Kan wetenschap de klimaatcrisis een halt toeroepen? Op die vraag hebben zelfs de knapste koppen – voorlopig nog – geen antwoord, maar aan pogingen is er alvast geen gebrek. “Alleen zitten nog te veel wetenschappers op hun eiland te werken, zonder al te veel rekening te houden met wat hun collega’s doen,” vinden VUB-professoren Maarten Messagie en Thierry Coosemans. Met het interdisciplinaire onderzoeksinstituut Flanders Alliance for Climate Technology (FACT) willen ze daar verandering in brengen.
Wat is FACT – Flanders Alliance for Climate Technology?
FACT – Flanders Alliance for Climate Technology – is een initiatief dat in 2024 van start gegaan is, maar waarvan de eerste kiemen al in 2018 werden gelegd. Toen besloten Maarten Messagie en Thierry Coosemans, die binnen het departement Elektrotechniek al lang onderzoek deden naar elektrische auto’s, nog een stap verder te gaan. Ze richtten de onderzoeksgroep EVERGi op om op zoek te gaan naar duurzame energiesystemen.
Daarbij ontdekten ze al snel dat er heel wat meer bij kwam kijken dan wat gangbaar is in de wereld van de elektrotechniek. “Als je energie op een duurzame manier wil opwekken, distribueren en gebruiken, moet je ook kijken naar warmte, koeling, biobrandstoffen, waterstof, e-fuels, enzovoort,” legt Coosemans uit. “Daarbij komt dat we niet langer in een wereld met centrale energiesystemen leven, waarin alles aangedreven werd door elektriciteitscentrales en dergelijke. Dat is nu enorm gedecentraliseerd – veel bedrijven en consumenten produceren nu zelf energie, bijvoorbeeld door middel van zonnepanelen. Een deel van die energie gebruiken ze zelf, maar een deel komt ook op het elektriciteitsnet terecht, of wordt opgeslagen in batterijen.”
“Ook elektrische auto’s spelen een belangrijke rol in dat ecosysteem”, vult Messagie aan. “Eigenlijk zijn dat batterijen met wielen. We hebben dus te maken met een totaal nieuwe realiteit, waardoor je het energievraagstuk op een heel andere manier moet bekijken.”
Alle CO2-uitstotende systemen op de schop
Binnen EVERGi komen dus al een aantal uiteenlopende technologieën samen die vroeger aparte terreinen vormden waartussen niet of weinig gecommuniceerd werd. Maar in een wereld waarin dergelijke systemen steeds vaker geconnecteerd worden, hebben wetenschappers uit verschillende disciplines elkaar nodig om vooruitgang te boeken. “Een mooie illustratie daarvan is co-generatie of warmtekrachtkoppeling, waarbij je de warmte die elektrische generatoren produceren gaat hergebruiken, bijvoorbeeld in een thermische grid, een netwerk dat die warmte rechtstreeks tot bij de gebruikers brengt. Maar je kunt daar nog een stap verder in gaan, en dat proberen te combineren met een elektrische grid, wat een interessante synergie oplevert. Ook bij het omzetten van waterstof naar energie, wat in wezen een weinig efficiënt proces is, komt warmte vrij, en als je erin slaagt om die te exploiteren, wordt dat proces al veel duurzamer. Zelfs de warmte van rioolwater kun je recupereren en als duurzame energiebron gebruiken. Voor elk van die situaties hebben je natuurlijk verschillende expertises nodig om het goed te doen werken.”
Dat zijn typische toepassingen waar FACT uiteindelijk naartoe wil. De ambitie is alleszins niet min: samen met de bedrijfswereld en de overheid een klimaatneutrale toekomst creëren. “Daarbij moeten alle systemen die CO2 uitstoten op de schop,” legt Messagie uit. “Er is dus nood aan alternatieve en innovatieve technologieën om die te vervangen. Daarom hebben we – in eerste instantie – binnen de VUB gekeken welke onderzoeksgroepen we nodig hebben om die ambitie waar te maken.”
De 8 leden van FACT
Naast EVERGi bestaat FACT uit nog zeven andere onderzoeksgroepen. Een daarvan is de Acoustic Vibration Research Group (AVRG), die trillingen en spanningen monitort in de funderingen van offshore windturbines, en AI en digital twins gebruikt om structurele problemen te voorspellen voordat ze zich voordoen. Door middel van geavanceerde signaalverwerking kunnen ze ook detecteren wanneer de aandrijflijn onderhoud nodig heeft – ruim voordat er een storing optreedt of wanneer de turbine minder goed gaat presteren. Dat is belangrijk bij offshore installaties omdat die alleen per schip bereikbaar zijn, waardoor reparaties aanzienlijk duurder en complexer zijn dan bij turbines op het land.
Uiteraard maakt ook MOBI, het expertisecentrum rond elektrische mobiliteit, deel uit van FACT. Om daar nog meer CO2-uitstoot te vermijden, focust men daar vooral op de volgende stap in het elektrificatieproces van het wagenpark: elektrische vrachtwagens en bussen voor lange verplaatsingen.
