Terwijl nutsbedrijven moeite hebben om de stijgende vraag naar energie bij te houden, beginnen ze hun toevlucht te nemen tot een onverwacht instrument: ramen die isoleren als muren.
“Zie het als een thermosfles in je muren”, zegt Scott Thomsen, CEO en oprichter van LuxWall, die in de halfgeleider- en flatpanelglasindustrie werkte voordat hij de uitdaging van ramen aanging.
Energiezuinige ramen zijn niet nieuw. Maar een radicaal ontwerp van LuxWalleen in Michigan gevestigde startup, gaat verder. In plaats van te vertrouwen op dubbele of driedubbele ruiten, gebruikt het een vacuüm om de warmteoverdracht te blokkeren, op dezelfde manier waarop uw Yeti-beker een drankje ijskoud of stomend warm kan houden terwijl de buitenkant dicht bij kamertemperatuur blijft.
De energierekening halveren
Een typisch energiezuinig raam kan een R-waarde (de maatstaf voor de weerstand van een materiaal tegen warmteoverdracht) van R3 hebben. De ramen van Luxwall hebben een rating van R18, vergelijkbaar met een massieve muur. Wanneer ze worden gebruikt ter vervanging van ramen met één beglazing, kunnen ze het energieverbruik met maar liefst 45% terugdringen.
Enkele van de eerste klanten van de startup zijn eigenaren van grote gebouwen JPMorgan Chaseop zoek naar manieren om de energierekening te verlagen. Huiseigenaren beginnen de ramen om dezelfde reden te adopteren. Bij grote projecten kan de terugverdientijd van de ramen drie tot zeven jaar bedragen. Nu beginnen sommige nutsbedrijven, zoals Con Edison en Eversource, prikkels te bieden om LuxWall te gebruiken terwijl ze zoeken naar nieuwe manieren om het elektriciteitsnet te helpen.
“Als we een gebouw inrichten van R2 naar R18, is het aantal kilowattuur dat we besparen enorm”, zegt Thomsen. “Ja, we besparen energie-efficiëntie en besparen kosten voor de eigenaar van het pand. Maar we realiseren ons dat ons grootste voordeel is dat we elektronen op het elektriciteitsnet houden. … Als je geen elektronen naar HVAC-eenheden stuurt, stuur je elektronen naar datacentra. Onze theorie is dat je gebouwen sneller kunt moderniseren dan energiecentrales.”
Een superisolerend raam maken
Het idee van vacuümgeïsoleerd glas is niet nieuw en verscheen voor het eerst in een laboratorium in de jaren zestig. Maar in tegenstelling tot geïsoleerde flessen die in één maat in massa kunnen worden geproduceerd, zijn vensters met meerdere maten en vormen moeilijk te schalen. “Volgens mij was de reden dat het nooit met succes op de markt werd gebracht, dat je materiaalwetenschap echt met geavanceerd moet combineren productie“, zegt Thomsen. Toen de startup een haalbaar productieproces ontwikkelde, kreeg het ook financiering van Bill Gates’ Breakthrough Energy Ventures en andere durfkapitaalbedrijven om een fabriek te bouwen. Het bedrijf heeft tot nu toe 167 miljoen dollar opgehaald.
In een fabriek van 21.000 vierkante meter in Litchfield, Michigan, maakt een sterk geautomatiseerde productielijn ramen in aangepaste formaten. (In een lopend project produceren ze ramen voor een flatgebouw van veertig verdiepingen in New York City.) Grote platen helder glas met een lage emissie worden gesneden, gekant, geboord en getemperd. Vervolgens worden ze zorgvuldig samengevoegd op een vacuümassemblagelijn, waarbij kleine steunpilaren worden aangebracht en afdichtingsmiddelen worden aangebracht met behulp van lasers en hitte. De lucht wordt tussen de ruiten verwijderd, waardoor een vacuüm ontstaat waardoor het raam een muurachtige isolator wordt.
In Detroit wordt nog een fabriek van 27.000 vierkante meter ontwikkeld. Het project won eerder een subsidie van $ 31,7 miljoen van het ministerie van Energie, dat vorig jaar werd geannuleerd in een ronde van DOE bezuinigingen op de financiering; Het bedrijf gaat in beroep tegen de annulering en gaat toch door met de bouw. Het gebouw is voltooid, er is al wat apparatuur onderweg, en het zal begin volgend jaar in gebruik worden genomen.
“We voeren de productie op”, zegt Thomsen. “Dus we gaan echt een betere eenheidseconomie stimuleren. Het doel is om dit op meerdere locaties buiten Detroit te repliceren.”
