Zephyrnet-logo

Innovatie in de duurzaamheid van de gebouwde omgeving

Datum:

Klimaatweek NYC biedt een ongeëvenaarde mogelijkheid (na het Cleantech Forum!) om observaties uit te wisselen met de klimaatleiders van de wereld over waar trends zich voordoen en waar prioriteiten moeten liggen. Dit jaar had Cleantech Group de eer om met een groep belanghebbenden bij JPMorgan Chase & Co. te spreken over kansen op het gebied van duurzaamheid van de gebouwde omgeving.

Hoewel er vaak aan wordt gedacht in de silo van het koolstofvrij maken van gebouwen, is het thema technologie voor de duurzaamheid van de gebouwde omgeving door alle industriegroepen heen te vinden. Het groeiende belang van dit thema komt tot uiting in durf- en groei-investeringen in realtime (Figuur 1). Terwijl technologieën voor gebouwbeheer lange tijd het grootste deel van de investeringen in de gebouwde omgeving hebben ondersteund, nemen hard- en deep-tech-innovaties op het gebied van HVAC, groen staal en groen cement nu toe, en vertegenwoordigen investeringen in de gebouwde omgeving een groter percentage van de totale investeringen in cleantech dan ooit tevoren.

Figuur 1: Venture- en groei-investeringen in de gebouwde omgeving (2018 – Q3 2023)

Dit enthousiasme is geen toeval; er zijn meerdere imperatieven in de gebouwde omgeving waarmee rekening moet worden gehouden als we de komende decennia een netto-nulpunt willen bereiken en niet-koolstofeffecten op het milieu willen vermijden. Het bewegende doel van de duurzaamheid van de gebouwde omgeving vereist een oplossing voor drie categorieën uitdagingen (Figuur 3):

Figuur 2: Duurzaamheidsuitdagingen voor de gebouwde omgeving

20% netto-nul in 2030

Hoewel er veel enthousiasme bestaat rond technologieën die geavanceerde gebouwen kunnen optimaliseren, inclusief probleemloos SaaS-aanbod om gebouwbeheersystemen (BMS) te optimaliseren, moeten oplossingen worden ingezet voor de 40% van het vloeroppervlak dat vóór 1980 is gebouwd. Anders gezegd: we moeten domme gebouwen slim maken.

“Drop-in” HVAC-efficiëntie       

Oplossingen die in gebouwen kunnen worden geïnstalleerd met weinig tot geen aanpassingen zijn een van de laagst hangende vruchten om het huidige gebouwenbestand koolstofvrij te maken. Enkele voorbeelden zijn:

  • Flair-ventilatieopeningen: Programmeerbare en automatiseerbare slimme ventilatieopeningen die controle per kamer mogelijk maken of de luchtstroom in verschillende “zones” van kamers beperken, potentieel voor energiebesparingen tot 30%.
  • Eenvoudig te installeren warmtepompen, die geen aanpassing vereisen, en die de voordelen van warmtepompen bieden (lager elektriciteitsverbruik, geen koudemiddelen) tegen slechts de kosten van het apparaat (zie Verlooptint).

Optimalisatie van HVAC-prioriteitactiva          

Anders dan de bredere trends van generalistische gebouwbeheersystemen, komen er technologieën op die gespecialiseerd zijn in het slim maken van traditioneel ‘domme’ verwarmings- en koelingsapparaten, waardoor anders handmatig bediende apparaten in de digitaliseringsplooi terechtkomen.

  • Runsgewijs: Draadloze sensoren en IoT-systemen om traditioneel handmatige apparaten in automatiseringsschema's te brengen, inclusief gespecialiseerde toepassingen voor ketels.
  • Ecosynchronisatie: Intelligente radiatorklepactuatoren voor eenvoudige installatie zonder bedrading. Brengt radiatoren in gebouwbeheerschema's en vermijdt overmatig gebruik/verspild gebruik, vooral effectief in grote gebouwen (bijvoorbeeld hotels – oplossing omvat integratie van een kamerboekingssysteem) waar veel radiatoren tegelijk moeten worden beheerd.

De kern opnieuw uitvinden    

Ondanks de toenemende beschikbaarheid van drop-in-oplossingen zullen vooral grote gebouwen diepgaandere aanpassingen aan bestaande apparatuur nodig hebben om het energieverbruik en de bedrijfskosten terug te dringen. Vernieuwers richten zich nu op de meest energie-intensieve componenten van HVAC-systemen en ruilen deze in voor efficiëntere technologieën.

Misschien wel het meest voor de hand liggende voorbeeld van de afgelopen jaren is dat van Turntide-technologieën, die de elektromotoren waarvan HVAC-systemen afhankelijk zijn om lucht door dakunits en luchtbehandelingsunits te verplaatsen, opnieuw heeft uitgevonden. De motoren van het bedrijf worden beheerd door de slimme controllers van Turntide en gebruiken nauwkeurige krachtpulsen, in plaats van consistente stromen, om op optimale snelheden te draaien met een minimaal energieverbruik. Bovendien heeft Turntide zeldzame aardmetalen uit de apparaten gehaald, waardoor een meer voorspelbare stabiliteit van de toeleveringsketen op de lange termijn wordt geboden.         

Naarmate warmtepompen alomtegenwoordiger worden in gebouwen over de hele wereld, beginnen technologieën gericht op het verbeteren van de efficiëntie en het vermijden van het gebruik van giftige vloeistoffen vorm te krijgen. Thermo-akoestische compressie, waarbij gebruik wordt gemaakt van akoestische golven om een ​​gas, meestal helium, te comprimeren of uit te zetten, kan zonder koelmiddelen verwarmings- en koeleffecten genereren. Opkomende vernieuwers zoals Evenwicht en Blauw hart hebben thermo-akoestische compressoren ontwikkeld die modulair in OEM-apparaten kunnen worden geïntegreerd of direct achteraf kunnen worden ingebouwd in reeds in bedrijf zijnde warmtepompen.

Kleefmateriaaloplossingen      

Discussies over materialen in de context van de duurzaamheid van gebouwen roepen vaak beelden op van omvergeworpen muren en het uitrukken van verlaagde plafonds. Maar veelbelovende nieuwe technologieën beloven de efficiëntie van gebouwen een aanzienlijke stap verder te brengen, zonder dat diepgaande renovaties nodig zijn.     

Faseveranderingsmaterialen – materialen die zijn ontworpen voor een specifiek smelt-/vriespunt – bieden een unieke mogelijkheid om warmte efficiënt op te vangen en vrij te geven, afgestemd op specifieke comforttemperaturen en als gevolg daarvan minder schommelingen in de binnentemperatuur nodig. Oplossingen voor faseverandering heeft een unieke faseveranderingspaneeloplossing geïnnoveerd die extern op een muur kan worden geïnstalleerd, waardoor de voordelen van faseveranderingsmaterialen binnen een paar uur naar het interieur van de kamer worden gebracht in plaats van na een langdurige renovatie.

Albotherm, een Britse innovator op het gebied van glascoatings, maakt de ramen van vandaag slim zonder ze te vervangen. De nano-engineered raamcoatings van Albotherm zijn “afgestemd” op een specifieke licht- en verduisteringstemperatuur om warmte te absorberen of af te stoten.

Volgende: Bouwen voor twee miljard extra

Wilt u het gesprek voortzetten? Neem deel aan onze Built Environment Executive Summit in samenwerking met JP Morgan op de 2024 Cleantech Forum Noord-Amerika in januari in San Diego.e

spot_img

Laatste intelligentie

spot_img