Aerogel
Profielwerkstuk van: Melissa Schoenmaker & Anouk ter Linde Vakbegeleider: Gerard Marees
Inhoudsopgave Inleiding
pagina 3
Onderzoeksvraag
pagina 4
Hoofdvraag Deelvragen
Hypothese
pagina 5
Inleiding aerogel
pagina 6
Experiment
pagina 7
Doel Benodigdheden Opstelling Uitvoering Resultaten Berekeningen Conclusie Discussie
Uitwerking deelvragen
pagina 18
Conclusie
pagina 42
Discussie
pagina 44
Bronnenlijst
pagina 45
2
Inleiding Voor dit profielwerkstuk hebben wij ervoor gekozen om mee te doen aan het YES! (Young European Specialists) Project. Dit leek ons leuk omdat we geïnteresseerd zijn in het milieu en energiebesparing. Ook leek het ons interessant om met het YES! Project een andere leeromgeving mee te maken. Het kader waarin wij onze onderzoeksvraag moesten kiezen was erg breed. Het onderzoek moest gaan over energiebesparing/het milieu binnen Europa. Ons profielwerkstuk gaat over of je energie kan besparen door glas in ramen te vervangen door aerogel. We hebben dit onderwerp gekozen omdat we door een aflevering op Discovery Channel erg enthousiast waren over de stof aerogel(1). Met dit onderzoek willen we onderzoeken of er een verschil is in energieverbruik als je glas in ramen vervangt door aerogel. Dit willen wij gaan doen door te kijken naar de warmtegeleidingscoëfficiënt van deze twee stoffen. Dit zullen we doorrekenen naar Europese schaal.
Opstelling van het experiment
3
Onderzoeksvraag Hoofdvraag Wat zal het verschil in energieverbruik zijn als je glas in ramen vervangt door aerogel?
Deelvragen 1) Wat is aerogel? 2) Hoe maak je aerogel? 3) Wat is de warmtegeleidingscoëfficiënt? 4) Hoe meet je de warmtegeleidingscoëfficiënt? 5) Zal het vervangen van glas door aerogel in ramen invloed hebben op het energieverbruik en de CO2-uitstoot in Europa? 6) Hoeveel zal het energieverbruik veranderen in Europa?
4
Hypothese We verwachten dat het energieverbruik minder zal worden als je glas in ramen vervangt door aerogel, omdat we door het vooronderzoek weten dat aerogel een zeer goede isolator is. Aerogel is een betere isolator dan glas, dus zal er ook minder warmte door naar buiten verdwijnen. Wanneer er minder warmte vanuit een huis verloren gaat zal er ook minder warmte nodig zijn om het huis op te warmen. Daardoor verbruikt het huis minder energie. Dus denken wij dat het gebruik van aerogel in ramen een energiebesparing op zal leveren. Daarnaast denken we dat ook dat de CO2-uitstoot zal verminderen. Wanneer er dus minder energie nodig is om de huizen op te warmen, zullen mensen minder energie gaan gebruiken. Als er minder energie verbruikt wordt zal er ook minder energie opgewekt worden. Aangezien er bij veel vormen van het opwekken van energie CO2-gas vrijkomt, denk bijvoorbeeld aan de verbranding van aardolie en aardgas, zal de CO2-uitstoot ook verminderen bij het gebruik van aerogel in ramen. Dan zal er namelijk minder energie worden opgewekt, waardoor er minder CO2-gas uitgestoten wordt.
Onder andere uitstoot van CO2-gas zorgt voor het versterkte broeikaseffect
5
Inleiding aerogel Aerogel is een vaste stof met een zeer lage dichtheid, het bestaat voor 95% tot 99,98% uit lucht. Er zijn doorzichtige en niet doorzichtige varianten. Ons profielwerkstuk zal gaan over de doorzichtige variant. Deze soort is zeer breekbaar en erg lastig te maken. De stof heeft een zeer speciale eigenschap, het heeft namelijk een erg kleine warmtegeleidingscoëfficiënt, dit betekent dat het een zeer goede isolator is. Dit is ook de reden waarom men aerogel gebruikt om raketten en satellieten te isoleren. Een andere speciale eigenschap van aerogel is, dat het een zeer lage dichtheid heeft. Dit komt doordat het voor het grootste deel uit lucht bestaat. Het huidige record van de laagste dichtheid staat nu op 1,1 mg/cm3. Deze variant kan zweven aangezien het een kleinere dichtheid heeft dan lucht (1,2 mg/cm3)(3). Kortom, aerogel is een interessant materiaal en daarom vinden wij het erg leuk om ons hierin te verdiepen.(2)
Melissa houdt een stukje aerogel vast
6
Experiment Inleiding Met dit experiment willen wij proberen om met een meting de theoretische warmtegeleidingscoëfficiënt van aerogel te benaderen. Om de warmtegeleidingscoëfficiënt te meten hebben wij een goed geïsoleerde box gemaakt. Eerst maakten we een doosje van karton van 10 cm x 10 cm x 10 cm, de bovenste zijde van het doosje maakten we niet vast aan de rest. Dit werd namelijk de deksel. Daarna hebben we alle kanten met ± 2,5 cm piepschuim bekleed. Als laatste hebben we met tape alles verstevigd. In de deksel van de box maakten we een gat van 5 cm x 5 cm. Ook op de deksel plakten we een laag piepschuim (met een gat met dezelfde afmetingen). We hebben een stuk piepschuim ter grootte van het gat uitgesneden om bij de nulmeting te gebruiken. Als laatste hebben we een stukje plexiglas uitgesneden en dit onder aan de deksel bevestigd, zo kan dit dienen als steunplaatje voor de aerogel. In de box plaatsten wij een klein lampje en een warmtesensor en buiten de box (boven de deksel) plaatsten we ook een warmtesensor. Deze sensoren werden aangesloten op de computer om zo de temperatuursverloop te meten. Het idee om de warmtegeleidingscoëfficiënt te meten met behulp van een isolerende box hebben we te danken aan Jos Kragtwijk van de VU Amsterdam. (4)
Doel De theoretische warmtegeleidingscoëfficiënt van aerogel benaderen. Volgens www.aerogel.org is de warmtegeleidingscoëfficiënt van aerogel 0,016 tot 0,030
bij kamertemperatuur.
Wij beschouwen de waarde van deze site als zeer betrouwbaar aangezien deze ons is aangeraden door het Lawrence Livermore National Laboratory uit Amerika. De wetenschappers van dit instituut zijn de recordhouders van het maken van een aerogel met de kleinste dichtheid.
