De Ingenieur januari 2022

TECHNIEK MAAKT JE TOEKOMST

DE INGENIEUR NR. 1 JAARGANG 134 JANUARI 2022

SNELLE ROUTE NAAR

KERNFUSIE QUANTUMNETWERK

|

De Vernufteling Welke projecten zijn genomineerd?

SCHILDERIJENONDERZOEK

|

JAN ROTMANS

Mark van Baal: Shell moet wel luisteren

|

W AT E R S T O FA U T O

|

PA N D E M I E C E N T R U M

Luchtscooter Schoon, snel en stabiel

KIVI helpt jou bij het vinden van een stage

KIVI helpt jou bij het vinden van een stagiair community.kivi.nl/stageplaatsen

Redactie Pancras Dijk (hoofdredacteur) Astrid van de Graaf (eindredacteur) Jim Heirbaut Marlies ter Voorde Redactieadres Prinsessegracht 23 2514 AP Den Haag Postbus 30424 2500 GK Den Haag TEL. 070 391 9885 E-MAIL redactie@ingenieur.nl WEBSITE deingenieur.nl

Vormgeving Eva Ooms Sales Celina van den Bank Pascal van der Molen E-MAIL sales@kivi.nl Druk Drukkerij Wilco, Meppel

Vooraf

De Ingenieur verschijnt twaalf maal per jaar.

Pancras Dijk is hoofdredacteur van De Ingenieur.

© Copyright 2022 Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd en/of openbaar gemaakt door middel van druk, fotokopie, via internet of op welke andere wijze dan ook zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de uitgever. Niet in alle gevallen is na te gaan of er op de illustraties in dit nummer nog copyright rust. Waar er nog verplichtingen zijn tot het betalen van auteursrecht is de uitgever bereid daar alsnog aan te voldoen.

ISSN 0020-1146 Abonnementen Leden van het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs (KIVI) ontvangen De Ingenieur uit hoofde van hun lidmaatschap.

Abonnement voor niet-leden (inclusief btw): magazine: € 128,50 per jaar digitaal: € 69,- per jaar losse nummers: € 15,- (inclusief verzending) Abonnementen worden tot wederopzegging aangegaan en ten minste voor de vermelde periode. Het abonnement kan na deze periode per maand worden opgezegd. U kunt uw opzegging het beste doorgeven via onze website: deingenieur.nl/lezersservice.

Abonneeservice Ga voor (cadeau)abonnementen, adreswijzigingen en het laten nazenden van niet ontvangen nummers naar het webformulier op de site, te vinden onder het kopje ‘Abonnement en service’.

WEBSITE deingenieur.nl ADRES Postbus 30424, 2500 GK Den Haag E-MAIL abonneeservice@ingenieur.nl TEL. 070 39 19 850 (bereikbaar op maandag, dinsdag, donderdag en vrijdag van 9 tot 14 uur)

De Ingenieur als pdf Abonnees en leden die De Ingenieur willen downloaden als pdf-bestand, kunnen daarvoor terecht op de website: deingenieur.nl/pdf Lidmaatschap Koninklijk Instituut van Ingenieurs Het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs (KIVI) is de beroepsvereniging voor hoger opgeleide technici in Nederland. Iedereen die hoger technisch onderwijs volgt, heeft gevolgd of een sterke affiniteit heeft met techniek, kan lid worden van KIVI. Leden ontvangen vanuit het lidmaatschap maandelijks het technologietijdschrift De Ingenieur. Kijk voor meer lidmaatschapsvoordeel op kivi.nl.

Contributie 2022 Regulier lidmaatschap: € 145,30 jaar of jonger: € 40,-* Studentlidmaatschap: € 20,-* Seniorlidmaatschap: € 115,De contributie voor leden in het buitenland is gelijk aan die voor leden woonachtig in Nederland. Een lidmaatschapsjaar loopt van 1 januari tot en met 31 december. Bij lidmaatschappen die in de loop van het jaar ingaan, wordt de contributie naar rato berekend. Aanmelden voor het lidmaatschap kan via kivi.nl/lidworden. * De Ingenieur digitaal Opzeggen lidmaatschap Het lidmaatschap wordt jaarlijks automatisch verlengd. Beëindiging van het lidmaatschap kan per het einde van het kalenderjaar. Er geldt een opzegtermijn van ten minste één maand; een schriftelijke opzegging per brief of e-mail dient uiterlijk 1 december in ons bezit te zijn. Na ontvangst van de opzegging en eventueel verschuldigde contributie verstuurt de ledenadministratie een bevestiging.

Correspondentieadres Koninklijk Instituut Van Ingenieurs t.a.v. Ledenadministratie Postbus 30424 2500 GK Den Haag TEL. 070 391 98 80 E-MAIL ledenadministratie@kivi.nl

175 jaar hart voor techniek We denken graag dat de veranderingen die de wereld de afgelopen paar decennia van digitalisering heeft doorgemaakt, ingrijpender zijn dan in welk voorgaand tijdsgewricht ook. Maar dat is een kolossaal misverstand, stelt de Tsjechisch-Canadese allesweter Vaclav Smil in zijn vorig jaar verschenen bundel Cijfers liegen niet. Vrijwel alle recente innovaties borduren voort op ontdekkingen van grofweg 150 jaar geleden, schrijft hij, om te concluderen dat de jaren tachtig van de negentiende eeuw de vindingrijkste periode in de geschiedenis van de mensheid is geweest.

Op een of andere manier – zo lijkt het – moet een aantal geleerde landgenoten al die op stapel staande veranderingen indertijd hebben voorvoeld. Waterbouwkundig ingenieurs Conrad en Van der Kun en natuurkundige Simons merkten in ieder geval al in de jaren na 1840 dat het ze moeite begon te kosten om alle technologische vernieuwingen – van de toepassing van stoomkracht tot de komst van telegrafie en de eerste spoorwegen – bij te benen en hun kennis op peil te houden. In het voorjaar van 1847 nodigden ze een grote groep vakgenoten uit om met elkaar een instituut op te richten, met als doel de ‘bevordering der wetenschap en kunst van den ingenieur in den uitgestreksten zin.’

De technologische ontwikkelingen zijn nog altijd even overrompelend als in 1847, maar het Koninklijk Instituut van Ingenieurs (KIVI) is sindsdien een betrouwbaar en waardevol baken gebleken. Dit hele jaar vieren we de 175ste verjaardag van de vereniging. In De Ingenieur doen we dat onder meer met een reeks verhalen waarin we nader belichten wat KIVI anno nu allemaal te bieden heeft, aan een ieder met hart voor techniek.

Een feestelijk jaar toegewenst!

‘Bevordering der wetenschap en kunst van den ingenieur in den uitgestreksten zin’

FOTO : ROBERT LAGENDIJK

JANUARI 2022 • DE INGENIEUR

1

NR. 1 JAARGANG 134

12

JANUARI 2022

foto : gretchen ertl , cfs / mit - psfc , 2021

Alternatieve wegen naar kernfusie Terwijl de internationale fusiereactor ITER langzaam vorm krijgt, beweren allerlei bedrijven een olifantenpaadje naar kernfusie te hebben gevonden waarvan al rond 2030 de eerste vruchten kunnen worden geplukt. Maar hoe serieus moeten we die verhalen eigenlijk nemen?

24 Land van vernuft

35 Op het ergste voorbereid

54 Keurmerk voor topingenieurs

Wordt het Antea Group, Royal Haskoning­ DHV of Tauw? Projecten van de drie bureaus dingen mee naar De Vernufteling 2021.

Om beter te zijn voorbereid op toekom­ stige rampen en pandemieën is afgelopen voorjaar in Rotterdam het Pandemic & Disaster Preparedness Center geopend. Hoe verlopen de onderzoeken?

Wie zijn ingenieursopleiding afrondt, mag ing. of ir. voor zijn naam zetten. Over praktijkervaring en latere cursussen zegt die titel niets. Daarom biedt KIVI de kwalificaties Chartered en Incorporated Engineer aan.

32 Lood op oud canvas Hoe oud is een schilderij? Hebben latere schilders er nog aan geknoeid? Loodwit­ analyse helpt de geschiedenis van oude meesters te ontrafelen.

Dunner papier Omdat het vertrouwde 80­grams­ papier wegens schaarste niet op tijd leverbaar was, heeft de drukker voor dit nummer van De Ingenieur iets dunner 70­gramspapier moeten gebruiken.

W W W. D E I N G E N I E U R . N L

48 Quantumspeeltuin Wie zelf eens een quantumnetwerk wil aansturen, kan dat doen met een proefsysteem dat het Delftse QuTech online heeft gezet. ‘Ga ontwikkelen, testen, leren!’

FA C E B O O K . C O M / D E I N G E N I E U R . N L

TWITTER: @DE_INGENIEUR

De internationale kernfusiereactor ITER in aanbouw (2021). beeld : iter I N S TA G R A M . C O M / D E I N G E N I E U R _ K I V I

Rubrieken 4 Nieuws Ventileren tegen omikron

40 Eureka Een draagbare saunatent en andere productontwerpen van morgen

‘Ergens huilt het toch bij mij vanbinnen. Het is alsof iemand tegen een chef-kok zegt: “Het was lekker, maar ik eet toch liever friet bij de McDonalds”.’

Architect Harvey Otten houdt zijn hart vast bij de nieuwe industrialisatiegolf in de bouw (Cobouw).

‘We zullen ook veel meer moeten investeren in arbeidvervangende technologie.

