Toyota’s brandstofcelsysteem voor waterstofboot Energy Observer
In 2017 werd een voormalige, super-aerodynamische racecatamaran omgebouwd tot een drijvend laboratorium om te beginnen aan een zesjarige missie om 50 landen en 101 havens te bezoeken. De aandrijving van het schip wordt gerealiseerd met een combinatie van hernieuwbare energiebronnen. Het nieuwe brandstofcelsysteem van Toyota werd daarmee voor het eerst ingezet voor maritieme toepassingen.
Toyota is vanaf het begin voorstander geweest van het wereldwijde nul-emissie-experiment. De elektrisch aangedreven ‘Energy Observer’ gebruikt een mix van waterstof geproduceerd uit zeewater, wind en zonne-energie. De catamaran vertrok in juni 2017 vanuit de haven van Saint-Malo in Frankrijk en is nu ongeveer halverwege de geplande missie. Inmiddels zijn zo’n 18.000 zeemijlen afgelegd.
De Energy Observer is 31 meter lang, 13 meter breed en weegt 34 ton. De gemiddelde snelheid bij elektrische voortstuwing bedraagt circa 4-5 knopen. Dit kan oplopen tot 8 knopen wanneer ook gebruik worden gemaakt van windenergie. Het schip telt acht bemanningsleden en heeft tot nu toe 25 landen en 48 havens bezocht.
De brandstofceltechnologie die bij het schip is toegepast, is ontwikkeld door Toyota’s Technical Center Europe. De onderdelen hiervan werden voor het eerst ingezet in Toyota Mirai, een elektrische sedan met brandstofcel. Naast deze waterstofauto wordt de techniek inmiddels ook ingezet voor bussen en vrachtwagens. Het herontwerpen en bouwen van de bestaande compacte module nam nog geen zeven maanden tijd in beslag.
Opmerkelijke capsules in Sharjah
In Sharjah, één van de Arabische emiraten, bevindt zich in een regio van uitzonderlijke prehistorische en geologische betekenis een overvloed aan meer dan 65 miljoen jaar oude fossielen. In deze regio met spectaculaire bergketens en oude begraafplaatsen uit de steentijd, bronstijd en ijzertijd staat sinds kort een opmerkelijke tentoonstellingsruimte: het Buhais Geologie Park.
In de zoektocht naar tentoonstellingsruimtes voor de belangrijkste geologische fenomenen van de regio ontwierp Hopkins Architecten vijf onderling verbonden capsules van verschillende grootte ontworpen. Het centrum biedt ook ruimte aan een theater, café, cadeauwinkel en andere bezoekersfaciliteiten.
De geometrie van de, in afmeting verschillende capsules, is geïnspireerd door de fossiele egels die op het bouwterrein aanwezig waren. Om verstoring van de bestaande fauna, geologie en terrein te minimaliseren, werden de capsules ontworpen als geprefabriceerde betonnen constructies en raken ze de grond slechts licht aan op ter plaatse versterkte betonnen funderingsschijven.
De capsules zijn bekleed met stalen panelen, die gekleurd zijn als verwijzing naar de verschillende tinten van het omliggende landschap en om schaduw te bieden aan de prefab betonnen constructies. De panelen zijn bevestigd in een reeks stalen ribben, waardoor de capsules hun kenmerkende sculpturale, vrijdragende vorm hebben die verder verwijst naar het exoskelet van fossiele egels.
Het interieur is ingetogen en vult de betonsegmenten van de capsules fraai aan. Sommige capsules zijn voorzien van beglazing en ronde vormen waarmee het natuurlijk licht in deze ruimtes wordt geregeld en de helderheid van de woestijnzon getemperd.
Vanuit de belangrijkste tentoonstellingsruimte is een buitenpad toegankelijk dat de capsules verbindt. Dit pad – ontworpen om bezoekers aan te moedigen om de Jebel (Arabisch voor berg) te verkennen – omvat kijkzones, een klaslokaal in de schaduw van een luifel en verhoogde looppaden over natuurlijke rotsformaties en oude begraafplaatsen.
Superjacht combineert zee- en luchtvaart
In de wereld van de superjachten speelt geld geen rol. Om in het superjacht-geweld zich toch te kunnen onderscheiden, komt de Italiaanse scheepswerf Codecasa nu met iets heel nieuws. De nieuwe 70 m lange Jet 2020 combineert zee- en luchtvaart en ziet eruit als een vliegtuig dat een nieuw leven kreeg als oceaanstomer.