7
Benodigdheden -
Geïsoleerde doos
-
Deksel met gat van 5 cm x 5 cm
-
Stuk piepschuim van 5 cm x 5 cm
-
Aerogel van 5 cm x 5 cm
-
2 warmtesensoren
-
2 lampjes (laag en hoog vermogen)
-
Voltmeter en ampèremeter
-
Snoeren
-
Spanningskastje
-
Computerprogramma: Pasco Capstone
Opstelling
De opstelling van het experiment
8
Geïsoleerde box
Spanningskastje, ampèremeter, voltmeter en aansluiting voor temperatuursensoren
Bovenkant van de geïsoleerde box met aerogel in het luikje: door de aerogel heen zie je het lampje branden.
De temperatuur in de box (links) en de temperatuur buiten de box (rechts) aan het begin van een meting.
9
Uitvoering Meting 1: alleen geïsoleerde doos (nulmeting) Lampje met hoog vermogen: We plaatsen het lampje met hoog vermogen en een warmtesensor in de geïsoleerde doos. We plaatsen ook een warmtesensor boven de deksel. In het gat zit nu het stuk piepschuim van 5 cm x 5 cm. We zetten het spanningskastje aan en meten de spanning en stroomsterkte. Daarna wachten we tot de temperatuur binnen de doos constant is. De temperatuur van binnen en buiten de box wordt gedurende de proef gemeten door het computerprogramma Pasco Capstone, waar de warmtesensoren op zijn aangesloten. Als de temperatuur in de doos constant is, stoppen we de meting. Met de eindtemperaturen kunnen we gaan rekenen. Lampje met laag vermogen: We herhalen hetzelfde als hierboven beschreven met een lampje met een lager vermogen. Dit doen we zodat we de warmtegeleidingscoëfficiënt op twee manieren kunnen berekenen. Zo wordt het antwoord betrouwbaarder.
Meting 2: geïsoleerde doos met deksel van aerogel Lampje met hoog vermogen: We vervangen het stuk piepschuim in de deksel van de doos door een stuk aerogel. We plaatsen het lampje met een hoog vermogen en een warmtesensor in de geïsoleerde doos. We plaatsen ook een warmtesensor boven de deksel van de doos. We zetten het spanningskastje aan en meten de spanning en de stroomsterkte. Bij het instellen zorgen we ervoor dat we (ongeveer) hetzelfde vermogen krijgen als bij de nulmeting met het lampje met een hoog vermogen. Daarna wachten we tot de temperatuur binnen de doos constant is. De temperatuur binnen en buiten de box worden gedurende de proef gemeten met het computerprogramma Pasco Capstone waar de warmtesensoren op zijn aangesloten. Als de temperatuur in de doos constant is, stoppen we de meting. Met de eindtemperaturen kunnen we gaan rekenen. Lampje met laag vermogen: We herhalen hetzelfde als hierboven beschreven met een lampje met een lager vermogen. Hierbij zorgen we dat het vermogen van het lampje (ongeveer) gelijk is aan het vermogen van het lampje bij de nulmeting. Dit doen we zodat we de warmtegeleidingscoëfficiënt op twee manieren kunnen berekenen. Zo wordt het antwoord betrouwbaarder.
10
Resultaten Meting 1: alleen geïsoleerde doos (nulmeting) Vermogen 2,12 W
Vermogen 0,99 W
11
Meting 2: geïsoleerde doos met deksel van aerogel Vermogen 2,10 W
Vermogen 0,92 W
12
Tabel met resultaten Nulmeting hoog vermogen
Aerogel hoog vermogen
Nulmeting laag vermogen
Aerogel laag vermogen
Teind binnen (°C)
50,4
44,2
35,4
33,5
Teind buiten (°C)
25,2
25,8
22,7
25,0
∆T (°C)
25,2
18,4
12,7
8,5
Spanning (V)
5,3
5,0
4,3
3,7
Stroomsterkte (A)
0,40
0,42
0,23
0,25
Vermogen (W)
2,12
2,10
0,99
0,92
13
Berekeningen Voor deze berekening gaan wij de volgende formule gebruiken:
:
Meer uitleg over deze formule is te vinden bij de beantwoording van deelvraag 3. Eerst gaan we de warmtegeleidingscoëfficiënt van de nulmetingen voor de gehele doos berekenen: Lengte zijdes van box = 14,6 cm 6
0,146
0,128
d = 0,027 m Nulmeting: vermogen 2,12 W
2,12 0,128 25,2 0,027
0,018
Nulmeting: vermogen 0,99 W
0,99 0,128 12,7 0,027
0,016
14
Aan de hand van deze gegevens gaan we de warmtegeleidingscoëfficiënt van het stukje aerogel berekenen: Let op: de volgende berekening geldt niet meer voor de gehele box, maar alleen voor het luikje van 5 cm x 5 cm. Berekening met hoog vermogen: Luikje van piepschuim: λ = 0,018
A = (0,05)2 = 0,0025 m2 d = 0,027 m ∆T = 25,2°C Welk vermogen is nodig om een temperatuurverschil van 25,2°C te krijgen bij een stukje piepschuim van 0,0025 m2, een dikte van 0,027 m en een warmtegeleidingscoëfficiënt van 0,018
0,018
0,0025 0,027
25,2
? 0,042
Datzelfde vermogen vullen we in voor het luikje van aerogel: P = 0,042 W A = 0,0025 m2 d = 0,013 m ∆T = 18,4°C
0,042 0,0025 18,4 0,013
0,025
15
Berekening met laag vermogen: Luikje van piepschuim: λ = 0,016
A = (0,05)2 = 0,0025 m2 d = 0,027 m ∆T = 12,7°C Welk vermogen is nodig om een temperatuurverschil van 12,7°C te krijgen bij een stukje piepschuim van 0,0025 m2, een dikte van 0,027 m en een warmtegeleidingscoëfficiënt van 0,016
0,016
0,0025 0,027
12,7
? 0,019
Datzelfde vermogen vullen we in voor het luikje van aerogel: P = 0,019 W A = 0,0025 m2 d = 0,013 m ∆T = 8,5°C
0,019 0,0025 8,5 0,013
0,024
16
Conclusie Het doel van dit experiment was om de theoretische warmtegeleidingscoëfficiënt van aerogel te benaderen. De theoretische warmtegeleidingscoëfficiënt bij kamertemperatuur van silica aerogel is: 0,016
tot 0,030
.
Het benaderen van deze waarde is ons zeer goed gelukt. Uit onze berekening kwam namelijk dat de warmtegeleidingscoëfficiënt bij een hoog vermogen (2,10 W) 0,025
was en bij een laag vermogen (0,92 W) 0,024
zou uitkomen op (afgerond) 0,025
was. Het gemiddelde
.
Zoals te zien is liggen twee berekende waardes zeer dicht bij elkaar, daarom kunnen wij stellen dat deze uitkomsten betrouwbaar zijn.