En vooral niet bang zijn als dat banen kost, want dat is precies de bedoeling.’

De krapte op de arbeidsmarkt zal alleen nog maar toenemen, stelt macro-econoom Mathijs Bouman (FD).

56 Media Lezen, luisteren, gamen en kijken

Columns 21 Enith Walvisjacht

23 Podium Vanessa Evers

31 Möring Causaal magnetisme

39 Jims verwondering Als de baas meegluurt

45 Rolf zag iets nieuws Emmer met een gaatje

Persoonlijk 53 Uit de vereniging De coach en andere KIVI-berichten

46 Doelen & drijfveren Mark van Baal strijdt tegen CO2-uitstoot

59 Q&A Techniekfilosoof Lode Lauwaerts

62 Teamgeest De waterstofauto van Green Team Twente

64 Vragenvuur Romanschrijver Auke Hulst

En verder 30 Zien & Doen Iconische automobielen

50 Quote Jan Rotmans ziet gouden tijden voor ingenieurs

60 Voorwaarts Megapower op de Noordzee foto : iam sauna

GEKNIPT ‘We hoeven ons lichaam niet te vervangen door hologrammen en avatars. We moeten onze tastzin koesteren. Een stevige kneep in je hand tijdens het bidden, stoeien met de hond op de bank, iemand oprecht knuffelen. Met andere woorden, de tastbare vreugden van het leven.’

Schrijver JoAnna Novak reageert op de plannen van techbedrijven voor steeds meer virtuele omgevingen (New York Times).

‘Willen we als mensheid een kans hebben in de toekomst, dan zullen we mínder als robots moeten worden, in plaats van meer.’

Psycholoog Thijs Launspach heeft nu al nachtmerries van Facebooks Metaverse (AD).

‘Menselijk is vrijwel niet meer te bevatten wat de impact is van de vele veranderende variabelen in ons energiesysteem, die elkaar ook nog eens beïnvloeden.’

Zonder supercomputer en digital twin begrijpt niemand het energienet nog, vindt Peter Palensky, Delfts hoogleraar intelligent electric power grids (NetNL).

FEBRUARI 2020 • DE INGENIEUR

3

xxxx p.22

xxxx p.23

xxxx p. 26

ONDER REDACTIE VAN JIM HEIRBAUT

xxxxx p.18

REDACTIE@INGENIEUR.NL

Ventileren tegen coronabesmettingen Ventileren helpt tegen corona­ besmettingen, concludeert het RIVM uit eigen berekeningen.

Het verschil tussen niet ventileren en ventileren volgens de mini­ male eisen uit het Nederlandse Bouwbesluit is groot, maar andere experts benadrukken dat het vaak nodig is om steviger te ventileren dan die eisen voorschrijven.

Tekst: Jim Heirbaut en Marlies ter Voorde

Het ventileren van bedompte ruimten heeft effect op de overdracht van het coronavirus. Die conclusie trok het RIVM uit een onderzoek gebaseerd op model­

4

DE INGENIEUR • JANUARI 2022

berekeningen. Met name op plekken waar veel mensen dicht op elkaar staan en zingen of schreeuwen, zoals nachtclubs en cafés, maakt ventileren een groot verschil, schreef het onderzoeksinstituut in een rap­ port aan de Tweede Kamer. Hoewel andere onderzoekers dit effect al eerder meldden, speelde ventileren lang geen grote rol in de coronabestrijding. Pas sinds de zomer geldt het als een van de basismaatregelen.

Waar het om draait bij ventileren is het wegnemen van aerosolen: piepkleine stofdeeltjes en druppeltjes die door de lucht zweven. Voor de virusoverdracht zijn fijne, uitgeademde druppeltjes belangrijk. Die kunnen het virus over grotere afstanden verspreiden dan de anderhalve meter waar­

op altijd zo wordt gehamerd. Die afstand is gebaseerd op de grotere druppels die niet zweven, maar met een boog omlaag vallen.

Door de aanwezige lucht regelmatig te verversen, neemt het aantal aerosolen met virusdeeltjes af. De berekeningen van het RIVM tonen aan dat het zin heeft het ventilatiesysteem aan te zetten. Ventileren volgens de minimale eisen uit het Neder­ landse Bouwbesluit van 2012 beperkt het aantal mensen dat ziek zal worden fors, in vergelijking met niet ventileren. Volgens het RIVM heeft extra ventilatie daar bovenop een stuk minder effect. Steviger ventileren geeft weliswaar een nog kleinere kans op besmetting, maar relatief gezien wordt die winst steeds kleiner.

Vliegwiel voor Rotterdamse havenkraan Meer is beter

Ventilatiedeskundige Atze Boerstra, directeur van bba binnenmilieu en hoogleraar building services innovation aan de TU Delft, is blij met het rapport. ‘Heel goed dat ook het RIVM steeds meer gaat inzien dat de route van besmetting via de lucht belangrijk is en dat goed ventileren helpt om de overdracht van luchtweginfecties te voorkomen.’ Wel meent Boerstra dat steviger ventileren dan het Bouwbesluit voorschrijft is aan te bevelen, ook al laat het RIVM-rapport doorschemeren dat de nu gehanteerde minimumeisen voldoende zijn.

‘Op basis van onderzoek weten we dat het effect van verse luchttoevoer op aspecten als geuroverlast en productiviteit pas echt groot is bij een ventilatie van minimaal zeven à tien liter per persoon per seconde’, zegt Boerstra. ‘En let wel, de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) beveelt aan om per persoon tien liter lucht per seconde te verversen om de kans op coronabesmettingen te minimaliseren.’

Het Nederlandse Bouwbesluit adviseert op scholen een norm van 8,5 liter schone lucht per seconde per persoon als het om nieuwbouw gaat. Gaat het om scholen die dateren van voor 2012, dan hoeft dat slechts 3,44 liter per seconde per persoon te zijn.

Model

De onderzoekers van het RIVM rekenden verschillende scenario’s door met een computermodel. In dit model wordt steeds één besmet persoon in een ruimte neergezet, bijvoorbeeld in een kantoor, een kleine concertzaal of een nachtclub.

De beweeglijkheid, de drukte en het gedrag van de andere aanwezigen kunnen variëren. Vervolgens gaat in deze virtuele ruimte de luchtverversing aan, op verschillende standen. Het model berekent de kans op besmetting via aerosolen door die ene persoon die het virus bij zich draagt.

Het grootste aantal ziektegevallen via aerogene transmissie berekent het model voor de nachtclub, waar mensen dicht bij elkaar staan. Door te ventileren volgens het Bouwbesluit ‘bestaande bouw’ daalt het aantal verwachte ziektegevallen hier van 8,4 naar 2,4 ziektegevallen.

Maar let op, waarschuwt Boerstra, het RIVM presenteert gemiddelden. Met wat pech raken veel meer mensen besmet. ‘Ik heb zelf meegewerkt aan onderzoek naar het Enschedese nachtcafé Aspen Valley, en daar besmette één bezoeker binnen beeld : depositphotos

een paar uur zo’n tweehonderd anderen.’

Dat bleek een ongunstige samenloop van omstandigheden: een matig geventileerde kleine ruimte waarin een paar honderd uitgelaten jongeren schreeuwden en zongen.

‘Een deel van de besmettingen zal daar ook over korte afstand hebben plaatsgevonden.’

Luchtreinigers

Intussen zitten andere onderzoekers ook niet stil. Ingenieur Bert Blocken van de TU Eindhoven en de KU Leuven en viroloog Marc Van Ranst van de KU Leuven gaan het effect van luchtreiniging op coronabesmettingen meten op scholen. Niet met een model, maar met echte kinderen.

‘We gaan de hoeveelheid aerosolen en de viruslading in de lucht meten en het aantal besmettingen bijhouden’, vertelt Blocken.

In Staphorst daalde het aantal besmettin-

In Rotterdam wordt binnenkort voor het eerst een havenkraan uitgerust met een KINEXTvliegwiel. Dat slaat de energie op die vrijkomt bij het vieren van een last en levert het weer terug bij het takelen. Daardoor is minder elektriciteit nodig uit het net. Zo kan de hijskraan, die nu nog draait op diesel én elektriciteit, volledig elektrisch worden gemaakt zonder zwaardere netaansluiting. Dat bespaart jaarlijks vijfhonderd ton CO2-uitstoot. Het vliegwiel wordt geleverd door het bedrijf S4 Energy. (MtV)

Tien liter lucht per seconde per persoon verversen minimaliseert de kans op coronabesmettingen gen op basisscholen onlangs scherp na het installeren van een luchtreiniger. Dat is geen toeval, denkt Blocken.

In maart 2021 toonde Blocken al aan dat ventileren volgens de eisen van het Nederlandse Bouwbesluit lang niet overal afdoende is. In sporthallen bijvoorbeeld, waar veel gezweet en diep geademd wordt, kan de aerosolenconcentratie flink oplopen en is aanvullende luchtreiniging noodzakelijk. Blocken zag dat de hoeveelheid aerosolen in een sportschool door een combinatie van ventileren en het inzetten van luchtreinigers meer dan 90 procent kan afnemen, afhankelijk van factoren als het aantal aanwezige sporters en de intensiteit van de training.

De basismaatregelen – testen, thuisblijven bij klachten, handen wassen en afstand houden – blijven onverminderd gelden, benadrukt het RIVM overigens. Ventileren kan de overdracht van het virus via de lucht nooit helemaal wegnemen. Bovendien is er altijd nog de overdracht via de grotere druppels. En hoe groter de druppel, hoe meer virusdeeltjes er in passen.