Bij SUME is men voortdurend op zoek naar duurzame materialen – polymeren, metalen, maar ook cement, bijvoorbeeld. Bij het klassieke chemische proces waarmee cement gevormd wordt, komt namelijk heel wat CO2 vrij, maar bij de VUB werd een techniek ontwikkeld waarbij dat niet het geval is.
Bij ETRO.RDI zijn ze bezig met zaken als het Internet of Things (IoT) en sensoren, waarmee men slimme systemen kan maken. Dankzij die technologieën kan men vanop afstand belangrijke gegevens verzamelen van toestellen of installaties, waardoor heel wat verplaatsingen kunnen worden uitgespaard. Ook het energieverbruik in datacenters, dat door de opkomst van AI-toepassingen enorm is toegenomen, is een aandachtspunt. AI vergroenen is op korte tijd een belangrijke missie geworden.
Bij FLOW zitten de experts in thermodynamica en zogenaamde fluid dynamics. Zij werken bijvoorbeeld rond de verbrandingsprocessen van biomassa, waterstof en dergelijke.
Wat het Battery Innovation Center (BIC) doet, spreekt voor zich: duurzame batterijen ontwikkelen, waarbij heel wat chemie komt kijken, maar ook het management van de verschillende cellen binnen een batterij bijvoorbeeld.
Ten slotte is de chemische engineeringgroep CHIS, die gespecialiseerd is in gasseparatie. Zij kunnen CO₂ uit de lucht halen – naast het reduceren van emissies ook een cruciale methode om het koolstofgehalte in de atmosfeer te verminderen. Ze kunnen ook CO₂ afvangen uit puntbronnen zoals biogasinstallaties en dit omzetten in biomethaan – een hernieuwbaar alternatief voor aardgas dat geschikt is voor gebruik in maritieme, automobiel- en industriële toepassingen.
Puzzelstukken
De uitdaging waar FACT voor staat is al die puzzelstukken op elkaar laten passen, om die verscheidenheid aan kennis en technologieën optimaal te laten samenwerken. “Dat is nu bijlange niet het geval,” vindt Messagie. “Als je bijvoorbeeld beslist om volop waterstof te gaan gebruiken als brandstof voor voertuigen, dan breng je daarmee al snel andere projecten in de problemen die zonder waterstof niet verder kunnen, zoals de productie van ammoniak, die onder andere nodig is in de landbouw. Want waterstof is, in tegenstelling tot wat veel mensen denken, niet eindeloos voorradig aangezien er voor de productie van waterstof veel energie nodig is. Daarom is het nodig dat we met de verantwoordelijken van al die onderzoeksgroepen voortdurend overleggen en samen aan oplossingen werken. Als we elk op ons eiland blijven werken, komt het echt niet goed.”
Tot slot wijst Messagie er graag op dat de naam FACT niet willekeurig gekozen is. “FACT is natuurlijk ook de Engelse vertaling van ‘feit’. Daarmee willen we benadrukken dat de klimaatverandering een feit is waarvoor we als maatschappij niet blind mogen blijven. Maar met FACT willen we de klimaatswijziging ook zien als een opportuniteit om duurzame technologiën te ontwikkelen en industrie in België te behouden.In die zin mag je het gerust ook een politiek signaal noemen.”
Voor meer info: ga naar fact-vub.be
Living labs
Waar FACT zich, behalve met die verregaande multidisciplinaire aanpak, ook van andere onderzoeksgroepen onderscheidt, is dat ze sterk inzetten op het demonstreren van echte technologie in living labs. “In een labo ben je altijd beperkt – een reële opstelling levert veel meer gegevens en inzichten op,” zegt Maarten Messagie daarover. FACT beschikt over twee living labs, namelijk het Green Energy Park in Zellik en de eerste Renewable Energy Valley in Alkmaar. Daarover lees je binnenkort alles op VUB Tomorrow.
Maarten Messagie heeft een doctoraat in de ingenieurswetenschappen met een focus op de levenscyclusduurzaamheid van elektrische voertuigen, batterijen en energiesystemen. Vandaag is hij de academische mededirecteur van de interdisciplinaire onderzoeksgroep EVERGi, die kennis uit de ingenieurswetenschappen, milieu-, sociale, economische en datawetenschappen combineert. Messagie is bovendien wetenschappelijk promotor van meer dan dertig lopende projecten, waaronder vele in het kader van HORIZON2020.
Thierry Coosemans behaalde in 2006 zijn doctoraat in de ingenieurswetenschappen aan de Universiteit Gent. Na enkele jaren in de industrie te hebben gewerkt, werd hij lid van het MOBI-onderzoeksteam aan de VUB, waar hij nu werkzaam is als mededirecteur van het EVERGI-team voor duurzame energiegemeenschappen en vicevoorzitter van de afdeling Elektrotechniek en Energietechnologie (ETEC). Hij is momenteel betrokken bij de wetenschappelijke ondersteuning van het Green Energy Park Zellik en speelde een actieve rol in Flanders Make, de Living Labs Electric Vehicles Flanders en de door VLAIO gefinancierde projecten ROLECS, MAMUET en OPTIBIDS.