Discussie Voordat we daadwerkelijk begonnen met het uitvoeren van dit experiment dachten wij dat het gedoemd was te mislukken. Dit dachten we omdat het stukje aerogel dat we besteld hadden drie keer gebroken was aangekomen. Uiteindelijk besloten we het experiment alsnog uit te voeren met behulp van een steunplaatje voor de gebroken aerogel. We bevestigden onder het gat in de deksel van de box een plaatje plexiglas waarop de gebroken stukjes aerogel konden liggen. Voor de meting met aerogel hebben we de stukjes zo goed mogelijk in elkaar gepuzzeld. De uitkomst die we nu kregen was goed en binnen de theoretische grenzen, maar de meting was natuurlijk nauwkeuriger geweest als de aerogel niet gebroken was. Doordat het gebroken was, is de nanostructuur in de stof (gedeeltelijk) kapot gegaan en hierdoor is de aerogel een deel van zijn isolerende werking verloren. Wij kunnen dus stellen dat de uitkomst van ons experiment lager was geweest wanneer de aerogel niet gebroken was. Een verbeterpunt voor dit experiment is dat de vermogens precies gelijk moeten zijn. We hebben geprobeerd om twee keer hetzelfde vermogen in te stellen, helaas lukte dit niet precies. Wanneer de vermogens precies gelijk waren geweest, was het experiment nog betrouwbaarder. Nu we op de proef terugkijken zijn we erg tevreden met hoe het gegaan is en beschouwen we ons resultaat als redelijk betrouwbaar. Kortom, het experiment is goed geslaagd.
17
Uitwerking deelvragen Deelvraag 1: Wat is aerogel? Aerogel is een vaste stof met een extreem lage dichtheid. De dichtheid is gemiddeld 0.020 g/cm3. De dichtheid van aerogel is de laagste die er bestaat voor een vaste stof. Aerogel is, in tegenstelling tot wat je zou denken, een droge vaste stof. Het wordt Aerogel genoemd, omdat het wel gemaakt wordt uit een gel. Eigenlijk bestaat een Aerogel alleen nog uit het frame van de gel. Aerogels kunnen gemaakt worden uit onder andere: silicagel, metaaloxides, organische polymeren, biologische polymeren, nanostructuren, koolstof en verschillende metalen. Je kunt dus uit veel verschillende stoffen aerogel maken, wij gebruiken silica aerogel, omdat dit doorzichtig is en dus wellicht als glas gebruikt kan worden. Aerogels worden al toegepast voor isolatie van bijvoorbeeld (brandweer)kleding, industriële machines en ruimteschepen. De aerogel zit dan in een soort flexibele isoleerdeken, waardoor het supergoed isoleert. Er zijn drie verschillende soorten, Pyrogel, Cryogel en Spaceloft. Spaceloft is speciaal gemaakt voor de bouw. Pyrogel kan temperaturen tot 650 ˚C verdragen en dit wordt dus vooral gebruikt voor ruimteschepen en kleding voor de brandweer. Dan heb je ook nog Cryogel, dit is speciaal bedoelt voor isolatie in buitengewoon koude omstandigheden. Deze drie soorten zijn op basis van nano poreuze silicastructuur, een poreuze structuur waarvan de poriën enkele nanometers groot zijn. (2) (5)
Een stuk silica aerogel
18
Deelvraag 2: Hoe maak je aerogel? We nemen als voorbeeld de silica-aerogel met TMOS (tetramethoxysilaan) als basis. Om deze aerogel te maken zijn de volgende chemische stoffen nodig:
Tetramethoxysilaan (TMOS) Methanol Gedeïoniseerd water Ammoniumhydroxide
Je verdunt de ammoniumhydroxide door 5,4 mL in 1000 mL gedeïoniseerd water te doen. Dan mix je 10 mL methanol en 10 mL TMOS in een bekerglas. Dan mix je in een ander bekerglas 5 mL van de ammoniumhydroxide oplossing met 10 mL methanol. Je doet de twee oplossingen uit de bekerglazen bij elkaar en roert even, doe het in een vorm en laat de gel even vormen. Dit duurt zo’n 8 tot 15 minuten. Als de gel is gevormd, plaats je deze in een bakje gevuld met methanol, dit laat je staan voor minimaal 24 uur. Dan laat je het staan voor ongeveer een week en vervang je minstens 4 keer de methanol in het bakje. Nu moet je superkritiek drogen, dit doe je in een “superkritiekekamer” In deze kamer vervangt vloeibare CO2 de methanol die in de gel zit. Om dit te bereiken moet je de kritieke druk en temperatuur van CO2 bereiken. Dit is 31.1°C en 72.9 bar. Als je dit kritieke punt hebt bereikt moet je naar een druk van 100 bar en een temperatuur van 45 C. Hierna moet je de druk verminderen met 7 bar per uur. Nu is de aerogel klaar! (6) NB: Aerogel kan niet tegen water, er zitten nog een aantal Si-OH groepen op die niet hebben gereageerd. Deze groepen zijn hydrofiel (reageren met water) Als aerogel in aanraking komt met water, dan worden de poriën gevuld met water en kan de aerogel scheuren en zijn transparantie verliezen.
19
Aerogel kan ‘waterproof’ worden gemaakt, door er hexamethyldisilazaan aan toe te voegen. (7) (8)
Eerst wilden wij proberen om zelf aerogel te maken, maar bij nader inzien was dit niet mogelijk op school. Om deze variant van aerogel te maken heb je tetramethoxysilaan nodig, volgens de scheikunde TOA is deze stof zeer moeilijk te krijgen en erg duur. Een andere reden waarom wij op school geen aerogel konden maken is dat we een ‘superkritiekekamer’ nodig zouden hebben. In deze ‘superkritiekekamer’ moesten wij vloeibare CO2 door de gel leiden onder een temperatuur van 31,1°C en een druk van 72,9 bar. Dit was op school niet te realiseren. Toen we hoorden dat we op school geen aerogel konden maken, hebben we contact gezocht met de VU Amsterdam. Ze wilden ons daar wel helpen met het profielwerkstuk, maar ook zij zeiden dat ze niet de mogelijkheden hadden om aerogel te maken. Dus besloten we de aerogel te kopen in plaats van te maken.
20
Deelvraag 3: Wat is de warmtegeleidingscoëfficiënt? De warmtegeleidingscoëfficiënt is een constante die voor een materiaal aangeeft hoeveel energie in Joule het per seconde doorlaat per 1 m2 oppervlak, 1 m dikte en met een temperatuurverschil van 1 Kelvin tussen beide zijdes van het materiaal. Het symbool voor deze grootheid is labda of λ. De eenheid van labda wordt aangeduid met
.
