Hoe voorkom je dat elk jaar weer 30 miljard sensoren op machines worden weggegooid omdat de batterij leeg is? Door die sensoren continu te voorzien van elektriciteit uit de trillingen van die machines, zodat ze geen batterij nodig hebben, zo luidt het antwoord van de Nederlandse startup Memsys.
Kinetische energie
De gepatenteerde Quartz Energy Harvester van Memsys ziet eruit als een klein, vierkant metalen plaatje. Uiteindelijk moet hij op puntje van je vinger passen.
Het is een soort kleine dynamo of generator, die een beetje stroom opwekt als hij vervormt of gaat trillen. Dat kleine beetje stroom sla je op in een condensator of oplaadbaar batterijtje. Zet het geheel op een industriële sensor of een tracker en het zet trillende machinebewegingen om in de elektriciteit die deze apparaten nodig hebben.
Dat heet kinetische energie en is te vergelijken met de horloges die draaien op energie van het bewegen van je pols. Memsys heeft voor zijn harvester een eigen vibratiesensor ontwikkeld, die zichzelf oplaadt met kinetische energie en daardoor nooit zonder stroom zit. Het is de eerste zelf aangedreven vibratiesensor ter wereld.
‘In plaats van energie gebruiken om trillingen te meten, gebruiken wij trillingen om energie op te wekken’, zegt ceo en oprichter Thijs Blad van Memsys.
Slimmer onderhoud
Steeds meer machines en apparaten in de wereld hebben tegenwoordig sensoren of trackers. Voor automatisering, voor procesoptimalisatie en voorspellend onderhoud.
Die sensoren zenden via het internet of things (IoT) data over de status van die machines door, zodat ze op afstand bestuurd kunnen worden, maar ook om het onderhoud slimmer en efficiënter te plannen en storingen of uitval te voorkomen. Zo werken fabrieken efficiënter en verbruiken ze minder energie.
Enig nadeel: als de batterij leeg is, worden de sensoren weggegooid. Dat hoeft met de Quartz Energy Harvesters en de sensoren van Memsys niet meer. Die kunnen zichzelf namelijk steeds blijven opladen.
Spin-off TU Delft
Het bedrijf is een spin-off van de TU Delft, waar Blad en zijn medebestuurders Hugo Romer (cco) en Philip Seijger (coo) gestudeerd hebben. Blad deed tijdens zijn doctoraalstudie werktuigbouwkunde diverse ontdekkingen op het gebied van kinetische energie. ‘Dat waren uitvindingen waarvan ik potentie zag in dit soort toepassingen, zoals het vervangen van batterijen. Dat zou ook in de maatschappij een goed product kunnen zijn’, vertelt hij.
Begin 2022 richtte hij Memsys op om die innovaties verder uit te werken. Inmiddels werken er tien mensen fulltime en nog acht studenten bij de startup.
Focus op industrie
In eerste instantie richtte Memsys zich op het goederenvervoer per spoor. Het bedrijf ontwikkelde hiervoor batterijloze trackers, die de kinetische energie van de trillingen van wagons omzetten in elektriciteit. Die kunnen de huidige trackers met batterij vervangen.
‘Als die batterij leeg raakt, raken bedrijven na een jaar of drie hun wagon kwijt. Wij kunnen zorgen dat die batterij niet leeg raakt’, legt Romer uit. ‘Maar het blijft een trage markt, waarin wij niet snel genoeg impact konden maken.’
Daarom verlegde Memsys de focus naar de industrie. Om twee redenen: de industrie is al een stuk verder met sensoren voor voorspellend onderhoud en procesoptimalisatie. De andere reden is dat er veel trillingen zijn. Van elektromotoren tot pompen en transportbanden. ‘Dat ook nog eens vaak binnen, waar je niet met een zonnepaneeltje uitkomt.’
Wegwerpcyclus doorbreken
Seijger noemt nog een derde reden om voor deze markt te kiezen: de wegwerpcultuur. Per dag gaan er 78 miljoen batterijen van de industriële IoT de prullenbak in. Dat zijn wereldwijd bijna 30 miljard batterijen per jaar. Van lithium tot kleine batterijen. Meestal met sensor en al.
‘Ze worden weggegooid omdat je niet makkelijk bij de sensoren kunt. Het is te duur om de sensor weg te halen, op te laden en weer terug te plaatsen. Daarom vervangen ze de hele sensor en gooien ze de oude weg’, legt hij uit. ‘Met onze vibratiesensor willen we die wegwerpcyclus doorbreken.’
Eerste mijlpaal
De eigen vibratiesensor voor de industriële IoT-markt werd eind november voor het eerst met succes getest. De sensor draaide zonder batterijen op een industriële ventilator en had genoeg stroom om alle benodigde data over dat apparaat te verzenden. ‘Dat was een mooie mijlpaal’, zegt Romer.
In maart 2025 wordt de sensor voor het eerst bij een Nederlandse klant geplaatst. Daar haakt meteen een grote sensorfabrikant aan, die deze technologie wil inbouwen in honderdduizenden sensoren. Voor die apparaten levert Memsys de batterijmodule.
Om maximaal impact te maken wil de startup deze technologie niet voor zichzelf houden, maar juist samenwerken met ontwikkelaars van draadloze sensoren en andere elektronica.
Begin oktober won Memsys met zijn batterijloze sensoren tijdens het World Class Maintenance-jaarevent de Smart Maintenance Impact Award 2024. Blad: ‘Dat onderschrijft ons verhaal dat je met slimmer meten en slim plannen van onderhoud je veel meer efficiëntie kunt behalen uit dezelfde fabriek en dezelfde hoeveelheid mensen.’
Dit artikel verscheen eerder op Change Inc., het platform voor duurzaam nieuws in het bedrijfsleven. Change Inc. is onderdeel van de MT MediaGroep, net als MT/Sprout.