Fulvio Codecasa is vastbesloten om een uniek ontwerp voor een jacht te maken. Hij doet inspiratie op in de scheepsbouw en creëert een scheepsboeg die zo van een vliegtuig geplukt lijkt. De vorm van de romp verbreedt zich naar achteren, met ramen die in een opmerkelijk patroon zijn geordend.
Zee- en luchtvaart ineen
Halverwege de lengte van de romp maakt de luchtvaart plaats voor zeevaart en opent de romp zich naar een centraal zonnedek van 20 m lang. Het dek leent zich voor ontspanning en recreatie en heeft een verzonken zwembad, een overdekte fitnessruimte en een bar. Hier kan ook in de openlucht worden gegeten en gelounged. Aan de achterzijde opent de romp zich waardoor het idee van straalmotoren wordt versterkt. Daarboven loopt het centrale dek over in een vliegtuigachtige staart waar (middel)grote helikopters kunnen landen. De glazen “Skylounge”, die ingeklemd ligt tussen dit helidek en het hoofddek, omvat een eetzaal en de salon.
In de boeg bevindt zich de suite van de eigenaar terwijl vier gastenhutten plus bemanningsverblijven het benedendek vullen. Een lift verbindt deze twee dekken met het brugdek, waar de stuurhut en de kapiteinshut zich bevinden.
De Jet 2020 lijkt misschien het fantasievolle werk van een onafhankelijk ontwerper, maar is feitelijk een serieus voorstel van een bijna 200 jaar oude scheepswerf. Codecasa legt nog steeds de laatste hand aan de technische details, maar is van plan om van de Jet 2020 zijn vlaggenschip te maken, waarbij de bouw halverwege dit jaar voorzichtig zal beginnen.
Atari verleent naam aan hotels
Wie de naam Atari hoort, zal al snel associaties hebben met klassieke videogames of misschien zelfs met de op handen zijnde Atari VCS-console. Binnenkort kunnen ook hotels aan dit lijstje worden toegevoegd. Het bedrijf gaat haar naam namelijk verlenen aan een nieuwe reeks hotels in de Verenigde Staten. Met het eerste hotel wordt dit jaar begonnen.
Het project is nog in het prille ontwikkelingsstadium en de beelden die zijn vrijgegeven, zijn nog niet definitief. Eén ding is zeker: in de hotels komen speciale secties voor Virtual Reality en Augmented Reality entertainment en gaming. Een aantal zal zelfs geschikt zijn voor het hosten van e-sportevenementen.
In totaal zijn er acht Atari hotels gepland. De bouw van de eerste staat gepland voor medio 2020 in Phoenix, Arizona. Daarna staan hotels gepland in Las Vegas, Denver, Chicago, Austin, Seattle, San Francisco en San Jose.
Het project zal worden gerealiseerd door de GSD Groep en de vastgoedontwikkelaar True North Studio.
De nieuwe hotels worden veel meer dan alleen maar een plek om te verblijven. Atari is een iconisch, wereldwijd merk dat bij mensen van alle leeftijden, landen, culturen en etnische achtergronden tot de verbeelding spreekt.
Onderwaterrobot verzamelt autonoom monsters op zeebodem
Het op afstand bedienen van onderwatervoertuigen met een joystick kan een hele klus zijn. Daarom ontwikkelden onderzoekers een onderwaterrobot die autonoom monsters van de oceaanbodem kan nemen.
Hiertoe ontwikkelde een team van Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) onlangs geautomatiseerde planningssoftware op basis van kunstmatige intelligentie waarmee onderwatervoertuigen worden bestuurd. Recent werd de technologie gebruikt op een bestaand WHOI-vaartuig.
Toen het vaartuig de onderzeese vulkaan Kolumbo voor de kust van het Griekse eiland Santorini ging verkennen, kon het nieuwe systeem beslissen welke locaties het zou bezoeken om vervolgens monsters te nemen op de betreffende locaties. Vanuit de Universiteit van Michigan werd een commando gegeven om met een slang die aan de robotarm vastzit zeer nauwkeurig monsters te nemen. Het monsters laten nemen door een vaartuig zonder menselijke ingreep is een enorme stap voorwaarts.
