Hoe maak je verlichting duurzamer?

Als maatschappij staan we voor grote uitdagingen op het gebied van verduurzaming. Het duurzaam gebruiken van onze grondstoffen speelt hierin een belangrijke rol. Zo ook het gebruik van fosfor, een essentieel mineraal voor de wereldwijde voedselvoorziening. Deze grondstof wordt ook gebruikt in LED-lampen. Chemiestudent Haroen doet aan het onderzoeksinstituut AMOLF in Amsterdam onderzoek naar een alternatief voor deze stof. Haroen: “Als we wereldwijd fosfor in LED-lampen zouden vervangen door een duurzamere stof, zou dat een groot verschil kunnen maken.” 

Energiezuinige verlichting 
We beginnen steeds meer te beseffen dat onze grondstoffen niet oneindig zijn. Daarom is het zaak om het gebruik van grondstoffen te verminderen door deze waar mogelijk te vervangen voor andere, meer duurzame stoffen. Door op zoek te gaan naar een alternatief voor fosfor in LED-lampen kan verlichting energiezuiniger, goedkoper en duurzamer worden. Voor zijn afstudeeronderzoek doet Haroen onderzoek naar de mogelijkheden om fosfor te vervangen door perovskiet. Dit doet hij bij onderzoeksinstituut AMOLF op het Science Park in Amsterdam. Haroen: “Als we over de hele wereld de gebruikelijke fosfors in LED-lampen zouden vervangen door het mineraal perovsiek, zou dit enorm schelen in de hoeveelheid elektriciteit die we verbruiken. Perovskiet is namelijk zuiniger en geeft meer licht. Het struikelblok is alleen dat perovskiet niet stabiel is.”  

Voor zijn onderzoek probeert Haroen perovskiet stabiel te maken door het te omhullen in glasdeeltjes. Deze glasdeeltjes moeten de stof bestand houden tegen hitte, zuurstof en water. De glasdeeltjes maakt hij zelf en vervolgens analyseert hij het in glasdeeltjes omhulde perovskiet. Dit kan door middel van röntgendiffractie of het schijnen van een laser op het gemaakte monster. Röntgendiffractie is een meetinstrument waarmee je kristalstructuren kunt meten door middel van röntgenstraling. “Je hebt verschillende soorten perovskiet. Voor mijn onderzoek moet ik deze met elkaar mengen en dan kijken welke samenstelling en verhouding het beste is voor het gebruik in LED-lampen. Met de analyses kan ik zien hoeveel licht het monster uitzendt en hoe stabiel dit is.” 

Experimenteren in het lab 
Het grootste deel van de tijd is Haroen bezig op het lab met het maken van perovskiet en het analyseren ervan. “Ik ben eigenlijk constant aan het experimenteren en dat vind ik ook het leukste. Ook hebben we vaak discussies tijdens groepsbijeenkomsten. Dan vertel ik wat voor experiment ik gedaan heb, of het wel of niet is gelukt en wat ik daar dan weer mee kan. Daar leer ik superveel van.” 

Maar het experimenteren gaat natuurlijk niet zonder tegenslagen. “Toen ik bijvoorbeeld een keer een monster analyseerde met het röntgendiffractie-apparaat gaf het niet de verwachte pieken, maar gewoon één grote bult. Toen moest ik het monster opnieuw maken en de analyse opnieuw uitvoeren. De tweede keer lukte het wel en kreeg ik inderdaad pieken te zien.” Of Haroen ontmoedigd raakt door dit soort obstakels? "Nee, ik vind het juist leuk. Steeds kleine aanpassingen doen en opnieuw proberen tot het uiteindelijk lukt. Maar je hebt wel doorzettingsvermogen nodig!” 

Veel mogelijkheden met chemie 
Chemie is een erg breed vakgebied waar je veel kanten mee op kunt. Het was voor Haroen dan ook niet makkelijk om te beslissen waar hij ging afstuderen. Haroen: “Mijn vorige stage liep ik bij een bedrijf waar ik me bezighield met analytische chemie. Omdat ik nog niet precies weet wat ik wil binnen de chemie, leek het me goed om voor mijn afstudeerstage iets anders te doen, meer de natuurkundige kant.” Na een online zoektocht naar organisaties die hierin gespecialiseerd zijn, kwam hij uit bij AMOLF.  

Wat Haroen het leukste vindt aan zijn stage? “Het lab! Je maakt zelf stoffen, dat vind ik interessant. Ook het analyseren van die stoffen en de apparatuur die je daarbij gebruikt vind ik leuk.” Dat zijn onderzoek te maken heeft met verduurzaming, wekte ook zijn nieuwsgierigheid. “Je hoort zo vaak dat organisaties zich bezighouden met verduurzaming, maar wat doen ze dan eigenlijk echt? Het is heel interessant om dat eens te ervaren.” 

Les in de praktijk 
Haroen zit inmiddels in de laatste fase van zijn opleiding. Terugkijkend is hij blij met zijn keuze voor Chemie bij Hogeschool Inholland Amsterdam. Na een voorlichting op zijn middelbare school en het bezoeken van een Open Dag schreef hij zich in bij Hogeschool Inholland. Haroen: “In vergelijking met andere hogescholen zijn de klassen klein en krijg je dus veel persoonlijke aandacht. Ook sta je vanaf het begin veel in het lab en heb je les in de praktijk, dat vond ik erg leuk.”