HFML Nijmegen (industrieel)

BUILDING technology heeft de regel- en besturingsinstallatie voor de koelinstallatie ontworpen, geïmplementeerd die nodig is om de extreme omstandigheden en processen in het HFML mogelijk te maken.

Het High Field Magnet Laboratory, vaak kortweg HFML genoemd vormt samen met FELIX onderzoeksfaciliteit HFML-FELIX van de Radboud Universiteit in de stad Nijmegen. Het laboratorium beschikt over zeer sterke magneten die worden gebruikt voor baanbrekend wetenschappelijk onderzoek. De extreme omstandigheden in een magneet brengen verrassende eigenschappen van materialen aan het licht. De hoge magneetvelden maken het bovendien mogelijk voor onderzoekers om in materialen te kijken zonder ze kapot te maken.

In het in 2003 geopende laboratorium doen wetenschappers van over de hele wereld onderzoek met behulp van hoge magneetvelden, bijvoorbeeld naar supergeleiding: een toestand waarin stroom zonder enige weerstand door metaal heenloopt, wat interessant is voor nieuwe elektronica. Een ander voorbeeld is de ordening van moleculen: in een magneetveld lijnen lange moleculen die normaal door elkaar heen gekronkeld liggen, netjes naast elkaar uit. HFML-onderzoekers bekijken hoe de moleculen gerangschikt zijn, en wat voor effect dit heeft op eigenschappen als geleiding.

Het HFML is gerealiseerd door gezamenlijke investeringen van de Radboud Universiteit en FOM. Het is een mede door de Europese Unie gefinancierde internationale onderzoeksfaciliteit en maakt deel uit van het European Magnetic Field Laboratory, kortweg EMFL: het Europese samenwerkingsverband van

In 2010 wonnen Andre Geim en Konstantin Novoselov de Nobelprijs voor de Natuurkunde voor de ontdekking van grafeen, een laagje koolstof van één atoom dik. Grafeen wordt inmiddels gezien als een veelbelovend materiaal voor elektronica en andere toepassingen.

Een ander HFML-experiment is dat van de zwevende kikker. Net als mensen zijn kikkers diamagnetisch: ze kunnen in extreme velden magnetisch worden. Het lukte natuurkundige Andre Geim om met magnetische velden van het HFML de zwaartekracht als het ware op te heffen en een kikker te laten zweven. Zo kunnen wetenschappers op aarde gewichtloosheid nabootsen, iets waar normaal een space shuttle of ruimteraket ISS voor nodig is. Voor dit onderzoek won Geim een aantal jaar voordat hij de echte Nobelprijs won de Nobelprijs, voor onderzoek dat je eerst aan het lachen maakt en dan aan het denken zet.

Op de foto is één van de zes magneten te zien waar de onderzoeken in worden uitgevoerd. Eigenlijk is de plaats waar de gewichtloosheid is, niet groter als een koffie kopje. Om gewichtloosheid te maken is een gigantisch vermogen nodig, kortstondig meer vermogen dan het grootste Academisch Ziekenhuis in Nederland normaliter nodig heeft. Een eigen hoogspanningsaansluiting is hiervoor zelfs aangelegd. De techniek die nodig is om alles veilig te kunnen regelen en bewaken heeft BUILDING technology voor deze bijzondere eindklant zelfstandig uitgevoerd. Processen die niet eerder zijn gemaakt worden direct met de research medewerkers besproken, tenslotte weten zei precies wat ze nodig hebben. Om een idee te geven hoeveel warmte moet worden weggekoeld in een hele korte tijdspannen nog één opgave van een installatiedeel. Het benodigde koelwater voor de magneten is opgeslagen in drie buffers die samen bijna net zo groot zijn als twee Olympische zwembaden van 50 meter. Voor de technici, totaal 4.400.000 liter koelwater voor de magneten, per seconde gaat bij vollast een badkuip (200 ltr) door de magneet. Het transport wordt verzorgd door twee transportpompen, elk 500kW groot. Alles geregeld en bewaakt door de techniek van BUILDING technology

Alles is ondergebracht in één regelpaneel van 12 meter lang, zoveel moderne techniek is nodig om alle processen van opwekking, transport en regelingen goed te doen verlopen.

Een bijzonder project waar de kennis is verzameld door nauw contact met de eindkant te hebben, alles heeft te maken dat er maar vier van deze projecten in de wereld staan. En Nijmegen is de enige die niet direct aan de kust staat om zeewater als koeling te gebruiken. Uitdagingen genoeg om dit allemaal veilig te laten verlopen. Dit zijn projecten waar onderling vertrouwen en kennis van de benodigde hoogwaardige techniek hand in hand gaan. En dat ons samen gelukt ….