Echter moet wel vermeld worden dat de warmtegeleidingscoëfficiënt afhankelijk is van de temperatuur van de omgeving. Deze constante zal bij situaties met een andere omgevingstemperatuur niet hetzelfde zijn. Dus de warmtegeleidingscoëfficiënt is per materiaal en per situatie verschillend. Een andere benaming van de warmtegeleidingscoëfficiënt van een materiaal is de thermische geleidbaarheid van dat materiaal. Als de thermische geleidbaarheid van een materiaal groot is, laat het materiaal veel warmte/energie door. Zo'n soort materiaal is dus een goede geleider. Wanneer de thermische geleidbaarheid van een materiaal klein is, laat dat materiaal weinig warmte/energie door. Dit materiaal is dus een goede isolator. De formule voor de warmtegeleidingscoëfficiënt is:
hieruit volgt:
∆
Symbool Eenheid Uitleg P
Watt in Joule per seconde
Watt per meter x Kelvin
A
Oppervlakte in vierkante meter
d
Dikte in meter
∆T
Temperatuurverschil in Kelvin
21
Aan de hand van deze formule is te zien welke factoren bepalend zijn voor de grootte van de warmtegeleidingscoëfficiënt. Zo is te zien dat het vermogen van de warmtebron invloed heeft op de warmteverplaatsing per tijdseenheid door het materiaal. Daarnaast hebben de oppervlakte en de dikte van het materiaal ook invloed op hoe snel de warmte zich door het materiaal verplaatst. En als laatste is te zien dat het verschil in temperatuur tussen de ene en de andere kant van het materiaal invloed heeft. Hoe groter dit verschil is des te groter is ook de hoeveelheid energie die verplaatst is tussen beide kanten. (9) In de tabel hieronder staan voorbeelden van warmtegeleidingscoëfficiënten van enkele materialen. Materiaal
Enkel glas
Dubbel glas
Aerogel
Piepschuim
Warmtegeleidingscoëfficiënt
0,93
0,06
0,016 – 0,03
0,04
Naast de warmtegeleidingscoëfficiënt bestaan er meerdere waarden om de mate van warmtedoorgang te meten. Dit zijn onder andere de U-waarde en de R-waarde. Deze twee waarden gaan wij ook gebruiken om antwoord te geven op onze onderzoeksvraag. De U-waarde, ook wel de warmtedoorgangscoëfficiënt genoemd, heeft als eenheid . De U-waarde geeft aan hoeveel warmte (Watt = Joule/seconde) er per vierkante meter (m2), per temperatuurverschil (in Celsius of Kelvin) en per seconde door een materiaal of constructie gaat. Deze waarde wordt gebruikt om de isolatie van glas, ramen en kozijnen aan te geven. De U-waarde is de omgekeerde som van verschillende opgetelde R-waarden. Dit betekent:
hieruit volgt:
Symbool
1 Eenheid
Uitleg
U
Watt per vierkante meter x Kelvin
Rtotaal
Vierkante meter x Kelvin per Watt
22
De R-waarde, ook wel de warmteweerstand genoemd, geeft het isolerend vermogen van een materiaal laag aan. De eenheid van de R-waarde is
. Deze waarde
wordt berekend door de dikte van een materiaal te delen door de warmtegeleidingscoëfficiënt. De formule ziet er als volgt uit:
hieruit volgt:
Symbool Eenheid Uitleg R
Vierkante meter x Kelvin per Watt
d
Dikte in meters
λ
Watt per meter x Kelvin
Een hogere R-waarde betekent dat het materiaal beter isoleert. Hierbij geldt dat de R-waarde hoger wordt naarmate het materiaal dikker wordt en dat de R-waarde hoger wordt naarmate de warmtegeleidingscoëfficiënt kleiner wordt. Dit is logisch te verklaren, want hoe dikker een materiaal laag is, des te langer is de weg die de warmte moet afleggen. Dus is een materiaal laag isolerender wanneer deze dikker is en dit betekent dat ook de R-waarde hoger wordt. Daarnaast wordt de R-waarde hoger als de warmtegeleidingscoëfficiënt lager wordt, want een kleine warmtegeleidingscoëfficiënt betekent dat een materiaal goed isoleert. R-waarden worden vaak gebruikt om het isolerend vermogen van vloer-, wand- en dakoppervlak aan te geven. (10) (11) (12) In de tabel hieronder staan voorbeelden van enkele U- en R-waardes van verschillende materialen. Materiaal
Enkel glas (2cm)
Dubbel glas (2cm)
Aerogel (2cm)
U-waarde
50
3,0
1,1
0,02
0,33
0,87
R-waarde
23
Deelvraag 4: Hoe meet je de warmtegeleidingscoëfficiënt? De warmtegeleidingscoëfficiënt is te meten met behulp van een isolerende box. Hierbij maakt men een box van goed isolerend materiaal. De box moet voorzien zijn van een gat van bekende afmetingen. Men maakt van dezelfde afmetingen een deksel van het te meten materiaal (eventueel ook een deksel van hetzelfde materiaal als de box). In de box wordt een verwarmingselement van bekend vermogen geplaatst. Ook plaatst men een temperatuursensor aan de binnenkant van de box bij het luikje en aan de buitenkant van de box bij het luikje. Dan plaatst men het dekseltje van het te meten materiaal op de box. Hierbij zorgt men dat er in de box door het verwarmingselement een constante temperatuur ontstaat. Wanneer de temperatuur constant is meet men de temperatuur binnen en buiten de box. Dit kan men meerdere keren herhalen om eventuele meetfouten eruit te filteren. Benodigdheden: 1) Geïsoleerde box 2) Deksel van het materiaal van de box 3) Deksel van het te meten materiaal 4) 2 temperatuursensoren 5) 1 verwarmingselement Stappenplan: -
Maak een geïsoleerde box met een luikje erin van bekende afmetingen.
-
Maak een deksel van het te meten materiaal van dezelfde afmetingen als het luikje in de box. (Wanneer men een verschilmeting doet kan men ook een meting doen met een deksel van hetzelfde materiaal als de box.)
-
Plaats een verwarmingselement van bekend vermogen in de box.
-
Plaats één temperatuursensor in de box en één buiten de box bij het luikje.
-
Doe de deksel van het te meten materiaal op de box.
-
Zet het verwarmingselement aan en wacht tot de temperatuur constant is.
-
Als de temperatuur constant is, meet men de waarden van de temperatuursensoren.
