie zullen wij gebruiken om een RAAK PUBLIEK-aanvraag te schrijven, waarin de basis wordt gelegd voor een discursief psychologisch onderzoek naar de wijze waarop issuemakelaars in het publieke domein issues aankaarten via sociale media, zodat (communicatie-)professionals hier lering uit kunnen trekken. We kijken naar de manier waarop issuemakelaars melding maken van misstanden en de dialogen die zich als gevolg daarvan ontwikkelen op sociale media. De resultaten zullen bijdragen aan een interactioneel handelingsperspectief, dat vorm kan krijgen in consultation, richtlijnen/handleidingen, casuïstiekopdrachten, trainingen en social media monitoring simulatiesessies. Het doel hiervan is communicatieprofessionals in staat te stellen adequater te reageren op issuemakelaars met een focus op interactie via sociale media, waarmee de toekomstbestendigheid van de professional wordt vergroot. In samenspraak met consortiumpartners zullen wij de KIEM subsidie gebruiken om: - de aanvraag inhoudelijk vorm te geven - geschikte casussen te selecteren die als onderzoeksmateriaal zullen dienen - werkpakketten samen te stellen en een activiteitenplan te maken - meer instellingen en praktijkorganisaties betrekken en uitnodigen voor deelname
In het ziekenhuis kan elke fout een leven kosten. Zo kan al een kleine bereidingsfout bij het klaarmaken van intraveneuze medicijnen (IV) leiden tot levensbedreigende omstandigheden voor de patiënt. Bereiding van dit type medicijnen gebeurt in de apotheek en op de verpleegafdeling. Met name op de verpleegafdeling is het een drukke en onvoorspelbare setting. Wereldwijd komen in deze setting ernstige bereidingsfouten nog te frequent voor. Om deze menselijke fouten te reduceren, wordt in deze KIEM aanvraag een proof-of-concept ‘slim oog’ ontwikkeld die vlak voor de toediening detecteert of de juiste dosis aanwezig is, of het type medicijn correct is en geen vervuiling aanwezig is. Het slimme oog maakt gebruik van hyperspectrale technologie en artificial intelligence, en is een samenwerking tussen de Computer Vision & Data Science afdeling van NHL Stenden Hogeschool, de automatische medicijncontrole specialist ZiuZ, en het Tjongerschans ziekenhuis. De unieke combinatie tussen nieuwe AI-technieken, hyperspectrale techniek en de toepassing op intraveneuze medicijnen is voor dit consortium technisch nieuw, en is nog niet eerder ontwikkeld voor de toepassing aan het bed of in de medicijnkamer op de verpleegafdeling. De onvoorspelbare setting en de urgentie aan het bed maakt dit onderzoek technisch uitdagend. Tevens moet het uiteindelijke device klein en draagbaar en snel werkzaam zijn. Om de grote verscheidenheid aan mogelijke gebruik scenario's en menselijke fouten te vangen in het algoritme, wordt een door NHLS ontwikkelde simulatie procedure gevolgd: met nabootsing van de praktijksituatie in samenwerking met zorgverleners, met opzettelijke fouten, en computer gegenereerde beeldmanipulatie. Het project zal geïntegreerd worden in het onderwijs volgens de design-based methode, met teams bestaande uit domein experts, bedrijven, docent-onderzoekers en studenten. Het uiteindelijke doel is om met een proof-of-concept aan-het-bed demonstrator een groot consortium van ziekenhuizen, ontwikkelaars en eindgebruikers enthousiast te maken voor een groter vervolgproject.