Automatische zeehondenteller bespaart tijd Ecologen kunnen het tellen van zeehonden op digitale luchtfoto’s voortaan overlaten aan kunstmatige intelligentie.

Dat schreven onderzoekers van onder andere de Universiteit Wageningen en het NIOZ op Texel eind vorig jaar in Scientific Reports. Het deep learning-algoritme schat het aantal zeehonden op de foto’s bijna net zo goed als een mens, maar wel tientallen malen sneller. Zo kunnen ecologen straks nog beter in de gaten houden waar de dieren zich ophouden en met hoeveel ze zijn. (MtV)

Lees het laatste technieknieuws op www.deingenieur.nl

JANUARI 2022 • DE INGENIEUR

5

NIEUWS

Drijvende fietsenkelder in aanbouw

Een fraai staaltje precisiewerk is aan de gang in het IJ in Amsterdam, vlak achter het Centraal Station. Hier komt een semidrijvende onderwaterstalling voor vierduizend fietsen te liggen, met daar bovenop een nieuwe boulevard van zesduizend vierkante meter. Het ontwerp is van architectenbureau VenhoevenCS, DS Landschapsarchitecten en bouwbedrijf Van Hattum en Blankevoort. De eerste drie elementen bouwde men op het land, in het Westelijk Havengebied. Eind vorig jaar werden deze betonnen dozen over het water tussen al het vaarverkeer door naar de plek van bestemming gesleept, op de centimeter nauwkeurig op de goede plek gemanoeuvreerd, en afgezonken op funderingspalen.

Westelijk Havengebied Centraal Station

Van bouwplaats naar Centraal Station 1 In het Westelijk Havengebied

zijn drie holle delen gemaakt.

Wagens rijden ze naar de kade.

2 Met afzink-pontons zijn de

7000 ton wegende delen in het water geplaatst.

3 Sleepboten

Amsterdam

transporteren de delen naar het Centraal Station.

4 Op locatie zijn

de delen op hun juiste positie geplaatst.

Dat positioneren is complex en vergt precisie.

Het plaatsen van een deel duurde maar liefst drie uur.

Eindresultaat

Nu de drie bouwdelen op hun plek liggen, moet de gehele, drijvende constructie 15 centimeter lager in het water komen. Dat wordt gedaan door 4500 ton grind als ballast in en op de constructie te plaatsen.

Vervolgens worden de delen bevestigd aan de palen en onderling verbonden.

Daarna start de bouw van de aanvaarbeveiliging, een plein bovenop de fietsenstalling en een zitsteiger. Ook wordt binnenin alles ingericht. In 2023 is de fietsenstalling klaar.

6

DE INGENIEUR • JANUARI 2022

boulevard

zitsteiger

fietsenstalling metro aandacht voor gezonde ecologie

funderingspalen

INFOGRAPHIC : YMKE PAS . BRON : VERHOEVENCS . NL

Videostill uit een promotiefilm van de maker van de Mini Harpy, het bedrijf IAI.

‘Nederland moet afspraken maken over autonome wapens’ De Nederlandse regering moet snel een steviger standpunt innemen op het gebied van autonome wapens.

Dat bepleiten twee belangrijke commissies die de overheid op dit onderwerp adviseren.

Tekst: Jim Heirbaut

Kamikazedrones die op een doelwit afgaan en daar zichzelf tot ontploffing brengen.

Het is geen sciencefiction meer, maar ze bestaan al. In verschillende landen hebben bedrijven dergelijke explosieve helikoptertjes ontwikkeld, zoals de Turkse Kargu of de Mini Harpy van een Israëlisch bedrijf.

Het arsenaal aan steeds autonomer wordende wapens groeit. Deze systemen kunnen zelf beslissingen nemen op het slagveld. Nu moet een mens een aanval nog goedkeuren, maar technisch is het al mogelijk dat dit autonoom gebeurt. Dus zonder dat de mens het doel selecteert en besluit om het aan te vallen.

Vanuit militair oogpunt zijn de voordelen van zelfdenkende wapens duidelijk: ze zijn op de vijand af te sturen zonder dat daarbij een van de eigen mensen enig risico loopt. Landen moeten echter wel grenzen stellen aan dit soort wapensystemen, schrijven de Adviesraad Internationale Vraagstukken (AIV) en de Commissie van Advies inzake Volkenrechtelijke Vraag-

stukken (CAVV) in een gezamenlijk rapport dat eind vorig jaar verscheen.

‘We doen een klemmend beroep op de Nederlandse regering om zich nadrukkelijker bezig te houden met de ontwikkelingen op het gebied van autonome wapensystemen. In een tijd van geostrategische en technologische uitdagingen neemt het gebruik van (gedeeltelijk) autonome wapens toe, maar ontbreekt heldere regulering’, schrijven ze. Discussie hierover is nodig omdat de huidige regelgeving tekortschiet, terwijl de technologie snel voortschrijdt en de geopolitieke situatie in de wereld verandert.

Dat wapensystemen een bepaalde mate van autonomie bezitten, zoals automatische beeldherkenning of automatische doelselectie, daar zijn de commissies niet tegen.

Maar ze waarschuwen dat er altijd sprake moet zijn van ‘betekenisvolle menselijke controle’: niet een machine, maar een mens moet de beslissing nemen over leven of dood. ‘Volledig autonome wapensystemen, waarbij elke menselijke controle ontbreekt, zijn niet in staat de kernregels van het internationaal humanitair recht toe te passen en kunnen dus niet rechtmatig worden ingezet. Nederland zou dit verbod actiever moeten uitdragen’, schrijven ze.

Vredesorganisatie PAX onderschrijft het advies deels, maar vindt ook dat het niet ver genoeg gaat. ‘Het is de vraag of het

voorgestelde standpunt voldoende is om de gevaren van autonome wapens adequaat te adresseren’, zegt Daan Kayser, projectleider autonome wapens bij PAX. ‘De regulering van gedeeltelijk autonome wapens is net zo belangrijk als een verbod op volledig autonome wapens, wanneer het gaat om het beschermen van juridische en ethische normen. Beide aspecten moeten

‘Autonome wapens die mensen aanvallen zijn onacceptabel’ worden gecombineerd in een internationaal verdrag. We vinden ook dat er een verbod moet komen op autonome wapens die mensen aanvallen. Zulke wapens zijn fundamenteel onacceptabel.’

Inmiddels willen de meeste VN-lidstaten betere regulering van autonome wapens, zegt Kayser, maar vindt de Nederlandse regering net als onder meer de VS en Rusland nog steeds dat het bestaande oorlogsrecht voldoet. ‘Maar dit standpunt is nog gebaseerd op het oude advies van de AIV en CAVV uit 2015. We hopen dat Nederland snel zijn positie aanpast op basis van het nieuwe advies.’

JANUARI 2022 • DE INGENIEUR

7

NIEUWS

IJmuiden opent grootste sluis ter wereld Tekst: Jim Heirbaut

Jaren is eraan gewerkt en 26 januari wordt hij officieel in gebruik geno­ men: de Zeesluis bij IJmuiden. De nieuwe zeesluis, op de foto links van het midden daar waar een schip invaart, vervangt de ‘Oude Dame’ – een liefkozende bijnaam voor de Noordersluis rechts ervan. Die is al in gebruik sinds 1929 en heeft nu het einde van zijn levensduur bereikt.

De nieuwe sluis is vijfhonderd meter lang, zeventig meter breed en achttien meter diep en daarmee groter, breder en dieper dan zijn voorganger – destijds de grootste.

‘Als je tóch aan de slag moet gaan, dan kun je hem maar beter ook meteen toekomstbestendig maken.

De nieuwe sluis moet weer honderd jaar mee kunnen’, zegt Jan Rienstra, omgevingsmanager van Rijkswater­ staat. De oude sluis wordt uit bedrijf genomen, maar blijft nog een aantal jaar beschikbaar om af en toe te kunnen worden ingezet.

Om zo min mogelijk overlast te veroorzaken voor de omgeving gebruikten de bouwers trillingsar­ me methoden. ‘Je wilt vermijden dat je componenten de grond in moet slaan of heien’, zegt Rienstra.

Daarom kozen ze bij het bouwen van de kolkwanden voor een diepwand­ methode. Daarbij groeven ze een sleuf in de grond, waar een dik, vloeibaar mengsel van water en klei (bentoniet) in werd gestort om vervolgens de stalen wapening aan te brengen en beton te storten.

In de afgelopen maand is de nieuwe sluis uitgebreid getest. ‘Eerst de technische aspecten, vervolgens hebben we de organisatie tegen het licht gehouden. Ten slotte heb­ ben we de laatste paar weken de procedures getest met verschillende groepen, zoals de loodsen, sluis­ bedienaars, slepers en vletterlieden, dat zijn de mensen die de trossen aan de bolders vastmaken. Ook heb­ ben verschillende hulpdiensten ge­ test dat ze goed ter plaatse kunnen komen bij een calamiteit.’ Vanaf eind januari kunnen schepen op weg van of naar de haven van Amsterdam of verder gebruikmaken van de nieuwe Zeesluis IJmuiden.

8

DE INGENIEUR • JANUARI 2022

foto : topview luchtfotografie

JANUARI 2022 • DE INGENIEUR

9

NIEUWS

Krijgt Nederland twee nieuwe kerncentrales?