-
Met deze meetwaarden kan men met behulp van een formule (en de bekende gegevens van de afmetingen van de deksel en het vermogen van het verwarmingselement) de warmtegeleidingscoëfficiënt uitrekenen. (4) 24
Deelvraag 5: Zal het vervangen van glas door aerogel in ramen invloed hebben op het energieverbruik en de CO2-uitstoot in Europa? Het vervangen van glas door aerogel zal zeker invloed hebben op het energieverbruik. De warmtegeleidingscoëfficiënt van enkel glas is 0,93 dubbel glas is 0,06
en die van aerogel is 0,023
, die van
. De
warmtegeleidingscoëfficiënt geeft aan hoeveel energie er per seconde, per m2 oppervlakte, per meter dikte en met een temperatuurverschil van 1 Kelvin tussen beide zijdes van het materiaal door het materiaal heen gaat. Dus een kleinere warmtegeleidingscoëfficiënt betekent dat er minder energie verloren gaat door een raam. Dit geeft aan dat enkel glas erg slecht isoleert en dat aerogel beter zal isoleren dan dubbel glas. Aangezien aerogel beter zal isoleren, zal er minder energie vanuit een huis verloren gaan door de ramen. Dit betekent dat er minder energie nodig zal zijn om het huis op te warmen of te verkoelen. Vandaar is nu te zeggen dat er energiebesparing zal zijn wanneer men aerogel in plaats van glas in ramen doet. Wanneer men energie bespaart, betekent dit dat er fossiele brandstoffen gebruikt moeten worden en dat er minder energie opgewekt moet worden. Bij het verbruiken van fossiele brandstoffen of het opwekken van energie op andere manieren, komt vaak CO2-gas vrij. Wanneer men minder energie opwekt zal de CO2-uitstoot ook verminderen. CO2-gas is een broeikasgas, dit gas is een van de gassen die het versterkte broeikaseffect veroorzaken. Het versterkte broeikaseffect zorgt voor de relatieve opwarming van de aarde, dit is zeer slecht voor het milieu. Dus wanneer men glas in ramen zal vervangen door aerogel, zal dit zorgen voor energiebesparing en een reductie van CO2-uitstoot.
25
Deelvraag 6: Hoeveel zal het energieverbruik veranderen in Nederland en Europa? Om deze deelvraag te beantwoorden moeten wij eerst een aantal berekeningen uitvoeren. Deze berekeningen zullen wij maken aan de hand van onder andere deze formules: 1.
2.
3.
4.
hieruit volgt:
hieruit volgt:
hieruit volgt:
(4)
∆
(10) (11) (13)
We zullen twee aparte berekeningen uitvoeren, één voor de situatie in Nederland en één voor de situatie in Europa.
Nederland Voor deze berekening hebben wij een aantal gegevens nodig. We hebben nodig: 1. De warmtegeleidingscoëfficiënt van enkel glas, dubbel glas (4-12-4) en silica aerogel. 2. Het totale energieverbruik van Nederland in het jaar 2011. 3. Het totale energieverbruik van huishoudens in Nederland in 2011. 4. Hoeveelheid energie die gemiddeld per huishouden voor verwarming en verkoeling gebruikt wordt in procenten. 5. Hoeveelheid van de energie die gebruikt wordt voor de verwarming en verkoeling van het huis die gemiddeld per huishouden via ramen verdwijnt in procenten. 6. De gemiddelde prijs voor 1 kWh in Nederland in 2011.
26
Gegevens: 1. Warmtegeleidingscoëfficiënten: Enkel glas:
0,93
Dubbel glas (4-12-4):
0,06
U-waarde van dubbel glas (4-12-4) =
3,0
1
,
1 3,0
2
(14)
(15)
1 3
0,06
4
12
0,023
Silica aerogel: λ silica aerogel kan variëren van 0,016
tot 0,030
4
20
0,02
(16)
Voor onze berekening hebben wij het gemiddelde van deze twee waarden genomen: λ silica aerogel
,
,
0,023
2. Het totale energieverbruik van Nederland in 2011: In totaal werd er in Nederland 3257,84 petaJoule = 3257,84 x 1015 Joule gebruikt. (17)
3. Het totale energieverbruik van huishoudens in Nederland in 2011: In totaal werd er in Nederland 407,18 petaJoule = 407,18 x 1015 Joule gebruikt. (18)
4. Het percentage van de energie dat gemiddeld in een huishouden wordt besteed aan verwarming en verkoeling: Per huishouden wordt er gemiddeld 54% van de totaal beschikbare energie per jaar verbruikt aan het verwarmen en verkoelen van het huis. (19)
27
5. Het percentage van de energie die gebruikt wordt voor de verwarming en verkoeling van het huis dat gemiddeld via het raam verdwijnt: Van de energie die per huishouden voor verwarming en verkoeling gebruikt wordt, verdwijnt gemiddeld 30% via ramen naar buiten. (1)
6. De gemiddelde prijs voor 1 kWh in Nederland in 2011: In 2011 was in Nederland de prijs voor 1 kWh gemiddeld 0,18 euro. (20)
Berekening: Als eerste gaan wij het aantal Watt berekenen dat er door enkel glas, dubbel glas (4-12-4) en aerogel per seconde heen gaat. Omdat we de gegevens zullen gebruiken in verhouding tot elkaar gebruiken we voor deze berekening fictieve getallen voor de eenheden A, d en ∆T. We zullen hiervoor de volgende getallen gebruiken: A = 0,50 m2 d = 0,01 m ∆T = 20˚ Enkel glas:
0,93
0,50 0,01
20
930
0,06
0,50 0,01
20
60
0,023
0,50 0,01
20
23
Dubbel glas (4-12-4):
Aerogel:
28
Dubbel glas t.o.v. Enkel glas: 0,065 dus 6,5% van de energie door die enkel glas doorlaat.
Dubbel glas laat
Aerogel t.o.v. Enkel glas:
Aerogel laat
0,025 dus 2,5% van de energie door die enkel glas doorlaat.
Aerogel t.o.v. Dubbel glas: Aerogel laat
0,383 dus 38,3% van de energie door die dubbel glas doorlaat.
In Nederland werd in 2011 407,18 x 1015 Joule verbruikt in huishoudens. 54% hiervan werd gebruikt voor het verwarmen en verkoelen van het huis, dit was: 407,18
10
0,54
219,88
10
Van deze hoeveelheid energie is gemiddeld 30% via ramen nutteloos naar buiten verdwenen: 219,88
10
0,30
10 Joule
65,96
Bij deze berekening gaan wij er van uit dat (bijna) alle huishoudens in Nederland dubbel glas hebben. Dus dan geldt dat van de 65,96 x 1015 Joule er maar 38,3% via ramen verdwenen zou zijn als men aerogel in de ramen had zitten. Als men aerogel in de ramen had zitten in plaats van dubbel glas dan zou er: 65,96 10 verdwenen zijn.