Het systeem werd ontwikkeld door het Planetary Science and Technology from Analog Research programma van NASA. Het zou ooit ook kunnen worden ingezet om oceanen op andere planeten te verkennen. Voor die tijd werkt het team verder aan een interface die voldoende heeft aan gesproken taal zodat wetenschappers direct kunnen communiceren met autonome onderwaterrobots. Verder wordt ook gewerkt aan het laten samenwerken van verschillende onderwaterrobots als één gezamenlijke vloot.
Drijvend duurzaam kantoor voor Rotterdam
Met het Floating Office Rotterdam (FOR) heeft de Powerhouse Company een kantoor ontworpen dat voorzien is van een groen dak en voor de energievoorziening gebruik maakt van zonne-energie. Aardige bijkomstigheid voor de bewoners: het kantoor drijft op het water.
FOR wordt gevestigd in de Rotterdamse Rijnhaven en wordt het nieuwe hoofdkantoor van het Global Center on Adaptation, dat met een groot aantal stakeholders werkt aan oplossingen voor de effecten van klimaatverandering. De commissie wordt geleid door voormalig VN-voorzitter Ban Ki-moon, Bill Gates, en directeur van het IMF, Kristalina Georgieva.
Het drijvende gebouw wordt prefab vervaardigd bestaat voornamelijk uit hout. Het gebouw telt drie verdiepingen met overhangende daken om schaduw te creëren voor de royale beglazing. Naast de kantoren zal het gebouw ook onderdak bieden aan een restaurant met een groot buitenterras en een zwembad. Het dak van FOR wordt gedeeltelijk bedekt met groen, de rest wordt ingenomen door zonnepanelen. Verder wordt het gebouw uitgevoerd met warmtewisselaarsysteem zodat het havenwater kan worden gebruikt voor verwarming en koeling. Een duurzaam, drijvend kantoorgebouw is een bijzondere uitdaging. Door het water van de Rijnhaven in te zetten om het gebouw te koelen en door het dak van het kantoor als grote energiebron te gebruiken, is het gebouw echt zelfvoorzienend. De constructie van hout kan eenvoudig worden gedemonteerd en hergebruikt. Daarmee is het gebouw klaar voor de circulaire economie.
Naar verwachting wordt het drijvende, duurzame kantoorpand eind 2020 officieel geopend door de secretaris-generaal Ban Ki-moon en de burgemeester van Rotterdam, Aboutaleb. Het zal 5 tot 10 jaar in gebruik blijven, waarna het, afhankelijk van de eisen, een andere huurder het pand kan betrekken of het pand naar een andere locatie kan worden verplaatst.
Volledig houten voetbalstadion
Al in 2016 presenteerde architectenbureau Zaha Hadid Architects (ZHA) een opvallend houten stadion voor de Engelse voetbalclub Forest Green Rovers. Recent werd eindelijk toestemming verkregen voor de bouw en kan het ambitieuze duurzame project van start.
Het Forest Green Rover Eco Park stadion wordt volgens ZHA het eerste voetbalstadion dat volledig uit hout bestaat. Het wordt bijna volledig opgebouwd uit duurzaam geproduceerd hout waarop een transparant dakmembraan is aangebracht om schaduwen te verzachten en een interieur te creëren dat de natuurlijke schoonheid van het hout benadrukt. De vorm van het stadion en de plaatsing van de 5.000 zitplaatsen zijn door ZHA zo berekend dat de bezoeker vanaf elke plek perfect zicht heeft op het penaltygebied.
Om de groene uitstraling van de voetbalvereniging nog meer te benadrukken, wordt de benodigde energie voor het Forest Green Rovers Eco Park stadion gedeeltelijk op locatie duurzaam opgewekt. Forest Green Rovers noemt zichzelf de groenste voetbalclub in de wereld; in het stadion worden vegetarische menu’s geboden en het aantal oplaadpunten voor elektrische auto’s is aanzienlijk meer dan bij andere stadions. Verder wordt het regenwater opgevangen, wordt op grote schaal gebruik gemaakt van zonnepanelen en is het gras van het speelveld duurzaam geproduceerd.
Het project, dat deel uitmaakt van het groter duurzaam ontwikkelingsproject, kreeg in eerste instantie geen vergunning. Dat werd mede veroorzaakt door de verwachtte geluids- en verkeerstoename in de directe omgeving. Om die bezwaren te ondervangen, paste ZHA het oorspronkelijk plan enigszins aan met nieuwe landschapsarchitectuur en een verbeterd transportplan voor wedstrijddagen. De oplevering van het stadion staat geplaand over drie jaar.