De belangstelling voor kernenergie nam al toe, maar nu wordt het ineens concreet: de nieuwe coalitie wil twee kerncentrales laten bouwen. Wat is daarvoor nodig?

VVD, D66, CDA en ChristenUnie hebben in hun regeerakkoord twee punten opgenomen over kernenergie, een CO2-arme manier om elektriciteit op te wekken. Ten eerste het openhouden van de kerncentrale bij Borssele (foto rechts) na 2033. En ten tweede de intentie om twee nieuwe centrales te bouwen. Het kabinet gaat ‘marktpartijen faciliteren bij hun verkenningen, innovaties ondersteunen, tenders uitzetten, de (financiële) bijdrage van de overheid bezien, en wet- en regelgeving waar nodig in orde maken.’ Zoveel mogelijk hindernissen wegnemen, zo valt dit te lezen. Dat is nodig, want kerncentrales zijn schreeuwend duur om te bouwen. Investeringen van vele miljarden zijn geen uitzondering. Daar

GIESEN

komt nog een forse rente bovenop. ‘Bij de centrale bij Hinkley Point in het Verenigd Koninkrijk ligt die rente rond de 9 procent’, zegt Jan Leen Kloosterman, hoogleraar kernreactorfysica aan de TU Delft. Lukt het om die rente op de lening omlaag te krijgen, dan zou een nieuwe kerncentrale misschien maar half zoveel hoeven kosten, schat Kloosterman. ‘Daar ligt een rol voor de nationale overheid. Die kan bijspringen met subsidies of goedkope leningen.’

Hoewel het buitenlandse bedrijven zullen zijn die het nucleaire deel van de centrale gaan bouwen, hebben we in eigen land voldoende kennis nodig over kerncentrales voor het beoordelen van een ontwerp, het verlenen van vergunningen en het onderhouden van de centrale. Die kennis is nu niet op peil, waarschuwt Kloosterman.

‘In Delft zijn experts op het gebied van kerncentrale-technologie met emeritaat gegaan en die zijn niet vervangen. De leerstoel kernreactortechnologie is al jaren

weg. Maar ook bij verschillende opleidingen rond stralingshygiëne lopen docentenaantallen en onderzoek terug. Wil Nederland weer vol inzetten op kernenergie, dan moeten deze trends worden gekeerd.’ Of de nieuwe kerncentrales er komen, is afwachten. ‘Uiteindelijk moet een energiebedrijf de concrete stap zetten.’ (JH)

Chilipepers geoogst in de ruimte Eind november aten de bewoners van het internationale ruimtestation ISS taco’s gevuld met chilipepers.

Die pepers waren in het ruimteschip zelf verbouwd. Hiermee eindigde het 137 dagen durende experiment Plant Habitat-04, met als doel er achter te komen welk voedsel men in de ruimte kan kweken. Omdat NASA en andere ruimtevaartorganisaties steeds verder willen reizen, is het zaak ruimteschepen zelfvoorzienend te maken.

Dus moeten de ruimtevaarders hun eigen voedsel kunnen verbouwen.

In juni kwamen de 48 peperzaadjes met een bevoorradingsvlucht aan in het ruimtestation. De astronauten plaatsten ze in een miniplantenkas (formaat magnetron) waarin geschikte omstandigheden voor verdere groei heersten. De plantjes wortelden in een bak met gebakken klei en kregen kunstmest op voorgeprogrammeerde tijden. Om te zorgen dat de (zelf)bevruchting zou plaats vinden, maakten miniventilators op gezette tijden een beetje wind. (MtV)

10

DE INGENIEUR • JANUARI 2022

foto : depositphotos ; illustratie : matthias giesen

Punt

Een scherpe mening over een actueel onderwerp.

Deze maand Erland Tegelberg.

Benoem een spoorcommissaris Hoewel onderhoud en investeringen al jaren lang nagenoeg minimaal zijn, is het ons in de railbranche gelukt het maximale uit het huidige systeem te halen. Qua beheersing van storingen en kosten bijvoorbeeld hebben we veel bereikt.

Maar de grens van het mogelijke met het spoor is nu wel bereikt.

Niet alleen ons klimaat verandert, ook onze strategische prioriteiten veranderen, onder andere hoe we ons willen verplaatsen. Dat betekent voor het spoor de komende decennia ruwweg 30 tot wel 50 procent groei in passagiers en goederen.

Het spoor echter is niet alleen groot en complex, maar ook niet vanzelfsprekend schaalbaar. Om substantiële stappen te zetten in beschikbaarheid en capaciteit zijn scherpe keuzen en investeringen nodig in materieel en infrastructuur. Dat is geen kraan die je opendraait: we moeten ontwerpen maken, monteurs opleiden, materieel bestellen: het kost allemaal jaren en met de aanleg zijn we de komende decennia bezig.

Om de vervoerscapaciteit op het spoor te vergroten, moeten we onder meer kijken naar ERTMS, het beveiligingssysteem waarbij we met meer treinen korter achter elkaar kunnen rijden; naar het voedingssysteem dat naar drie kilovolt gelijkspanning toe zou moeten (makkelijk voor ProRail, moeilijk voor NS); de knooppunt-, perron- en opstelcapaciteit (die fors zal moeten worden uitgebreid) en naar de spoorlichamen (sommige zijn meer dan honderd jaar oud en hard aan vervanging of verbetering toe).

Een gelijktijdige en gecoördineerde aanpak van deze uitdagingen vraagt om integrale aansturing, besluitvorming en financiering, specifieke kennis én publiekscommunicatie. Geen van de betrokken partijen is daar momenteel

toe in staat: NS niet, ProRail niet, de leveranciers en aannemers niet, het ministerie niet.

Wiens missie is dit dan, om te voorkomen dat het niemands missie wordt? Veilig, groen, betrouwbaar en betaalbaar spoor is in ieders belang. Het mandaat om dat te besturen ligt bij de minister. Die kan besluiten om zelf het voortouw te nemen of een commissaris benoemen die dit proces namens de minister gaat aansturen. Degene die dit oppakt zal in ieder geval moeten kunnen bouwen op een staf uit alle geledingen die wél over macht, kennis, geld en autoriteit beschikt.

Voorkeur heeft dan een commissaris met een krachtige, brede, praktische en vooral technisch deskundige commissie en een sterk mandaat. Deze ‘Commissie Spoor’ moet een mandaat krijgen voor tien jaar en een strak omschreven opdracht: ontwikkel een visie over hoe de Nederlandse spoorinfra er over tien en twintig jaar moet uitzien. Verwerf de noodzakelijke steun en middelen voor deze visie. Doe datgene wat nodig is om het Nederlandse spoor volgens dit beeld op een verstandige manier geschikt te maken voor de toekomst.

In het verleden zijn er, toen de noodzaak duidelijk werd, door de BV Nederland daadkrachtige organisaties neergezet om binnen een afdoende tijdsbestek een vastomlijnd doel te bereiken. Zo werd om het Deltaplan voor te bereiden en uit te voeren de Deltadienst opgezet.

Toekomstige generaties zullen ons er dankbaar voor zijn als ons railtransport op eenzelfde manier wordt aangepakt.

We moeten ontwerpen maken, monteurs opleiden, materieel bestellen

Erland Tegelberg is civiel ingenieur en voorzitter van de KIVI-afdeling Railsystemen.

JANUARI 2022 • DE INGENIEUR

11

Alternatieve wegen naar kernfusie

Donuts, appels, zuigers en rugbyballen

illustratie : depositphotos

12

DE INGENIEUR • JANUARI 2022

ENERGIE T E K S T: J E A N - P A U L K E U L E N

Al decennialang werken 35 landen aan de interna­ tionale kernfusiereactor ITER – en het zal ook nog decennia duren voordat die route daadwerkelijk elektriciteitscentrales oplevert. Ondertussen claimen allerlei bedrijven dat ze rond 2030 al het prototype van een commerciële pilot plant hebben. Hoe serieus moeten we die verhalen nemen?

Helaas niet. Het plasma waarmee ITER over een klei­ ne vier jaar aan de slag moet gaan, bestaat uit gewone waterstof. Daarmee gaan we geen energie opwekken.

Dat moet gebeuren met een plasma van deuterium en tritium, ofwel met waterstofkernen die naast een proton een of twee neutronen bevatten. Zo’n plasma krijgt ITER rond 2035, na de nodige experimenten en een drietal grote onderhouds­ en opwaardeerbeurten, en dán pas kan de reactor zijn grote belofte waarmaken: tien keer zoveel vermogen opwekken als nodig is om het plasma te verhitten. Maar ook dan zijn we er nog niet, want ITER zal geen stroom aan het net leveren. Die taak

t

We kunnen al bíjna gaan aftellen. Als alles volgens plan verloopt, is de experimentele kernfusiereactor ITER eind 2025 af. Eindelijk is er dan voor het eerst een plasma te vinden in deze monsterlijke machine, waarvoor het idee al halverwege de jaren tachtig van de vorige eeuw ontstond.

En dan? Hebben we dan een nieuwe soort kernreactor die geen energie opwekt door uranium te splitsen, maar door waterstof te fuseren tot helium? Die geen kans heeft op een meltdown en nauwelijks langlevend radioactief afval produceert? Die, met andere woorden, ons energie­ probleem wel even gaat oplossen?