0,383
25,26
10
Joule via de ramen nutteloos naar buiten
Hieruit volgt dat alle huishoudens in Nederland in het jaar 2011 een aanzienlijk grote hoeveelheid energie hadden kunnen besparen. Dit was: 65,96
10
25,26
10
40,7
10
Joule
29
Dat is in procenten 10% van het totale energieverbruik van huishoudens in Nederland in 2011 en 1,25% van het totale energieverbruik van Nederland: 40,7 10 407,18 10
40,7 10 3257,84 10
100
10%
100
1,25%
Voor sommige mensen zullen deze getallen niet veel zeggen, daarom zullen wij dit voor de duidelijkheid omrekenen naar het aantal euro's dat bespaard had kunnen worden met de gemiddelde kWh-prijs van het jaar 2011: 1 kWh kostte in 2011 gemiddeld 0,25 euro. 1 kWh
3600000 Joule, hieruit volgt:
40,7 10 3600000 1,13
10
1,13
10 0,18
2034000000
Wanneer men in 2011 in alle woningen van Nederland alle glazen ramen had vervangen door ramen van aerogel had men dus ruim 2 miljard euro kunnen besparen.
30
Enkele cirkeldiagrammen:
In de bovenstaande diagram ziet u hoeveel procent van de totale energie in Nederland er naar huishoudens gaat, dit is weer opgedeeld in de energie die gebruikt wordt voor verwarmen en voor overige dingen.
In de bovenstaande diagram ziet u hoeveel procent van de energie van een huishouden gebruikt wordt voor verwarming, dit is weer opgedeeld in nuttig gebruikte energie en verspilde energie.
In de bovenstaande diagram ziet u hoeveel procent van de energie er verspild wordt per huishouden wanneer dit glazen ramen heeft.
31
In de bovenstaande diagram ziet u hoeveel procent van de totale energie van Nederland er verspild wordt wanneer er in alle huizen ramen zitten van dubbelglas.
In de bovenstaande diagram staat hoeveel energie er per huishouden nuttig gebruikt wordt en hoeveel procent er verspild wordt. Ook staat er hoeveel procent van die verspilling er bespaard zou worden bij gebruik van aerogel-ramen.
In de bovenstaande diagram is te zien hoeveel energie er ten opzichte van de totale energie in Nederland verspild wordt en hoeveel daarvan bespaard zou worden bij het gebruik van aerogel-ramen.
32
Europa Voor deze berekening hebben wij een selectie gemaakt uit een aantal Europese landen. We zullen voor deze berekening 14 EU-landen gebruiken: (vanwege gebrek aan gegevens hebben wij maar 14 van de 27 lidstaten van de EU kunnen gebruiken in deze berekening) Groot-Brittannië Ierland Nederland België Frankrijk Spanje Portugal Italië Tsjechië Duitsland Roemenië Polen Zweden Finland
Voor deze berekening hebben wij een aantal gegevens nodig. We hebben nodig: 1. De warmtegeleidingscoëfficiënt van enkel glas, dubbel glas (4-12-4) en silica aerogel. 2. Het totale energieverbruik van Europa in het jaar 2011. 3. Het totale energieverbruik van huishoudens in Europa in 2011. 4. Hoeveelheid energie die gemiddeld per huishouden voor verwarming en verkoeling gebruikt wordt in procenten. 5. Hoeveelheid van de energie die gebruikt wordt voor de verwarming en verkoeling van het huis die gemiddeld per huishouden via ramen verdwijnt in procenten. 6. De gemiddelde prijs voor 1 kWh in Europa in 2011.
33
Gegevens: 1. Warmtegeleidingscoëfficiënten: Enkel glas:
0,93
Dubbel glas (4-12-4):
0,06
U-waarde van dubbel glas (4-12-4) = 3,0
1
,
1 3,0
2
(14)
(15)
1 3
0,06
4
12
4
20
0,023
Silica aerogel: λ silica aerogel kan variëren van 0,016
tot 0,030
0,02
(16)
Voor onze berekening hebben wij het gemiddelde van deze twee waarden genomen: λ silica aerogel
,
,
0,023
34
2. Het totale energieverbruik in Europa in het jaar 2011: In totaal is er in de 14 genoemde lidstaten van de EU 62,6 x 1018 Joule gebruikt. (21) Landen
Mtoe
Joule
Energieverbruik voor huishoudens in %
Energie verbruik voor huishoudens in Joule
Groot-Brittannië
188
7,87 x 1018
29
2,28 x 1018
Ierland
13
5,44 x 1018
26
1,41 x 1018
Nederland
78
3,27 x 1018
20
0,65 x 1018
België
58
2,43 x 1018
24
0,58 x 1018
Frankrijk
257
10,8 x 1018
29
3,13 x 1018
Spanje
128
5,36 x 1018
17
0,91 x 1018
Portugal
24
1,00 x 1018
18
0,18 x 1018
Italië
166
6,95 x 1018
24
1,67 x 1018
Tsjechië
42
1,76 x 1018
25
0,44 x 1018
Duitsland
317
13,3 x 1018
31
4,12 x 1018
Roemenië
35
1,47 x 1018
36
0,53 x 1018
Polen
108
4,52 x 1018
31
1,40 x 1018
Zweden
47
1,97 x 1018
22
0,43 x 1018
Finland
34
1,42 x 1018
22
0,31 x 1018
Totaal
1495
62,6 x 1018
-
18,04 x 1018
1 Mtoe = 4,1868 x 1016 Joule (22) Toelichting Mtoe : De term Mtoe staat voor Millions Tonnes of Oil Equivalent. Eén ‘toe’ representeert de hoeveelheid energie die vrijkomt bij het verbranden van één ton ruwe olie. Dat is ongeveer 42 GJ. Dus één Mtoe staat voor één miljoen tonnen ruwe olie.
