Bart Kruidhof is student Industrieel Productontwerp aan de Hanzehogeschool in Groningen. Hij is geïnspireerd door de groeiende populariteit van Tiny Houses en de steeds grotere behoefte aan duurzame, zelfvoorzienende installaties, zoals verlichting, die onafhankelijk van het elektriciteitsnet werken en de natuurlijke omgeving respecteren. Bart heeft zich voor een derdejaars studieopdracht verdiept in de wereld van bioluminescentie en bio mimicry en een innovatieve zelfvoorzienende buitenlamp ontwikkeld.
Samenwerking met Entrance
De opdracht is ontstaan uit een samenwerking met Entrance, een onderzoeksinstelling die zich richt op het versnellen van de energietransitie en duurzaam off-grid wonen (zoals bij Tiny Houses). Ron de Vrieze van Entrance: ‘De bedoeling van het onderzoek is een ecodorp op een natuurlijke manier te voorzien van oriëntatieverlichting.’
Ter oriëntatie heeft Bart bestaande zelfvoorzienende lampen geanalyseerd, zoals:
- een buitenlamp met sensor die licht genereert door het opladen in de zon.
- een lamp die werkt op kinetische energie en door middel van zwaartekracht stroom opwekt (optillen van een gewicht)
- een binnen lamp die licht creëert door het laten bewegen van bioluminescente algen. Deze lamp wordt bewogen door gebruik van vaste stroom.
- een zelfgemaakte algenlamp. De algen worden bewogen om licht te genereren. Dit gaat bij deze lamp met behulp van een magneet die elektrisch is aangedreven.
Bioluminescentie
Vooral de lampen op basis van bioluminescentie scoren goed in zijn haalbaarheidsanalyse. Bioluminescentie is het uitstralen van licht door organismen, een vorm van chemoluminescentie. Het komt voor bij bepaalde bacteriën, maar is ook te zien bij diepzeebewoners zoals vissen en ongewervelden, zoals inktvissen, kwallen, koralen en plankton. Op het land kunnen verschillende schimmels en insecten licht geven. Hogere organismen leven in symbiose met bacteriën, die in speciale organen van de gastheer licht produceren.
Bart heeft zich verdiept in deze natuurlijke verlichtingstechnieken en noemt in zijn onderzoeksrapport als voorbeeld de zeevonk (Noctiluca scintillans). Dit is een bioluminescente dinoflagellaat die licht geeft bij beweging. Dit fenomeen ontstaat door een chemische reactie tussen het pigment luciferine en het enzym luciferase, dat in contact met zuurstof een blauwgroene gloed (474-476 nm) produceert.
Foto: Zeevonk, een alg die licht kan uitstralen, wat soms spectaculaire effecten in ondiep water oplevert. Depositphotos.com.
Paddenstoelen zijn de vruchtlichamen van schimmels en ontstaan uit schimmeldraden (mycelium) die groeien in de grond. De lantaarnzwam is een bioluminescente paddenstoel, die een groene gloed produceert. Overigens tonen slechts ongeveer 100 van de ruim 100.000 schimmelsoorten die zijn beschreven, bioluminescentie.
De lantaarnzwam groeit snel en is slechts enkele dagen zichtbaar. Voor het kweken van deze paddenstoelen moet de temperatuur wel tussen de 18-26°C worden gehouden. Bart vindt dit een belemmering voor buiten toepassingen: ‘De gewenste groeitemperaturen geven, zeker in de winter, extra uitdagingen. Je zou isolatie moeten toepassen of bescherming van de paddenstoelen om de verlichting te laten werken.’
Bio mimicry
In Rambouillet, Frankrijk, lijkt het te zijn gelukt om buitenlicht te creëren met behulp van lichtgevende algen op van bioluminescentie. Zie ook: ‘Buitenverlichting met algen in Rambouillet’.
‘Maar er is weinig informatie te vinden over dit project’, vertelt Bart. Hij schat de haalbaarheid van een bioluminescente buitenlamp voor zijn project laag in en kiest ervoor een lamp te ontwerpen op basis van bio mimicry. Dit is de wetenschap en de techniek van het imiteren van biologische “ideeën” in de natuur, om menselijke toepassingen uit te vinden, te verbeteren of duurzamer te maken.
Bart ontwikkelt uiteindelijk een organische paddenstoel, die zich kenmerkt door een organische lampenkap en een slanke stam. In de stam schijnt wit licht onder de paddenstoel naar beneden om de grond en het pad te verlichten. De bovenkant van de paddenstoel bevat organische inhammen. ‘Dit zorgt ervoor dat de armatuur van PVC bij de inhammen dunner is. Dit zorgt ervoor dat licht wordt doorgelaten bij de inhammen. Op deze manier is het pad bij de paddenstoel goed verlicht, wordt de natuur minimaal verstoort met lichtvervuiling en is de vormgeving van een paddenstoel goed zichtbaar in het donker.’
Het verlichtingssysteem bestaat uit een LED-module die in de lampenkap wordt geplaatst voor een gelijkmatige lichtverdeling. Deze module wordt gecombineerd met een bewegingssensor, zodat de lamp eenvoudig te bedienen is. ‘De elektriciteit wordt geleverd door PV-panelen. Elektronische componenten zijn in de stam weggewerkt om de esthetiek van de lamp te behouden.’
Geef een reactie