Onderzoeken, bouwen en testen van de magneet waren de voornaamste bezigheden van het SPARC-team. foto : gretchen ertl , cfs / mit - psfc

JANUARI 2022 • DE INGENIEUR

13

ENERGIE

Rendering van SPARC, een compacte tokamak die wordt ontwikkeld door MIT en Commonwealth Fusion Systems. foto : t . henderson , cfs / mit - psfc

Een HTS-magneet kan een veel sterker magneetveld genereren en dus compacter blijven

is gereserveerd voor de verschillende DEMO-reactoren, de opvolgers van ITER, die vanaf 2040 worden gebouwd en pas rond 2055 af zijn.

Vervolgens moet de industrie het stokje overnemen om daadwerkelijk krachtcentrales te bouwen naar het DEMO-ontwerp. Gevolg: pas rond 2080 zal fusie in enkele tientallen procenten van onze energiebehoefte kunnen voorzien. En dan zit alles mee.

Wat betreft de energietransitie zullen we het dus moeten hebben van energiebronnen als zon, wind en conventionele kerncentrales. Ténzij we bedrijven als Commonwealth Fusion Systems, Tokamak Energy, General Fusion en TAE Technologies geloven. Die claimen al rond 2030 te komen met reactoren die stroom aan het net kunnen leveren, en die bovendien kleiner en goedkoper zijn dan de DEMO-reactoren. Brengen zij stroom uit kernfusie inderdaad decennia eerder binnen handbereik?

Donuts met supersupergeleiders Als fusiewetenschappers het hebben over reactoren uit het bedrijfsleven, halen ze het liefst SPARC aan, de fusiereactor van het bedrijf Commonwealth Fusion Systems (CFS). Verwonderlijk is dat niet, want het ontwerp van deze reactor blijft nog comfortabel dicht bij dat van ITER. In beide gevallen betreft het een zogenoemde tokamak, een donutvormige reactor waarbij het plasma op zijn plek wordt gehouden door magneetvelden. Het cruciale verschil zit hem in de magneten die voor die velden verantwoordelijk zijn. Bij ITER zijn die gemaakt van 14

DE INGENIEUR • JANUARI 2022

gewone supergeleiders, die hun elektrische weerstand verliezen bij temperaturen lager dan -269 graden Celsius. SPARC maakt echter gebruik van een hogetemperatuursupergeleider (HTS), yttrium-barium-koperoxide, die ‘al’ bij -180 graden Celsius supergeleidend wordt. De magneten hoeven minder te worden gekoeld en dat scheelt in de kosten.

Maar dat is niet de grootste verdienste. Waar het om gaat, is dat een supergeleider zijn supergeleidende eigenschappen verliest als er een al te hoge stroomsterkte doorheen gaat of wanneer de omringende magneetvelden al te sterk worden. Daarbij geldt wel, hoe kouder je zo’n supergeleider maakt, hoe meer hij kan hebben. Maar bij een gewone supergeleider is die speelruimte er nauwelijks. Tussen het punt waarop hij überhaupt supergeleidend wordt en het absolute nulpunt zit maar vier graden verschil. Bij een HTS kun je daarentegen wél nog een heel eind omlaag. Daardoor kan een HTS-magneet bij temperaturen richting het absolute nulpunt een veel sterker magneetveld genereren dan een ‘gewone’ supergeleidende magneet. En dus zijn kleinere magneten toereikend, wat de reactor een stuk compacter maakt.

In september maakte CFS bekend dat het was gelukt magneten te bouwen die een veldsterkte halen van twintig tesla; volgens het bedrijf zelf de belangrijkste klus van het team tot nu toe. De eerste reactor waarin deze magneten een plek moeten vinden, SPARC, hoort rond 2025 klaar te zijn. Onlangs vond die een thuis in het industriegebied Devens, op minder dan een uur rijden van het

Amerikaanse Massachusetts Institute of Technology (MIT), waar het idee voor de reactor zijn wortels heeft.

Qua formaat is SPARC met een diameter van ruim drie meter vergelijkbaar met veel van de huidige experimentele reactoren. Maar waar nog geen enkele fusiereactor tot nu toe netto energie heeft opgewekt, moet deze machine daar wél in slagen – mogelijk als eerste machine ooit. Volgende stap is dan ARC, een volwaardige reactor die grofweg twee keer zo groot wordt als SPARC en rond 2033 af moet zijn.

Reguliere fusiewetenschappers hebben in het algemeen vrij veel vertrouwen in SPARC en ARC. Niet alleen vanwege het niet al te buitenissige concept, maar ook omdat het team erachter een goede reputatie heeft. ‘Het zijn heel competente mensen’, zegt Marco de Baar, directeur van het Nederlandse energie-instituut DIFFER. Toch roept met name de ARC-fase wel nog wat vragen op. Zo moet die een zogenoemde breeding blanket krijgen: een binnenwand die de bij de kernfusiereacties geproduceerde neutronen invangt en gebruikt om tritium te produceren. Handig, want tritium, een van de bestanddelen van het fusieplasma, is maar beperkt voorradig en bovendien radioactief. Dat zal een reactor dus idealiter zelf aanmaken. Maar momenteel staan breeding blankets nog in de kinderschoenen. Het is dus allesbehalve zeker dat CFS ze begin volgend decennium al kan inzetten.

behalen. Maar, zo vertelt David Kingham, executive vice chairman van TE, binnenkort hoort deze reactor temperaturen van boven de honderd miljoen graden Celsius te bereiken. Voorlopig nog met een plasma van gewoon waterstof, maar voor daarna staat ook deuterium – geen tritium – op het programma.

Nu beschikt ST-40 nog niet over supergeleidende magneten, laat staan HTS-magneten. ‘Daar werken we afzonderlijk aan’, zegt Kingham. ‘Onlangs hebben we met een testmagneet laten zien dat we magneetvelden tot 24 tesla kunnen opwekken, de veldsterkte die we nodig zullen hebben in een commerciële fusiereactor.’ In 2022 wil het bedrijf dan een volledige set magneten van één meter hoog in een tokamakvorm zetten, om te kunnen bestuderen welke eisen dat geheel stelt aan de techniek.

Boven: De bolvormige tokamak van het Britse Tokamak Energy. foto : te Rechts: Buiten- en binnenaanzicht van de TE-fusiereactor.

De dikke roestvrijstalen structuur herbergt de binnenste vacuümkamer, magneten en andere componenten. illustratie : te

t

Appelvormige tokamak Ook het Britse Tokamak Energy (TE) zet in op hogetemperatuursupergeleiders, maar het ontwerp van dit bedrijf wijkt op nog een andere manier af van de ‘standaard’-tokamak. TE gaat namelijk voor een bolvormige, of spherical tokamak. Zo’n tokamak is een stuk kleiner, en daarmee goedkoper, dan het donutvormige ontwerp van ITER, en diens voorgangers en opvolgers.

Reguliere tokamaks zijn niet voor niets zo groot.

Dat komt onder andere door de set ring- of D-vormige magneten die rond de donut zijn geplaatst; magneten die tot taak hebben het plasma op zijn plek te houden. De binnenkanten van die magneten moeten allemaal door het gat van de donut passen – en dan moet dat gat daarvoor natuurlijk wel groot genoeg zijn. Maar, bedacht natuurkundige Martin Peng in 1984, je zou ook van al die magneten de binnenste helften kunnen afsnijden, om ze te vervangen door één geleidende zuil. Dan kan dat gat veel kleiner en is de donut in te krimpen tot een appel.

De huidige spherical tokamak van TE heet ST-40 en heeft een naar fusiebegrippen schamele maximale temperatuur van vijftien miljoen graden Celsius weten te

JANUARI 2022 • DE INGENIEUR

15

ENERGIE

16

DE INGENIEUR • JANUARI 2022

De fusiebedrijven hebben nog niet voor elk probleem een oplossing

De volgende reactor, die begin jaren dertig af moet zijn, zou dan zowel de bolvorm als de HTS-magneten moeten combineren tot een pilot plant. ‘Echte fusiecentrales kunnen dan vanaf halverwege jaren dertig worden gebouwd en eind jaren dertig of begin jaren veertig af zijn’, schat Kingham in.

Tijdens het gesprek blijkt wel dat TE – net als veel andere fusiebedrijven – niet voor elk probleem een oplossing heeft. Zo krijgen de materialen in een compacte tokamak als de zijne nóg meer te verstouwen dan die in een reguliere tokamak. Waar veel van Kinghams ‘concullega’s’ dat soort pijnpunten wegwuiven, is hij er helder over: ‘Wij zijn een klein bedrijf, dus we kunnen niet elk probleem zelf oplossen. En dat hoeft ook niet; er zijn wereldwijd genoeg andere mensen met fusie bezig.’ Anders gezegd, die materialen zullen er vast wel komen, en dan kan TE daar mooi van meeprofiteren.

t

Driehonderd zuigers Waar Commonwealth Fusion Systems en Tokamak Energy beide nog met een soort van tokamak werken – het type reactor dat al zo’n vijftig jaar geldt als het meest veelbelovende ontwerp – gooit het Canadese General Fusion het over een andere boeg. Hun concept: neem een cilinder van gesmolten lood en lithium, en laat die om zijn as draaien. In het midden ontstaat dan een cilindervormige opening, waar je deuterium en tritium in spuit.