35
3. Het totale energieverbruik van huishoudens in Europa in het jaar 2011: In totaal is er in de huishoudens van de 14 genoemde lidstaten van de EU 18,04 x 1018 Joule gebruikt. (23) Landen
Mtoe
Joule
Energieverbruik voor huishoudens in %
Energie verbruik voor huishoudens in Joule
Groot-Brittannië
188
7,87 x 1018
29
2,28 x 1018
Ierland
13
5,44 x 1018
26
1,41 x 1018
Nederland
78
3,27 x 1018
20
0,65 x 1018
België
58
2,43 x 1018
24
0,58 x 1018
Frankrijk
257
10,8 x 1018
29
3,13 x 1018
Spanje
128
5,36 x 1018
17
0,91 x 1018
Portugal
24
1,00 x 1018
18
0,18 x 1018
Italië
166
6,95 x 1018
24
1,67 x 1018
Tsjechië
42
1,76 x 1018
25
0,44 x 1018
Duitsland
317
13,3 x 1018
31
4,12 x 1018
Roemenië
35
1,47 x 1018
36
0,53 x 1018
Polen
108
4,52 x 1018
31
1,40 x 1018
Zweden
47
1,97 x 1018
22
0,43 x 1018
Finland
34
1,42 x 1018
22
0,31 x 1018
Totaal
1495
62,6 x 1018 1 Mtoe = 4,1868 x 1016 Joule (22)
18,04 x 1018
4. Het percentage van de energie dat gemiddeld in een huishouden wordt besteed aan verwarming en verkoeling: Per huishouden wordt er gemiddeld 54% van de totaal beschikbare energie per jaar verbruikt aan het verwarmen en verkoelen van het huis. (19) 5. Het percentage van de energie die gebruikt wordt voor de verwarming en verkoeling van het huis dat gemiddeld via het raam verdwijnt: Van de energie die per huishouden voor verwarming en verkoeling gebruikt wordt, verdwijnt gemiddeld 30% via ramen naar buiten. (1)
36
6. De gemiddelde prijs voor 1 kWh in Europa 2011: In 2011 was de gemiddelde prijs voor 1 kWh in Europa 0,18 euro. (20) Land
Prijs
Groot-Brittannië
0,16
Ierland
0,21
Nederland
0,18
België
0,21
Frankrijk
0,14
Spanje
0,21
Portugal
0,19
Italië
0,21
Tsjechië
0,15
Roemenië
0,11
Duitsland
0,25
Polen
0,14
Zweden
0,20
Finland
0,14
Gemiddelde
0,18
Berekeningen: Als eerste gaan wij het aantal Watt berekenen dat er door enkel glas, dubbel glas (412-4) en aerogel per seconde heen gaat. Omdat we de gegevens zullen gebruiken in verhouding tot elkaar gebruiken we voor deze berekening fictieve getallen voor de eenheden A, d en ∆T. We zullen hiervoor de volgende getallen gebruiken: A = 0,50 m2 d = 0,01 m ∆T = 20˚ Enkel glas:
0,93
0,50 0,01
20
930
0,06
0,50 0,01
20
60
0,023
0,50 0,01
20
23
Dubbel glas (4-12-4):
Aerogel:
37
Dubbel glas t.o.v. Enkel glas: 0,065 dus 6,5% van de energie door die enkel glas doorlaat.
Dubbel glas laat
Aerogel t.o.v. Enkel glas:
Aerogel laat
0,025 dus 2,5% van de energie door die enkel glas doorlaat.
Aerogel t.o.v. Dubbel glas:
Aerogel laat
0,383 dus 38,3% van de energie door die dubbel glas doorlaat.
In Europa werd in 2011 18,04 x 1018 Joule verbruikt in huishoudens. 54% hiervan werd gebruikt voor het verwarmen en verkoelen van het huis, dit was: 18 10 0,54 9,74 10 Van deze hoeveelheid energie is gemiddeld 30% via ramen nutteloos naar buiten verdwenen: 9,74 10 0,30 2,92 10 Bij deze berekening gaan wij er van uit dat (bijna) alle huishoudens in Europa dubbel glas hebben. Dus dan geldt dat van de 2,92 x 1018 Joule er maar 38,3% via ramen verdwenen zou zijn als men aerogel in de ramen had zitten. Als men aerogel in de ramen had zitten in plaats van dubbel glas dan zou er: 0,383 2,92 10 verdwenen zijn.
1,12
10
Joule via de ramen nutteloos naar buiten
Hieruit volgt dat alle huishoudens in Europa in het jaar 2011 een aanzienlijk grote hoeveelheid energie hadden kunnen besparen. Dit was: 2,92
10
1,12
10
1,8
10
Dat is in procenten 10% van het totale energieverbruik van huishoudens in Europa in 2011 en 2,9% van het totale energieverbruik van Europa: 1,8 10 18,04 10 1,8 62,6
10 10
100
10%
100
2,9%
38
Voor sommige mensen zullen deze getallen niet veel zeggen, daarom zullen wij dit voor de duidelijkheid omrekenen naar het aantal euro's dat bespaard had kunnen worden met de gemiddelde kWh-prijs van het jaar 2011: 1 kWh kostte in 2011 gemiddeld 0,18 euro. 1 kWh = 3600000 Joule, hieruit volgt: 1,8 10 3600000 5
10
5
10
0,18
90000000000
Wanneer men in 2011 in alle woningen van Europa alle glazen ramen had vervangen door ramen van aerogel had men dus zo’n 90 miljard euro kunnen besparen.
39
Enkele cirkeldiagrammen:
In de bovenstaande diagram is te zien hoe de totale energie in Europa verdeeld is voor de huishoudens en de verwarming daarvan.
In de bovenstaande diagram is te zien hoe de energie per huishouden in Europa verdeeld is in procenten.
In de bovenstaande diagram is te zien hoeveel procent van de totaal beschikbare energie in Europa er verspild wordt met gebruik van ramen van dubbelglas.
40
In de bovenstaande diagram is te zien hoeveel energie er per huishouden bespaard kan worden in Europa wanneer er ramen van aerogel gebruik worden.
In de bovenstaande diagram ziet u hoeveel procent van de energie er in Europa bespaard kan worden bij gebruik van aerogel-ramen.
41
Conclusie De hoofdvraag van dit onderzoek is: Wat zal het verschil in energieverbruik zijn als je glas in ramen vervangt door aerogel? Zoals in de beantwoording van deelvraag 5 al gezegd is, zal het vervangen van glas in ramen door aerogel zeker invloed hebben op het energieverbruik. Daarnaast zal het invloed hebben op de CO2-uitstoot aangezien door de energiebesparing minder energie opgewekt hoeft te worden. De energiebesparing die men krijgt wanneer men glas in ramen vervangt door aerogel, komt door de zeer lage warmtegeleidingscoëfficiënt van het materiaal. Deze is in vergelijking met enkel glas en dubbel glas veel lager. Silica aerogel heeft deze lage warmtegeleidingscoëfficiënt vanwege zijn structuur. Het materiaal bestaat voor 95 tot 99,98% uit lucht. De overige 0,02 tot 5% bestaat uit een onderling verbonden structuur waarvan de 'draden' enkele nanometers dik zijn. De 'lege' gaten tussen de nanostructuur zijn gevuld met stilstaande lucht. Dit maakt aerogel een zeer goede isolator. Energie doet er veel langer over om zich door stilstaande lucht te verplaatsen, dan wanneer het zich door een vast materiaal zoals glas moet verplaatsen. Bij de beantwoording van deelvraag 6 hebben wij twee berekeningen gemaakt, één voor de situatie in Nederland en één voor de situatie in Europa. Uit deze berekeningen kwam voort dat er in 2011 veel bespaard had kunnen worden wanneer er in alle huishoudens aerogel ramen zaten. De huishoudens in Nederland hadden volgens onze berekening in 2011 40,7 x 1015 Joule kunnen besparen. Bij deze berekening zijn we er van uit gegaan dat alle huishoudens dubbel glas in de ramen hadden zitten. De hoeveelheid energie die bespaard had kunnen worden is dus het verschil tussen dubbel glas en aerogel. De berekende besparing van 40,7 x 1015 Joule zou de consumenten in Nederland gezamenlijk 2 miljard euro bespaard hebben. Dit is berekend met de gemiddelde kWh prijs van 2011. De huishoudens van de 14 geselecteerde landen van de EU hadden volgens onze berekening in 2011 1,8 x 1018 Joule kunnen besparen. Bij deze berekening zijn we er weer vanuit gegaan dat alle huishoudens dubbel glas inde ramen hadden zitten. De hoeveelheid energie die bespaard had kunnen worden is dus het verschil tussen dubbel glas en aerogel. De berekende besparing van 1,8 x 1018 Joule zou de consumenten van de 14 geselecteerde EU landen gezamenlijk 90 miljard euro bespaard hebben. Dit bedrag is berekend met de gemiddelde kWh prijs van de 14 EU-landen. 42
Natuurlijk zijn deze berekeningen niet zeer precies, maar we hebben de mogelijke energiebesparing en de mogelijk besparing qua geld afgerond op een groot getal. Gezien de grootte van de uitkomsten zal de werkelijke situatie niet ver van onze berekening af zitten. Na afloop van dit onderzoek kunnen wij dus stellen dat zowel Nederland als de EU veel energie en veel geld kunnen besparen wanneer men glas in ramen vervangt door aerogel. Nederland kan 40,7 x 1015 Joule en dus 2 miljard euro besparen. Op dezelfde manier kunnen de 14 geselecteerde EU-landen 1,8 x 1018 Joule en dus 90 miljard euro besparen.
