Wetenschapsnieuws

Van de nanoschaal tot de fabrieksvloer: VUB-onderzoeker Maxim De Belder ontwikkelt slimme warmte-oplossingen die de industrie een groenere toekomst geven.

De opwarming van de aarde is een feit. De vraag is: hoe gaan we er iets aan doen? Eén sector die dringend moet vergroenen, is de industrie — goed voor bijna een kwart van alle wereldwijde CO₂-uitstoot. En binnen die sector is verwarming een van de grootste energieverslinders.

Maxim De Belder, onderzoeker aan de VUB en KU Leuven, nam die uitdaging ter harte. In zijn doctoraat ontwikkelde hij een duurzaam alternatief voor klassieke industriële warmteprocessen, op het kruispunt van nanotechnologie, energie-efficiëntie en chemische innovatie. De sleutel tot zijn oplossing? Ferriet-nanodeeltjes — kleine maar machtige materialen die met magnetische velden worden opgewarmd.

Inductieve verwarming: warmte zonder vlam

In veel fabrieken gebeurt verwarming vandaag nog via verbranding van fossiele brandstoffen. Dat is niet alleen vervuilend, maar ook inefficiënt. Inductieve verwarming biedt een radicaal ander alternatief: het gebruikt een magnetisch veld om warmte lokaal en zonder fysiek contact op te wekken in een materiaal dat daarvoor gevoelig is — een zogeheten susceptor.

Ferrieten, een soort magnetische keramiek, zijn ideaal voor die rol. “Je kan die ferrietdeeltjes afstemmen zoals een muziekinstrument,” zegt De Belder. “Zo krijg je warmte exact waar en wanneer je ze nodig hebt. Geen verspilling, geen onnodige uitstoot.”

Slimme CO₂-opvang met minder verlies

Een van de toepassingen die De Belder onderzocht, is Carbon Capture — het opvangen van CO₂ uit industriële rookgassen. Klassieke methodes verliezen tot 41% van hun warmte-energie. Maxim ontwikkelde een alternatief: Inductive Heating Swing Adsorption (IHSA). Daarbij worden ferrietdeeltjes gecombineerd met stoffen zoals zeolieten, die CO₂ kunnen aantrekken én weer loslaten.

“Door die hybride materialen kunnen we sneller schakelen én efficiënter werken,” legt hij uit. “Perfect voor industriële processen die non-stop draaien.”

Veelzijdige technologie, grote toekomst

En daar stopt het niet. Ferriet-nanodeeltjes hebben ook potentieel in katalyse, chemische synthese, en zelfs in de geneeskunde — bijvoorbeeld voor hyperthermiebehandelingen bij kanker. “Het zijn duurzame bouwstenen voor de technologie van morgen,” aldus De Belder.

Zijn onderzoek kwam tot stand onder begeleiding van prof. Johan Martens en dr. Eric Breynaert aan KU Leuven, en vanaf 2022 ook van prof. Joeri Denayer aan de VUB — een mooi voorbeeld van een succesvolle joint PhD. De Belder bracht fundamenteel onderzoek en praktische toepassingen samen, met een duidelijke missie: wetenschap die effectief bijdraagt aan een duurzamere wereld.

“De tijd van praten is voorbij”

“Mijn drijfveer is altijd geweest om wetenschap tastbaar te maken,” besluit De Belder. “We hebben geen tijd meer voor louter academische discussies. Het is tijd voor slimme oplossingen — en ik geloof dat inductieve verwarming daar één van kan zijn.”