Grootste 3D-geprinte gebouw ter wereld opgeleverd
3D-printspecialist Apis Cor heeft het grootste 3D-geprinte gebouw ter wereld voltooid. De basisstructuur van het overheidsgebouw is in Dubai met slechts één 3D-printer gebouwd, maar de betrokkenheid van bouwvakkers was nog wel groot.
Het twee verdiepingen tellende overheidsgebouw is 9,5 m hoog en heeft een totale oppervlakte van 640 m². De constructie leek veel op andere 3D-geprinte projecten: een cementmengsel werd in lagen opgebouwd om zo de basisstructuur te vormen van het overheidsgebouw. Omdat het gebouw zo groot is, werd de 3D-printer met een kraan verplaatst, waardoor één sectie tegelijk kon worden gebouwd. Slechts drie medewerkers van Apis Cor waren ter plaatse om de machine te bedienen; het hele project duurde slechts drie weken.
Hoewel het project een belangrijke stap voorwaarts betekent, waren nog wel de nodige bouwvakkers nodig. Naast het leggen van de funderingen, het aanbrengen van de ramen, deuren en het dak, de bedrading, e.d. brachten de bouwvakkers ook wapeningsstaal aan en voerdem ze beton toe voor de constructieve ondersteuning. Het project heeft Apis Cor unieke kennis en onschatbare ervaring opgeleverd die het bedrijf zullen helpen de technologie te verbeteren en een nieuwe versie van de 3D-printer te ontwikkelen. De verbeterde versie zal niet alleen betrouwbaarder maar ook twee keer zo snel zijn. Bovendien is tijdens het project een eigen ontwikkelde 3D-mix getest en verbeterd. Apis Cor won eerder NASA’s Space Habitat Challenge.
ExoLung: lichaamsbeweging zorgt voor luchttoevoer onderwater
Duiken is geen eenvoudige opgave en onlosmakelijk verbonden met de nodige gevaren. Een aantal daarvan worden voorkomen door gebruik te maken van traditionele duiksystemen, waarmee de duiker beschikt over een lange slang waardoor hij kan ademhalen. Bij een nieuwe, Oostenrijkse variant hiervan verzorgt de duiker zelf de luchttoevoer. Deze ExoLung vertaalt de zwemmende bewegingen van de duiker in luchtbewegingen, waardoor de luchttoevoer gegarandeerd is zolang de duiker blijft zwemmen.
Net als andere oppervlakteduiksystemen heeft de ExoLung een boei die op het wateroppervlak drijft en dient als veiligheid én luchtinlaat. Een slang verbindt de boei met een unit die aan de voorkant op de romp wordt gedragen. Aan de binnenzijde van de unit bevindt zich een opvouwbare waterblaas. Deze blaas is via banden verbonden met de voeten van de duiker. Als de duiker zijn of haar benen wegduwt, trekken de riemen aan de blaas, waardoor de lucht aan het oppervlak wordt opgezogen en water naar buiten wordt geduwd. Als het been wordt samengetrokken, ontspannen de riemen zich en duwt het water de blaas terug in de unit, waardoor de lucht wordt samengeperst voor inhalatie.
Andere oppervlakte-ademhalingsapparatuur die het gat tussen het snorkelen en het duiken vult, worden beperkt door een accu of persluchttanks. Door de duiker zelf als krachtbron te gebruiken, stopt de luchttoevoer pas wanneer de duiker stopt met zwemmen. En als een duiker stopt met zwemmen, is dat waarschijnlijk omdat hij of zij weer opduikt.
De 5 meter lange ExoLung-slang voorkomt dat de duiker naar gevaarlijke diepten duikt die het risico met zich mee kunnen brengen dat hij of zij te veel energie verbruikt en niet in staat is om met de beschikbare lucht terug naar de oppervlakte te komen. Het gehele ExoLung-systeem weegt 3,5 kg en meet 40 x 30 x 20 cm. Daarmee is het veel draagbaarder dan alternatieve, compressorsystemen.
De ExoLung, waarvoor patent is aangevraagd, bevindt zich nog in de prototypefase, maar de prijs van de hierboven beschreven basisversie zal ongeveer uitkomen op minder dan €300. In tegenstelling tot systemen met tanks, brengt de ExoLung niet de extra kosten met zich mee voor het bijvullen en is het nagenoeg onderhoudsvrij.
In de 4,5 minuten durende video hieronder wordt de ExoLung gepresenteerd.