Bespaar energie en ga voor een Groen Europa!
43
Discussie Wij hebben met onze berekening geen rekening houden met dat de warmtegeleidingscoëfficiënt verschilt als de temperatuur lager of hoger wordt. Wij hebben gerekend met de waardes die je vindt bij 293 K of 20 C. Ook zijn we er bij onze berekening vanuit gegaan dat iedereen dubbel glas heeft in de landen waar we het van berekend hebben, wij konden geen recente percentages vinden daarvan, dus zijn we uitgegaan van de meerderheid. Dit hele onderzoek is gebaseerd op een toekomstperspectief, aerogel is nu nog niet sterk genoeg om daadwerkelijk in ramen gebruikt te worden. Het breekt als je er in knijpt of er tegen aanduwt en het kan niet tegen water. Wat wel een optie zou zijn is aerogel tussen twee lagen glas te doen, dus dubbelglas met aerogel in plaats van een spouw. Dit idee is al in praktijk gebracht door een team van wetenschappers uit Amerika. Op de foto hieronder is te zien hoe Kevin Lofftus, een wetenschapper, door een raam waar aerogel in verwerkt zit kijkt (24). Ook is er een bedrijf in Zweden, genaamd Airglass, die proberen om aerogel in ramen te verwerken. Ze proberen ervoor te zorgen dat het industrieel gebruikt kan worden. (25)
Bij de berekening hebben we alleen rekening gehouden met de besparing, dus niet met de investering die het zou kosten om overal aerogel toe te passen. Het is nu ook nog niet bekend hoeveel zo’n raam zou gaan kosten. Dus het zou zo kunnen zijn dat het maken van ramen met aerogel er in geen significante besparing oplevert de eerste jaren. Hierover kunnen wij nog geen uitspraak doen aangezien de ‘aerogel ramen’ voor veelvuldig gebruik nog geproduceerd moeten worden.
44
Bronnenlijst 1. AspenAerogels Ecopolis Segment. Geraadpleegd op: http://www.youtube.com/watch?v=FPb2Ta4lOlA 2. What is Aerogel? Geraadpleegd op: http://www.aerogel.org/?p=3 3. Dichtheid van lucht. Geraadpleegd in: BINAS tabel 12 4. Jos Kragtwijk VU Amsterdam 5. Nanoproducten in de Europese bouwnijverheid. Geraadpleegd op: http://www.efbww.org/pdfs/Nano%20-%20NL%20Summary.pdf 6. Silica Aerogel (TMOS, Base-Catalyzed). Geraadpleegd op: http://www.aerogel.org/?p=1406 7. How is Aerogel made? Geraadpleegd op: http://www.aerogel.org/?p=4 8. Silica Aerogel. Geraadpleegd op: http://www.aerogel.org/?p=16 9. Warmtegeleidingscoëfficiënt. Geraadpleegd op: http://www.joostdevree.nl/shtmls/warmtegeleidingscoefficient.shtml 10. U-waarde. Geraadpleegd op: http://www.joostdevree.nl/shtmls/u-waarde.shtml 11. R-waarde. Geraadpleegd op: http://www.joostdevree.nl/shtmls/r-waarde.shtml 12. Warmteweerstand. Geraadpleegd op: http://www.joostdevree.nl/shtmls/warmteweerstand.shtml 13. Natuurkunde formules; Elektriciteit en magnetisme; Stromende elektriciteit. Geraadpleegd in: BINAS tabel 35 D1 14. Gegevens van andere vaste stoffen. Geraadpleegd in: BINAS tabel 10 15. U-waarde dubbelglas (4-12-4) Geraadpleegd op: http://www.ekbouwadvies.nl/bouwbesluit/energiezuinigheid/vervangenkozijnen.as p 16. Thermal Conductivity of Silica Aerogel. Geraadpleegd op: http://www.aerogel.org/?p=103 17. Totaal energieverbruik Nederland. Energiebalans; aanbod, omzetting en verbruik. Statline. CBS. Geraadpleegd op: http://statline.cbs.nl/StatWeb/publication/?DM=SLNL&PA=70846NED 18. Energieverbruik Nederland huishoudens. Energiebalans; aanbod, omzetting en verbruik. Statline. CBS. Geraadpleegd op: http://statline.cbs.nl/StatWeb/publication/?DM=SLNL&PA=70846NED
45
19. Energy Consumption. Geraadpleegd op: http://www.need.org/needpdf/infobook_activities/IntInfo/ConsI.pdf 20. Energyprice/kWh for household consumers. Geraadpleegd op: http://epp.eurostat.ec.europa.eu/statistics_explained/images/6/68/Disaggregated_ price_data_for_household_consumers%2C_2011s2_%28in_EUR_per_kWh%29. png 21. Enerdata. Global Energy Statistical Yearbook. Geraadpleegd op: http://yearbook.enerdata.net/ 22. Betekenis Mtoe. Geraadpleegd op: http://www.aps.org/policy/reports/popareports/energy/units.cfm 23. Europe’s Energy Portal. Geraadpleegd op: http://www.energy.eu/country_overview/ 24. The Silica Aerogels Foto Gallery Geraadpleegd op: http://energy.lbl.gov/ecs/aerogels/images/kevin.html 25. Airglass. Geraadpleegd op: http://www.airglass.se
Toelichting In het gehele verslag staan er nummertjes achter de regels tekst waarin wij een bron verwerkt hebben. Bijvoorbeeld: (1). Met dit nummer zouden wij bron nummer 1 uit de bronnenlijst bedoelen.
46
