Jaap Faber
Op een naar eigen zeggen ‘compromisloze’ manier weet het nieuwe bedrijf PowerWindow elektriciteit te produceren met behulp van ramen in grote gebouwen en woningen, zonder dat de normale gebruiksfunctie van een raam – er van binnen en van buiten doorheen kunnen kijken – wordt aangetast.
PowerWindow is ontwikkeld door de voormalige Delftse studenten technische natuurkunde Willem Kesteloo en Ferdinand Grapperhaus, onder leiding van hun hoogleraar prof. Erik van der Kolk. Het gepatenteerde raam produceert elektriciteit door het combineren van drie technologieën, vertelt Grapperhaus. ‘Eerst verzamelt onze luminescerende coating zonlicht over het hele raamoppervlak. Het materiaal in de coating heeft de unieke eigenschap dat het over het hele spectrum van het zichtbare licht absorbeert en dat vervolgens in een piek in het nabij-infrarood emitteert.’
Dat alles maakt de coating zowel kleurloos als transparant en dus treden er geen storende lichteffecten in het glas op. Via het principe van ‘totale interne reflectie’ gaat het licht vervolgens naar de zijkanten van het raam, op dezelfde manier waarop glasvezel licht transporteert. Daar gebruiken speciaal ontwikkelde zonnecelstrips, die in het kozijn zijn geïntegreerd, het nabij-infrarode licht voor de productie van elektriciteit.
Maar wat is er nu zo compromisloos aan deze methode? Grapperhaus: ‘We produceren op deze manier een aanzienlijke hoeveelheid energie zonder dat we afdoen aan de oorspronkelijke functie van een raam. Dit in tegenstelling tot bijvoorbeeld alternatieve smart energy windows die kampen met een lage efficiëntie, dan wel het zicht door de ramen aantasten.’ Conventionele zonnepanelen moeten onder een specifieke hoek op het dak worden gemonteerd. Volgens Kesteloo ‘kun je PowerWindows ongelimiteerd over het hele oppervlak van een gebouw plaatsen omdat je er zowel direct als diffuus licht mee in energie kunt omzetten.’
De coating voor de ramen wordt gemaakt met een in de glasindustrie gebruikelijke productiemethode, het zogenoemde magnetronsputteren. Hierbij worden de coatingdeeltjes met behulp van een magnetisch veld op het oppervlak geschoten. Dat resulteert in een coating die niet minder transparant is dan conventioneel HR++ glas. ‘De coating absorbeert gelijkmatig over het hele spectrum van zichtbaar licht en heeft geen overlap in het absorptie- en emissiespectrum. Die eerste eigenschap maakt de coating kleurloos en de tweede zorgt ervoor dat het geëmitteerde licht niet opnieuw wordt opgenomen, waardoor de ramen zonder energieverlies zijn op te schalen. Sterker nog: hoe groter het PowerWindow, hoe groter de kostenefficiëntie.’
Een eigen bedrijf starten is niet niks, vinden ook deze jonge ondernemers. ‘Je krijgt te maken met dingen waarvan je eerst niet eens wist dat ze bestonden. Je moet een BV en een werkmaatschappij oprichten, alle bijbehorende belastingen betalen, strategische partnerships opzetten en je intellectueel eigendom goed beschermen. Dat alles terwijl je in het lab nog bezig bent met het ontwikkelen van een prototype. Maar juist die veelzijdigheid maakt het avontuur zeer de moeite waard.’