Dat gesmolten metaal is verder omringd met driehonderd naar binnen gerichte zuigers. Laat die allemaal tegelijk inslaan op kleinere zuigers, die de metalen cilinder omvormen tot een bol en de deuterium en tritium in het midden samendrukken en verhitten, zodat er fusiereacties in ontstaan. De neutronen die bij die reacties vrijkomen, verhitten het metaal. Die warmte wordt omgezet in stoom, die een turbine aandrijft om elektriciteit te genereren. Bovendien treft een deel van de neutronen een lithiumkern in het vloeibare metaal, waaruit tritium ontstaat. Zo moet ook dit ontwerp straks zichzelf voorzien van het problematischere deel van zijn brandstof.

Hoe buitenissig dit idee ook kan klinken: de geraadpleegde Nederlandse fusiewetenschappers zijn in het algemeen best enthousiast over General Fusion. Zowel Tony Donné, de huidige programmamanager van EUROfusion, als DIFFER-directeur De Baar was onder de indruk na een bezoek aan het bedrijf. ‘Het is een club met een batterij aan goede theoretici en ingenieurs’, zegt ook Niek Lopes Cardozo, hoogleraar wetenschap en techniek van kern-

Het Amerikaanse TAE Technologies wil energie halen uit fusie van boor en gewone waterstof bij extreem hoge temperaturen. foto : tae

JANUARI 2022 • DE INGENIEUR

17

ENERGIE

Technici van het Canadese bedrijf General Fusion werken aan het compressiesysteem een cruciaal onderdeel van de reactor. foto : gf

fusie aan de TU Eindhoven. En Roger Jaspers, coördinator van het TU/e-masterprogramma fusie, noemt het ‘een van de weinige commerciële partijen in fusie die redelijk open zijn over hun ideeën en vooruitgang’.

Bovendien lijkt er schot in de zaak te komen. Onlangs maakte General Fusion bekend een prototype te gaan bouwen in Culham bij Oxford, waar ook al de nodige andere experimentele fusiereactoren te vinden zijn. ‘We 18

DE INGENIEUR • JANUARI 2022

verwachten volgend jaar met de bouw te beginnen’, zegt Jay Brister, chief business development officer van General Fusion. ‘Die reactor moet in 2025 operationeel zijn. Vóór het eind van dit decennium moet dan de eerste spade de grond in voor een commerciële pilot plant, die begin volgend decennium met zijn werk kan beginnen.’

Dat zou mooi zijn – maar dan moeten er wel nog een aantal horden worden genomen. ‘Hoe krijg je het triti-

um uit dat gesmolten lood?’, vraagt bijvoorbeeld Lopes Cardozo zich af. ‘Daar wordt naar gekeken’, antwoordt Brister simpelweg. Ook is het goed om te beseffen dat het prototype van 2025 überhaupt niet met tritium aan de slag gaat, en de zuigers niet een keer per seconde zal laten inslaan op hun aambeelden zoals uiteindelijk de bedoeling is, maar eens per dág. Is het dan wel realistisch om al vóór 2030 te beginnen met de bouw van een opvolger met alles erop en eraan? Volgens Brister wel, maar een flinke uitdaging zal het zeker worden.

kunde is heel robuust gebleken. Wel hebben we meer dan twintig jaar nodig gehad om de juiste ondersteunende technologie te ontwikkelen. Zo kunnen de neutrale deeltjes die we het plasma in sturen te vroeg ioniseren, in het koudere gas aan de buitenkant van de bal. Geïoniseerde deeltjes in het hete deel van het plasma kunnen ook in dat koudere gas belanden, of koude protonen worden ingevangen en koelen het plasma af. Dat soort inefficiënties hebben we flink onderschat, maar inmiddels hebben we ze goed weten aan te pakken.’

Binnenkort hoopt TAE te beginnen met de reactor Copernicus, die – ook weer – rond 2025 af moet zijn. Voor het eind van het decennium moet dan diens opvolger Da Vinci klaar zijn, een prototype met een vermogen van zo’n vijftig megawatt. ‘Daarna willen we opschalen naar zo’n vierhonderd megawatt’, zegt Binderbauer.

Ter vergelijking: de kerncentrale van Borssele heeft een vermogen van bijna vijfhonderd megawatt, de grootste kolencentrale van Nederland haalt ruim vijftienhonderd.

In het wereldje van de durfkapitalisten doet het verhaal van TAE het goed. Het bedrijf haalde ruim negenhonderd miljoen euro op aan investeringen; beduidend meer dan concurrenten wisten binnen te halen. Ondertussen blijven wetenschappers uit de academische fusiewereld overwegend sceptisch. Deels omdat ze niet in het concept zelf geloven en de resultaten tot nu toe weinig indrukwekkend vinden; deels omdat TAE lange tijd bekend stond als een gesloten en geheimzinnig bedrijf. Dat laatste is echter inmiddels veranderd.

Artist impression van het ontwerp van de fusiereactor van General Fusion in Culham. beeld : gf

t

Rugbybal met boor en waterstof Waar alle tot nu toe behandelde fusiereactoren energie proberen te halen uit een plasma van deuterium en tritium, wil het Amerikaanse TAE Technologies aan de slag gaan met boor en gewone waterstof. Het grote voordeel is dat bij fusie van deze twee elementen vrijwel geen neutronen ontstaan die het plasma uitvliegen en vervolgens atoomkernen in de reactorwand radioactief maken. ‘Op zich is het een slim idee om in te zetten op die boorreactie’, zegt Lopes Cardozo. ‘Een hoop van de technische uitdagingen bij kernfusie wordt veroorzaakt door die neutronen.’

Maar er kleeft ook een groot nadeel aan deze ‘neutronenloze’ fusie. Boorkernen hebben een vijf keer zo hoge lading als waterstofkernen. Daardoor stoten boor en waterstof elkaar veel harder af dan deuterium en tritium, en moet de temperatuur veel hoger zijn om ze toch te laten fuseren. Waar ITER 150 miljoen graden Celsius nodig heeft voor zijn deuterium-tritiumplasma, zal TAE Technologies een temperatuur van zo’n drie miljard graden Celsius moeten halen.

Op dit moment is het bedrijf daar nog lang niet. Afgelopen zomer maakte TAE bekend in haar huidige reactor vijftig miljoen graden Celsius te hebben gehaald. Toch voorziet Michl Binderbauer, ceo van TAE, geen problemen bij de enorme stap die zijn bedrijf nog moet zetten om miljarden graden te halen. ‘In tegenstelling tot wat je bij een tokamak ziet, wordt ons plasma stabieler naarmate de energie hoger wordt.’

Een ander probleem dat samenhangt met die extreem hoge temperatuur is volgens Lopes Cardozo dat bij een gegeven druk op het plasma geldt: hoe hoger de temperatuur, hoe lager de dichtheid – en hoe lager de dichtheid, des te minder fusiereacties. Daar brengt Binderbauer tegenin dat bij het ontwerp van TAE de magnetische efficiëntie veel hoger ligt dan bij tokamaks. ‘Die ligt dicht bij 100 procent.’ Daardoor is volgens hem ook bij temperaturen van miljarden graden de dichtheid nog hoog genoeg om voldoende kernreacties te laten plaatsvinden.

Behalve de plasmasamenstelling, wijkt ook het ontwerp van TAE af van de ITER-formule. Twee ‘rookkringen’ van plasma worden op elkaar afgevuurd, zodat ze in het midden van de reactor samen een ‘roterende rugbybal’ vormen. Daar worden dan neutrale deeltjes in geschoten met bundels uit deeltjesversnellers. Aangekomen in het plasma ioniseren die, om vervolgens mee te gaan in de beweging van de ‘bal’, waardoor die steeds heter wordt. Uiteindelijk moeten daarin dan fusiereacties gaan plaatsvinden.

TAE is al sinds 1998 bezig met dit concept, dat volgens Binderbauer in de basis niet is veranderd. ‘De natuur-

JANUARI 2022 • DE INGENIEUR

19

ENERGIE

De fusiereactor van General Fusion is omringd door driehonderd zuigers die allemaal inslaan op kleinere zuigers, die de cilinder van gesmolten lood en lithium in het midden omvormen tot een bol. foto : videostill animatie youtube

20

‘Toen we in 1997 publiceerden over ons idee, leidde dat tot een storm van negatieve reacties. Het establishment voelde zich aangevallen, wat nooit onze bedoeling was’, vertelt Binderbauer. ‘Rond die tijd besloten we ook op zoek te gaan naar investeerders. We vonden het daarom belangrijk onze mond te houden tot we over genoeg experimentele kennis en technologische gereedschappen beschikten om te laten zien dat we wisten waar we mee bezig waren.’ Maar sindsdien publiceert het team geregeld wetenschappelijke artikelen, benadrukt hij. Al laat TAE daarbij als privaat bedrijf ook weer niet het achterste van zijn tong zien. Hoe de reactor precies in elkaar steekt, is in die artikelen bijvoorbeeld niet te vinden.

op hun investeerders vooral daarop, en niet op de kleine kans dat ze de eindstreep halen. En dan ontstaat al gauw de indruk dat het hele energieprobleem over tien jaar is opgelost – en de dure, tijdrovende ITER/DEMO-route overbodig zal blijken. In werkelijkheid leert een blik op het verleden dat fusiebedrijven hun claims doorgaans niet waarmaken binnen de deadlines die ze zichzelf opleggen.

Zo meende General Fusion begin vorig decennium dat het bedrijf eind 2016 al een demonstratiecentrale op ware grootte kon hebben. Gevraagd naar dit soort vertragingen kan chief business development officer Brister alleen covid-19 noemen; een woordvoerder somt vervolgens op wat het bedrijf de afgelopen jaren wél heeft bereikt.