Eerste tankschip voor vloeibaar waterstof
Kawasaki Heavy Industries, Iwatani Corporation, Shell Japan en J-Power hebben de handen ineen geslagen bij de introductie vaneen nieuw tankschip dat speciaal is ontworpen om vloeibare waterstof te vervoeren van de Australische zuidkust naar Kobe, Japan. Het is het eerste schip in dat inspeelt op de energietransitie door vloeibaar waterstof te vervoeren. Daarmee kan een belangrijke stap worden gezet richting emissieloos transport met auto’s, vrachtwagens en wellicht zelfs vliegtuigen met brandstofcellen. Het tankschip dat het transport van vloeibaar waterstof verzorgt, vaart zelf helaas nog op diesel.
De Suiso Frontier is een 116-meter grote tanker die wordt uitgerust met een vacuümgeïsoleerde, dubbelwandige opslagtank voor 1.250 kubieke meter vloeibare waterstof. De waterstof zal worden samengeperst tot 1/800 van zijn normale gasvormige volume en worden afgekoeld tot -253° C om te voorkomen dat het door de tankwanden sijpelt door de uiterst kleine waterstofmoleculen. Bij hogere temperaturen kunnen deze letterlijk door de spleten in de atoomstructuur van een metalen container sijpelen. De waterstof zelf zal via een vergassingsproces worden geproduceerd in Victoria, Australië.
Om drie ton waterstof te kunnen produceren wordt naar schatting 100 ton CO2 uitgestoten. Hierbij is nog geen rekening gehouden met de uitstoot van het dieseltransport over land en zee. Uiteraard kan waterstof ook op andere manieren worden geproduceerd, bijvoorbeeld met behulp van schone, hernieuwbare energie. Zonne- of windenergie kunnen worden gebruikt om elektriciteit op te wekken, waarmee via elektrolyse waterstof kan worden geproduceerd.
Hoe dan ook, Japan lijkt zeer gemotiveerd om de waterstofeconomie een boost te geven. Ook Korea heeft die ambitie. Met 1200 waterstofstations, 40.000 waterstofbussen, 80.000 waterstoftaxi’s, 30.000 waterstofvrachtwagens en zes miljoen brandstofcelwaterstofauto’s verwacht het land tegen 2040 de smog te hebben aangepakt.
Check de tewaterlating van de Suiso Frontier in de onderstaande video.
Giga-batterij op containerschip Maersk
Maersk heeft in samenwerking met Trident Maritime Systems een 600 kWh containerbatterij ontwikkeld die op een containertransportschepen kan worden geplaatst. De eerste zal worden geïnstalleerd op het containerschip Maersk Cape Town.
Het containerschip Cape Town, gebouwd in 2011, vaart onder Singaporese vlag en vervoert vracht tussen West-Afrika en Oost-Azië. De batterij zal in december 2019 op het schip worden geïnstalleerd en de eerste reis met de nieuwe technologie zal begin 2020 plaatsvinden. De batterijmodule is zodanig ontworpen dat deze in een vrachtcontainer past en in de haven kan worden geladen. Voor het laden kan ook gebruik worden gemaakt van de scheepsgenerator en van het afvalwarmtesysteem dat aan boord van de meeste Maersk-schepen aanwezig is. Deze laatste laadt de batterij op met behulp van de warmte die vrijkomt van de scheepsmotoren.
Multifunctioneel
De accu zelf zal op verschillende manieren worden gebruikt om de uitstoot te verminderen en de efficiëntie. Het neemt een deel van generatorbelasting over waardoor deze minder hoeft te draaien. Daarnaast wordt de batterij ingezet om het vermogen tijdens de piekbelasting te verhogen en de inzet van de generator te verminderen op momenten dat er minder belasting is. Het stroomverbruik is op deze manier gelijkmatiger waardoor generator minder hoeft te worden ingezet. Ook zullen de onderhoudskosten voor de generator verminderen omdat deze simpelweg minder wordt gebruikt. De batterij kan tot 1.800 kVA leveren wanneer dat nodig is. Daarmee is de module ook bruikbaar als back-up wanneer de generator niet werkt of moet worden uitgeschakeld.
CO2-neutrale toekomst
Het experiment aan boord van de Cape Town biedt Maersk informatie over de toekomstige inzet van dergelijke batterijmodules als onderdeel van de verdere elektrificatie van de vloot en haventerminals van Maersk. Maersk blijft voortdurend van milieuvriendelijke oplossingen testen en ontwikkelen om in 2050 CO2-neutraal te zijn.