This report was produced within the framework of the RAAK PRP project ‘Veiligheid op de werkvloer’. Personal protective equipment (PPE) is used on a daily basis by millions of people all over the EU, voluntarily or as a result of EU legislation. In this report we deal specifically with the textile/garment aspects of PPE. In this context we must consider the fact that PPE encompasses a huge area with hundreds of different applications of materials and systems tuned to specific needs;from a materials point of view it represents a complex area due to the large diversity of labour conditions. Textiles and clothing represent an area where PPE is an important area of attention. On a global scale it is an area of much research. Safety and comfort are becoming more and more important and these aspects must be in balance. Uncomfortable systems will not be used and put safe working at risk. Thus there is a continuous need for technological innovation to improve the effectiveness of PPE systems. Specialization and specific combinations aimed at use under well-defined conditions contributes to finding a good balance between comfort and safety. The design of products, taking into account the individual needs represent an area of intensive research: Safety directed ‘fashion design’.The ultimate goal is the development of proactive systems by which workers (but capital goods as well) are optimally protected. There is also a lot of attention for maintenance and cleaning since protective functions may deteriorate as a result of cleaning processes. Another important point is standardization because producers need directions for product development and supply of goods. In our overview we make a distinction between static and dynamic systems. Static systems provide passive protection, simply by being a part of an equipment that separates the worker from the danger zone. Dynamic systems are more ‘intelligent’ because these can react to stimuli and subsequently can take action. These dynamic systems use sensors, communication technology and actuators. From this research the following may be concluded: 1. Safety is obtained by choice of materials for a textile construction, including the use of coatings with special properties, application of specific additives and he use of special designed fibre shapes. 2. The architecture and ultimate construction and the combinations with other materials result in products that respond adequately. This is of great importance because of the balance comfort – safety. But a lot can be improved in this respect. 3. Insight in human behaviour, ambient intelligence and systems technology will lead to new routes for product development and a more active approach and higher levels of safety on the work floor. Consequently there is a lot of research going on that is aimed at improved materials and systems. Also due to the enormous research area of smart textiles a lot of development is aimed at the integration of new technology for application in PPE. This results in complex products that enhance both passive and active safety. Especially the commissioners, government and industry, must pay a lot of attention to specifying the required properties that a product should meet under the specific conditions. This has a cost aspect as well because production volumes are usually not that large if for small groups of products specific demands are defined. We expect that through the technology that is being developed in the scope of mass customization production technologies will be developed that allows production at acceptable cost, but still aimed at products that have specific properties for unique application areas. Purchasing is now being practiced through large procurements. We must than consider the fact that specification takes place on the basis of functionality. In that case we should move away from the current cost focus but the attention should shift towards the life cycle
MULTIFILE
Climate change is one of the most critical global challenges nowadays. Increasing atmospheric CO2 concentration brought by anthropogenic emissions has been recognized as the primary driver of global warming. Therefore, currently, there is a strong demand within the chemical and chemical technology industry for systems that can covert, capture and reuse/recover CO2. Few examples can be seen in the literature: Hamelers et al (2013) presented systems that can use CO2 aqueous solutions to produce energy using electrochemical cells with porous electrodes; Legrand et al (2018) has proven that CDI can be used to capture CO2 without solvents; Shu et al (2020) have used electrochemical systems to desorb (recover) CO2 from an alkaline absorbent with low energy demand. Even though many efforts have been done, there is still demand for efficient and market-ready systems, especially related to solvent-free CO2 capturing systems. This project intends to assess a relatively efficient technology, with low-energy costs which can change the CO2 capturing market. This technology is called whorlpipe. The whorlpipe, developed by Viktor Schauberger, has shown already promising results in reducing the energy and CO2 emissions for water pumping. Recently, studies conducted by Wetsus and NHL Stenden (under submission), in combination with different companies (also members in this proposal) have shown that vortices like systems, like the Schauberger funnel, and thus “whorlpipe”, can be fluid dynamically represented using Taylor-Couette flows. This means that such systems have a strong tendency to form vortices like fluid-patterns close to their air-water interface. Such flow system drastically increase advection. Combined with their higher area to volume ratio, which increases diffusion, these systems can greatly enhance gas capturing (in liquids), and are, thus, a unique opportunity for CO2 uptake from the air, i.e. competing with systems like conventional scrubbers or bubble-based aeration.