High potential, high risk Naast de vier genoemde bedrijven zijn er nog wel meer partijen die werken aan een fusiereactor – of naarstig op zoek zijn naar de middelen om dat te doen. En allemaal zullen ze de komende jaren mijlpalen melden die duidelijk moeten maken dat een echte krachtcentrale op fusie-energie binnen een x-aantal jaar werkelijkheid kan zijn.

Het blijft belangrijk dat soort berichten met een korrel zout te nemen. ‘Waar de mainstream kiest voor technologie die hoogstwaarschijnlijk werkt, gaan dit soort bedrijven voor een high potential, high risk-strategie’, zegt Lopes Cardozo. ‘Wat zij doen, kan net zo goed helemaal niét blijken te werken.’

Bovendien, zo zegt Jaspers, ontbreekt bij dit soort reactoren vaak de ‘holistische aanpak’. Ze hebben vaak wel één interessant aspect, maar voor een reactor moeten alle onderdelen gelijktijdig op een goede manier werken en op elkaar zijn afgestemd. ‘Daarmee wordt bij ITER/DEMO wel rekening gehouden en bij veel van deze bedrijven niet.’

Maar als een van die reactoren er tóch komt, biedt dat wel enorme mogelijkheden. Begrijpelijkerwijs vestigen de verantwoordelijke bedrijven de aandacht met het oog

Vallen en opstaan Nu mag het geen verrassing heten dat het ontwikkelen van een commerciële reactor langer duurt dan verwacht.

Als íéts de afgelopen zeventig jaar wel duidelijk is geworden, dan is het wel dat toewerken naar fusie als energiebron een kwestie is van vallen en opstaan. Fusiebedrijven lijken hun claims echter nog steeds te baseren op de redenering: ‘Vanaf nú loopt alles op rolletjes; elk nieuw probleem dat zich aandient, lossen we wel even op.’

Dat gezegd hebbende, hoeven we deze partijen ook niet op voorhand af te schrijven. Veel teams bestaan uit goede onderzoekers die oprecht in hun idee geloven. Ook wordt er steeds meer geld in gestoken. ‘Het duurde tot 2018 voordat het eerste miljard aan investeringen binnen was, sindsdien is dat bedrag bijna verdubbeld’, weet Brister van General Fusion. Bovendien steken overheden de laatste paar jaar op allerlei manieren de helpende hand toe. En wie weet komt er dan wel degelijk iets nuttigs uit.

Is het geen complete pilot plant begin jaren 2030, dan is het wel kennis waarmee andere fusiewetenschappers hun voordeel kunnen doen bij het ontwikkelen van reactoren voor de – helaas – wat langere termijn.

DE INGENIEUR • JANUARI 2022

Enith

Een maandelijkse column in stripvorm door wetenschapsjournalist Enith Vlooswijk.

JANUARI 2022 • DE INGENIEUR

21

DÜSSELDORF, 08 – 11 MARCH

POWER YOUR BUSINESS

Brings solutions to the surface.

Stuttgart 17.-20.05.2022

FOR ...

MEETING 22nd International Exhibition for Metalworking Technologies At last! Back to innovations and trends for the sector again – live. With the four additional Areas: Additive Manufacturing, Quality, Medical and Moulding – and all of this accompanied by a digital offer too! From 8 to 11 March 2022, the name of the game in Düsseldorf will once more be: METAV, Power your Business!

grindinghub.de METAV.COM SUPPORTED BY

Eine Messe des A fair by

In Zusammenarbeit mit

In cooperation with

Trägerschaft

Sponsorship

Podium

Vanessa Evers, hoogleraar social computing and robotics, is sinds 2019 directeur van het Institute of Science and Technology for Humanity in Singapore.

Reizen in de metaverse Op het moment van schrijven maken we ons wil niet eens in zijn leven op de Galapagosop om naar Nederland te komen. Twee jaar ge- eilanden zijn geweest, Venetië bezoeken of de leden waren we voor het laatst Singapore uit en Incaruïnen hebben gezien? Ware het niet dat het zo slecht is voor het milieu, de natuur en we duimen dat het allemaal gaat lukken.

Het gebrek en de overvloed aan (tegenstrij- het cultureel erfgoed.

Daarom wacht ik op de metaverse, niet de dige) informatie is gekmakend. Je mag Nederland in wanneer je bent gevaccineerd en een creepy ‘we gaan je realiteit bepalen en je hele lenegatieve PCR-test van niet ouder dan 48 uur ven wordt geleefd in een filterbubbel’ van Mark kunt overleggen. Wanneer je echter uit very high Zuckerberg, maar de mogelijkheid om ergens risk-countries komt – Singapore staat op de lijst op aarde te zijn en het voelt, ruikt en proeft alsof – dan is de uitzondering voor gevaccineerden je er echt bent. Op de Universiteit Twente zijn niet geldig. Krampachtig zoek ik naar informa- we samen met TNO ook met onderzoek hiernaar bezig, net als op tie of we nu wel of niet in zelfNanyang Technologiquarantaine moeten.

De mogelijkheid om cal University.

Covidcertificaten heb je noTerwijl je niet bij dig, maar hoe krijg je die? Je ergens te zijn en het elkaar bent, probemoet een afspraak maken bij de voelt, ruikt en proeft ren we ‘samen iets GGD en daar je Singaporaanse maken’ toch echt te certificaten laten inspecteren, alsof je er echt bent laten voelen. Daar maar hoe kom je het land dan komt heel wat bij kijbinnen zonder door Nederland goedgekeurde certificaten? De PCR-test ken. Het moet eruit zien alsof je echt op die anmag ook een ART-test zijn maar dan alleen dere plek met je werkpartner samen bent, dus van hooguit 24 uur oud; is dat bij instappen of virtual reality is nodig. Ook moet je daar dinveertien uur later bij aankomst in Nederland? gen kunnen aanraken en voelen, dus haptische Oh wacht, toch alleen met PCR. En moet deze interactie is essentieel.

Je werkpartner moet jou kunnen zien op je maximaal 48 uur of 72 uur oud zijn? Daar ik een volle baan heb in Singapore en projecten in werkplek en dat kan met augmented reality. Ook Europa en Nederland in de avond doe (bij jullie moet je op die plek ergens naartoe kunnen lopen en dingen kunnen pakken dus de augmenochtend), draai ik langzaam maar zeker door.

Dan maar het veilige voor het onveilige ne- ted reality wordt gecombineerd met een robot men en in Singapore blijven? Maar we heb- waarop jij inlogt, zodat je ook daar een lichaam ben onze familie al twee jaar niet kunnen zien hebt. De afstand zorgt ervoor dat er een vertraof vasthouden, dus we willen echt. Sinds de ging is, hoe klein ook, dus met AI moeten we coronacrisis ons heeft laten zien dat het hele- voorspellen wat jij gaat doen, zodat wanneer je maal niet nodig is om continu van hot naar her aanstalten maakt om een boek te pakken, het te vliegen, voelt het nog verwender dan normaal direct zonder vertraging in gang kan worden gezet op de verre locatie. om het vliegtuig naar Nederland te pakken.

Gaaf? Dacht het wel! Als we kunnen reizen Voor covid reisden we ons allemaal suf, niet alleen ‘even weg’ of ‘zonvakantie’ maar ook om in de metaverse, gaan we dan nog steeds naar de wereld te zien, ervaringen te hebben. Wie Nederland met de kerst?

JANUARI 2022 • DE INGENIEUR

23

Wie wint dit jaar De Vernufteling, de belangrijkste prijs voor ingenieursbureaus?

Land van vernuft

De jaarlijkse oogst van inzendingen voor De Vernufteling was dit keer vrij mager, in vergelijking met voorgaande jaren: in totaal zeven projecten van drie verschillende bureaus. Het niveau was evenwel hoog, stelde de jury vast. Van een innovatieve manier om bovenop een grote parkeergarage operatiekamers te kunnen bouwen tot het gebruik van machine learning om de uitstoot van lachgas bij rioolwaterzuiveringsinstallaties te verminderen, en van een slimme helm voor in de bouw tot een applicatie die overheden in één oogopslag de beste plek voor nieuwe laadpalen laat zien.

De Ingenieur presenteert op deze pagina’s alle ingezonden projecten. Drie ervan zijn genomineerd voor de hoofdprijs; naar de publieksprijs dingen alle zeven projecten mee.

T E K S T: P A N C R A S D I J K , J I M H E I R B A U T E N M A R L I E S T E R V O O R D E

Stem mee voor de Publieksprijs De vakjury kiest De Vernufteling 2021, maar ook het publiek kan stemmen op een van de zeven inzendingen. Het project met de meeste stemmen krijgt de Publieksprijs. Ga naar devernufteling.nl voor een overzicht van alle projecten. Vanaf 11 januari tot en met 21 januari kun je je stem uitbrengen op je favoriete project. Op de online nieuwjaarsreceptie van Koninklijke NLingenieurs op 27 januari 2022 worden de winnaars bekendgemaakt.

De Vernufteling De Vernufteling wordt jaarlijks georganiseerd door Koninklijke NLingenieurs samen met De Ingenieur.

