TexEnergie: zonnecellen en textiel als een match made in heaven

Hoe profiteer je maximaal van de energie die je met zonlicht kunt opwekken? Bij het stellen van die vraag, denken we al snel aan daken vol grote zonnepanelen. Maar kan het ook anders? Bijvoorbeeld met zonnecellen en textiel: het materiaal waar Twente groot mee werd en dat nu, in innovatieve toepassingen, een renaissance beleeft. Eentje die gericht is op de toekomst, waarbij duurzaamheid en design elkaar vinden.

Van fast fashion naar duurzaam design

“Voor ons TexEnergie-project doen we onderzoek naar het integreren van zonnecellen en textiel. We kijken naar de mogelijkheden van energy harvesting in textiele producten,” vertelt Hellen van Rees, die de afgelopen twee jaar intensief bij TexEnergie betrokken was. Met een achtergrond in design en een master in Fashion Women’s Wear, startte ze in 2012 haar eigen bedrijf met modecollecties. De wereld van fast fashion liet ze al snel achter zich, vanuit de wens om haar collectie op een duurzame manier vorm te geven. Bij Saxion gaat Hellen nog een stap verder, met onderzoek naar nieuwe functionaliteiten van textiel en het ontwikkelen van prototypes.

“Ik wilde diepte in, was geïnteresseerd naar het onderzoek dat er liep. Dat doen we vanuit het lectoraat in nauwe samenwerking met onze bedrijfspartners,” vertelt Hellen. “We kijken bijvoorbeeld naar hun productaanbod en onderzoeken waar we de integratie van zonnecellen en textiel kunnen inpassen. Toen ik instapte, werkte men al met zonnecellen die gelamineerd werden op textiel of die in pockets werden geschoven. De afgelopen twee jaar hebben we daar gezamenlijk nog een enorme verbeterslag in gemaakt.”

Organische zonnecellen in elke gewenste vorm

Samen met het bedrijf Armor werkte Saxion aan de integratie van textiel en zeer dunne, transparante organische zonnecellen. Deze cellen verschillen van de bekende rechthoekige panelen met siliciumzonnecellen. De voordelen van organische zonnecellen in textieltoepassingen zijn groot, al blijft hun energie-efficiënte nog wat achter bij die van de klassieke cellen. De organische cellen kunnen in elke gewenste vorm ontworpen worden. Ze zijn flexibel, je kunt er doorheen kijken en ze zijn eenvoudig te recyclen.

Hellen: “We gebruiken een speciaal lamineerproces waarbij we de zonnecellen op het textiel plakken. Er komt heel wat bij kijken. De cellen moeten onderling, voor het overdragen van stroom, verbonden worden en alles moet er ook elegant uit blijven zien. We werken met verschillende bedrijven aan allerlei toepassingen. Overal speelt de vraag hoe we verschillende typen zonnecellen kunnen integreren met verschillende soorten textiel. Net als het onderzoek naar de invloed die de verschillende textiellagen hebben op die zonnecellen. Bijvoorbeeld als het textiel wordt opgespannen.”

Banieren die energie aan gebouwen leveren

Wanneer het gaat om de toepassingen, zijn de mogelijkheden zeer divers, vervolgt Hellen: “We hebben gewerkt aan grote doeken, die als opspanning in een buitenterrein hangen. Denk daarbij ook aan kansen voor festivalterreinen of het afdekken van stadions. De zonnecellen wekken energie op, die op het terrein gebruikt kan worden. Dat geldt ook voor enorme banieren, die aan gebouwen hangen en weer energie leveren om zo’n gebouw ’s avonds aan te lichten.”

Grote textiele oppervlaktes met zonnecellen bieden vanzelfsprekend kansen voor het opwekken van grotere hoeveelheden energie. Toch kan er ook veel, met maatwerk, in het klein. Bijvoorbeeld met werkkleding. “Denk aan horecamedewerkers die een schort met zonnecellen dragen, waarbij hun mobiele pin-apparaat op het terras van stroom wordt voorzien. Aan boswachters of terreinbeheerders die buiten in afgelegen gebieden met een vest met zonnecellen toch hun smartphone of apparatuur kunnen blijven gebruiken.”

Raamdecoratie

Voor Defensie werkt het lectoraat samen met Thales aan de ontwikkeling van een poncho en een tent met zonnecellen in de vorm van camouflagepatronen, vertelt de onderzoeker. Paneelgordijnen met zonnecellen kunnen in de toekomst zelfs als raamdecoratie hun weg naar de consument vinden. Daarbij zijn de zonnecellen echt meegeweven in de stof. “Het is geweldig als je uiteindelijk niet meer het verschil tussen het textiel en de zonnecellen kunt zien.”

Met de prototypes uit het TexEnergie-project onder de arm, kunnen de aangesloten bedrijven nu vervolgstappen gaan zetten om producten te ontwikkelen die hun weg naar de markt vinden. “Daarvoor zie ik op korte termijn echt kansen voor de tentdoeken, die vanwege hun oppervlakte grote energieopbrengst uit de cellen halen,” zegt Hellen. “De vraag vanuit de markt speelt natuurlijk ook mee. Een schort voor horecamedewerkers is een heel ander product dan een tent die misschien wel jaren ergens moet blijven staan. Als schakel tussen fundamenteel onderzoek en de praktijkvragen vanuit het bedrijfsleven, hebben we in ieder geval laten zien wat er allemaal mogelijk is met textiel en zonnecellen. We tonen aan dat het kan, dat het werkt. Iets om trots op te zijn. Ik denk dat we een grote stap voorwaarts hebben gezet.”

Hellen van Rees studeerde in 2010 af in Fashion Design aan Hogeschool Artez. Ze behaalde in 2012 haar master in Fashion Women’s Wear bij Central Saint Martins in Londen. Aansluitend richtte ze haar bedrijf onder haar eigen naam op. Daarnaast is ze sinds 2018 als onderzoeker verbonden aan het lectoraat Sustainable & Functional Textiles van Saxion.