Als gevolg van de energietransitie wordt het steeds moeilijker om energieaanbod en -vraag op elkaar af te stemmen en ontstaan problemen op het elektriciteitsnet. Energieopslag biedt een oplossing: duurzame energie wordt opgeslagen op momenten dat er aanbod en weinig energievraag is en beschikbaar gesteld wanneer er weinig aanbod en veel vraag is. Lokale opslag biedt een kans om lokale uitval van het elektriciteitsnet te voorkomen en geeft meerwaarde aan duurzame energie. Opslag in waterstof is uitermate geschikt voor zowel toepassingen op MW-schaal (windparken), voor seizoensopslag en voor toepassingen waar distributie relevant is. De wens van bedrijventerreinen om te verduurzamen biedt een kans om gericht aan oplossingen voor lokale energieopslag in waterstof en bijbehorende toepassingen te werken. In dit project werkt de HAN samen met MKB-bedrijven, Saxion, TU Delft, lokale overheden en een aantal overige partners aan het ontwikkelen en optimaliseren van een energieopslagsysteem gebaseerd op waterstof en bijbehorende waterstoftoepassingen op en voor bedrijventerrein IPKW in Arnhem. Beschikbare windenergie van in aanbouw zijnde turbines langs de Rijn bij IPKW vormen de aanleiding voor het ontwerpen, modelleren, construeren en testen van een (geschaald) energieopslagsysteem gebaseerd op de productie, en opslag van waterstof. Specifieke toepassingen op het industriepark worden geïnventariseerd, en waar mogelijk gerealiseerd en gemonitord, voor met name lokaal bedrijfstransport en elektriciteitslevering. Scenario’s voor ontwikkeling en toepassing van de technologie ontwikkeld en haalbaarheidsstudies uitgevoerd. Kennis en expertise worden ontwikkeld om het proces van optimale implementatie van waterstof voor energieopslag in een energieketen met specifieke toepassingen op een bedrijventerrein te ondersteunen. Met dit project bouwen wij voort op de vele eerdere waterstofprojecten die bij de HAN zijn uitgevoerd en maken we gebruik van ons recent gerealiseerde shared facility HAN Waterstoflab op IPKW.
Belangrijke uitdagingen binnen de energietransitie zijn de beschikbaarheid van waterstof uit duurzame energiebronnen als alternatief voor fossiele brandstoffen en het voorkomen van congestie op het elektriciteitsnet door toenemende vraag naar en aanbod van elektriciteit. Decentrale productie, opslag en toepassing van waterstof biedt voor beide uitdagingen een oplossing, maar om dit te realiseren zijn innovaties en kennisontwikkeling nodig. In dit RAAK MKB project willen bedrijven en kennisinstellingen als partners van het groeiende netwerk rondom waterstof innovatiecentrum H2Hub Twente, expertise ontwikkelen voor realisatie van decentrale elektrolyse systemen. De betrokken bedrijven zijn zich aan het ontwikkelen om systeemoplossingen voor de markt van decentrale elektrolyse aan te kunnen bieden, maar hebben nog stappen te maken in de benodigde expertise hiervoor. De kloof die de bedrijven in dit project willen overbruggen: van theoretisch inzicht en expertise op deelaspecten naar expertise om goed werkende systemen te kunnen realiseren en begrip krijgen van mogelijkheden voor verbeteringen en innovaties. Om die reden wordt het project vorm gegeven rondom de ontwikkeling en bouw van een prototype elektrolyse systeem dat wordt geïntegreerd met de duurzame energievoorziening van H2Hub Twente. De ontwikkeling van elektrolyse systemen (maar ook toepassingen van waterstof) vraagt om expertise op alle opleidingsniveaus die nog weinig beschikbaar is. Door de energietransitie neemt de vraag naar deze expertise sterk toe. De kennisinstellingen zijn partner binnen de SPRONG “decentrale waterstof” en zij willen met dit project via praktijkgericht onderzoek expertise binnen de betrokken onderzoekgroepen verder opbouwen. Belangrijk hierin is het leerproces structuur en borging te geven waardoor dit kan doorwerken binnen het onderwijs richting studenten en bedrijfsmedewerkers. De resultaten van dit project worden gedeeld met het netwerk maar ook via bijeenkomsten van de topsector energie en lectorenplatform LEVE. De impact van dit project: expertiseopbouw voor realisatie van decentrale waterstofsystemen als stimulans voor regionale bedrijfsontwikkeling én energietransitie!
