Scheepsmotor in je pc

Daar is-ie weer, de Stirlingmotor, nu op een onverwachte plek. MSI, een Taiwanese fabrikant van moederborden voor computers, presenteert deze week op de beurs CeBIT in Hannover een klein model dat chips in een pc kan koelen. De Stirlingmotor drijft een koelventilator aan en werkt zelf op de warmte van de te koelen chip.

De Stirlingmotor is in 1817 uitgevonden door de Schotse dominee Robert Stirling en is al bijna tweehonderd jaar een belofte. De werking berust erop dat een gas, zoals lucht, heen en weer wordt gepompt tussen een warm en een koel reservoir. Door een uitgekiende constructie leidt het uitzetten van het gas in het warme deel tot draaiing van de aandrijfas, en de afkoeling van het gas in het koele reservoir ook.

Een Stirlingmotor kan draaien op iedere willekeurige warmtebron en heeft weinig bewegende delen. Daardoor is hij potentieel stil, schoon en onderhoudsarm. In Nederland alleen al zijn er miljoenen in geïnvesteerd, door Philips in de periode 1937-1980 en daarna door Stirling Thermal Motors.

Daar staat tegenover dat een Stirlingmotor doorgaans groter is dan andere motoren met hetzelfde vermogen. Ook is het geleverde vermogen niet makkelijk te variëren – daardoor kom je de Stirlingmotor niet tegen in automobielen. Wel in schepen of onderzeeërs, en als onderdeel van installaties voor het gelijktijdig opwekken van warmte en stroom.

Die Stirlingmotoren zijn vrij lijvig. De maten van het exemplaar van MSI daarentegen zijn een centimeter of vijf in elke richting. Dat is mogelijk doordat dit motortje alleen een vederlichte ventilator aandrijft. Het werkgas is lucht.

Een moderne pc bevat verschillende ventilatoren: de voeding, de centrale rekeneenheid en de processor op de grafische kaart hebben er tegenwoordig standaard eentje. Die van MSI is bestemd voor de chips die de communicatie regelen tussen de processor en andere onderdelen als het werkgeheugen en de randapparaten. Maar hij kan in principe ook op andere chips zijn werk doen.

Het elegante van de vinding van MSI is dat de warmte van de te koelen chip wordt gebruikt om de ventilator aan te drijven die de chip verder koelt. Dat betekent dat de ventilator niet op het elektrische circuit van de pc hoeft worden aangesloten en zelf geen extra warmte genereert die weer moet worden afgevoerd.

Maar het gaat te ver om dit een groene oplossing te noemen, zoals MSI doet. De gebruikelijke ventilatoren op chips gebruiken een vermogen in de orde van 1 watt, ongeveer 10 procent van een spaarlamp en een fractie van een procent van wat een pc in volle actie opsoupeert. Dit zet geen zoden aan de dijk en neemt relatief veel ruimte in op het moederbord.

Het model dat MSI deze week laat zien is een prototype. Het is nog verre van zeker of dit de eerste Stirlingmotor in de huiskamer wordt.

Herbert Blankesteijn

Dit is een nieuwe wekelijkse rubriek over technologie.

    • Herbert Blankesteijn