De vakjury bestond dit jaar uit Paul de Beer (programmamanager Zuidwestelijke Delta), Pancras Dijk (hoofdredacteur De Ingenieur), Jacolien Eijer (directeur Koninklijke NLingenieurs), Joanne Meyboom (president KIVI), Henk van Oostveen (manager architectuur en techniek ProRail), Henk Visscher (hoogleraar woningkwaliteit en procesinnovatie TU Delft)

Genomineerd door de vakjury voor De Vernufteling 2021 24

DE INGENIEUR • JANUARI 2022

FOTO : KIVI

INZENDING

1 TAUW

Minder lachgas bij rioolwaterzuivering dankzij machine learning Bij de zuivering van rioolwater komt lachgas vrij. TAUW zet kunstmatige intelligentie in om die emissies te verminderen.

De zuivering van ons afvalwater gebeurt met hulp van bacteriën. Zij zetten bijvoorbeeld het schadelijke ammonium om in minder schadelijke stoffen zoals nitraat en stikstofgas. Een klein deel van het stikstof (N) uit het ammonium, minder dan 2 procent, eindigt echter in de verbinding N2O, ofwel lachgas. Dat is ongunstig, want lachgas breekt de ozonlaag af en is als broeikasgas 265 keer effectiever dan CO2.

Hoe de vorming van lachgas bij het zuiveren van rioolwatervalt te voorkomen, is nog niet bekend. Omdat er bij de waterzuivering veel processen tegelijkertijd plaatsvinden, is

foto : ronnie berg , tauw

het lastig om precies te bepalen welk mechanisme de lachgasvorming veroorzaakt.

Daarom zet advies- en ingenieursbureau TAUW nu kunstmatige intelligentie in. Als machine learning immers ergens goed in is, is het wel het vinden van patronen in grote datasets. Het model krijgt hiervoor gegevens aangeleverd over de samenstelling van het water, die continu met sensoren wordt gemeten.

‘De computer legt niet alleen sneller verbanden, maar ziet ook verbanden die nog niet bekend zijn’, zegt Ronnie Berg, adviseur technologie en afvalwaterketen bij TAUW. ‘Daarmee wordt meteen duidelijk aan welke knoppen we kunnen draaien om de vorming van lachgas tegen te gaan.’ Er kan bijvoorbeeld gestuurd worden op de beluchting en op nitraat-, ammonium- en zuurstofgehalte.

Tot nu toe werd de optimale instelling van zuiveringsinstallaties om de vorming van lachgas tegen te gaan bepaald door trial-and-error. Het kost echter jaren om er op die manier achter te komen wanneer er aan welke knoppen er moet worden gedraaid.

‘Zowel de samenstelling van het afvalwater als de samenstelling van de bacteriepopulatie fluctueert per uur, per dag en per seizoen’, zegt Berg. Met machine learning is de optimale bediening van een zuiveringsinstallatie in een paar weken te bepalen.

Op dit moment zet het bedrijf de nieuwe techniek in voor de zuiveringsinstallaties in Zwolle en Kampen. Intussen is TAUW bezig een volledig autonoom machine-learningmodel te ontwikkelen dat de zuiveringsinstallaties op eigen houtje kan bijsturen.

(MtV)

JANUARI 2022 • DE INGENIEUR

25

INZENDING

2 Royal HaskoningDHV

De komende jaren gaan we steeds meer elektrisch rijden. Maar welke laadinfrastructuur is daarvoor vereist? Dat verschilt per locatie. VOLT, een consultancy-oplossing van Royal HaskoningDHV, biedt gemeenten en provincies helderheid.

Veel grote en kleinere gemeenten staan op dit moment voor dezelfde opgave. Nu de energietransitie vaart begint te krijgen en steeds meer mensen overstappen op elektrisch rijden, groeit de behoefte aan een netwerk van laadpalen. Maar hoeveel van die laadpalen zijn er eigenlijk idealiter nodig en waar is de behoefte het grootst? In een deel van de gemeente kunnen burgers vermoedelijk wel een eigen laadpaal plaatsen, maar in andere wijken zullen de meeste automobilisten juist op publieke palen zijn aangewezen.

En waar is nog plek? De publieke ruimte is immers vaak overvol, of er staan bomen of straatmeubilair in de weg. ‘Gemeenten willen daar grip op krijgen’, zegt Mark Gorter van Royal HaskoningDHV. Met VOLT blijkt het ingenieurs- en adviesbureau in een behoefte te voorzien.

Niet alleen op lokaal niveau, maar ook op regionaal niveau, zegt Cathelijne Hermans, ook van Royal HaskoningDHV. Inmiddels wordt de digitale oplossing al ingezet in de provincies Drenthe, Utrecht en Zuid-Hol-

land en binnenkort volgen Oost-Nederland en Amsterdam. ‘De energietransitie gaat razendsnel en niemand wil om de drie meter zomaar een laadpaal neerzetten. Dat is voor overheden soms een worsteling. Met VOLT kunnen ze een toekomstbestendig plan maken.’

VOLT combineert alle data over het gebruik van elektrische voertuigen in de omgeving, de huidige laadinfra, de (verwachte) vraag naar laadpalen en de beschikbare netcapaciteit en de bestaande inrichting van de openbare ruimte. Maar die data, zowel uit openbare bron als aangekocht, is nog maar het begin. In VOLT verrijkt Royal HaskoningDHV het geheel met de eigen, locatiespecifieke ingenieurskennis over huidig en toekomstig laadgedrag en over de openbare ruimte. ‘Science, data en algoritmen kunnen we in VOLT combineren met een lokale blik’, zegt Gorter. ‘De analyse levert uiteindelijk een optimaal plan, waarin precies wordt beschreven waar en hoeveel laadpalen er nodig zijn.’

Voordeel van de oplossing is bovendien dat die dynamisch van aard is. Zijn er nieuwe data beschikbaar, dan kan de analyse daar gelijk op worden aangepast. ‘Met VOLT zitten we precies in de driehoek strategie, implementatie en technologie’, zegt Hermans.

‘Dat is het onderscheidende: zo’n veelzijdig product was er nog niet.’ (PD)

INZENDING

Laadpalen voor de toekomst

3

Royal Haskoning DHV

Gezuiverd afvalwater tegen de droogte Steeds vaker is het in delen van ons land te droog. Royal HaskoningDHV schiet, samen met Waterschapsbedrijf Limburg en machinebouwer SBE, te hulp. Zij ontwikkelden een installatie die afvalwater omzet in water dat schoon genoeg is om akkers mee te besproeien.

Ingenieurs van Royal HaskoningDHV bedachten de technische oplossing in overleg met mensen van Waterschapsbedrijf Limburg (WBL). In die provincie kampen verschillende boeren gedurende delen van het jaar met droogte. En áls het dan regent, is het lastig voldoende regenwater vast te houden.

De oplossing bleek te liggen bij huishoudelijk afvalwater. Dat wordt normaal gesproken zo snel mogelijk afgevoerd via de riolering naar een rioolwaterzuiveringsinstallatie (rwzi), waarna het behandelde water wordt geloosd. Maar dit water is ook weer uit het riool te onttrekken, nog voordat het de rwzi bereikt, op het moment dat er vraag naar water is. De ontwikkelde compacte zuiveringsinstallatie ‘Package Nereda’ reinigt het afvalwater tot bruikbaar water om de droogte te lijf te gaan. Het slib dat overblijft gaat via het 26

DE INGENIEUR • JANUARI 2022

foto : rhdhv ; illustratie : rhdhv

INZENDING

4 Royal HaskoningDHV

Watertekorten voorkomen met waarschuwingssysteem

riool alsnog naar de rwzi, die er via vergis­ ting nog biogas van kan maken of nuttige stoffen uit kan winnen, zoals biopolymeren.

De installatie, ontworpen door machi­ nebouwer SBE Piping Machine – Appa­ ratenbouw, is gebaseerd op de beproefde Neredatechnologie, waarbij het afvalwa­ ter van huishoudens of industrieën wordt gezuiverd door korrels die vol zitten met bacteriën. Die eten het afval op en zetten het deels om in slib, en reinigen zo het water.

Dat is vervolgens schoon genoeg om akkers mee te irrigeren of voor bedrijven met een grote watervraag. Wereldwijd heeft Royal HaskoningDHV al zo’n negentig projecten opgezet met de Neredatechnologie.

De ‘schoonwaterfabriek’ hoeft niet altijd op dezelfde stand te draaien, maar is instel­ baar op wat er op dat moment wordt ge­ vraagd. Is de wens zo schoon mogelijk water, bijvoorbeeld voor aanvulling van het grond­ waterpeil, dan hebben de bacteriën meer tijd nodig en wordt er dus minder water gepro­ duceerd. Mogen er in het water meer nutri­ enten achterblijven, dan kan er in dezelfde installatie meer water worden geproduceerd.

Bijkomend voordeel is dat de boer dan op kunstmest bespaart voor zijn gewassen.

In het noorden van Engeland draait de eer­ ste Package Nereda, gebaseerd op standaard­ onderdelen. ‘Daardoor kunnen we werken volgens het principe van design one, build many’, legt Sjoerd Kerstens van Royal Has­ koningDHV uit. ‘We passen een modulaire ontwerpmethodiek toe die is ontwikkeld door WBL, Verdygo genaamd. Op basis van dezelfde onderdelen en één basisontwerp kunnen we een kleine installatie neerzetten voor een equivalent van duizend inwoners, of een grotere tot voor wel tienduizend in­ woners. Wat ook kan, is op een later moment de capaciteit verhogen of verlagen; dan zet je er gewoon een containertje bij of haal je er een weg. Het is net lego.’ (JH) foto : michel riemersma , rhdhv

Met nieuwe stuwdammen zijn watertekorten te voorkomen. Maar het is slimmer om efficiënt om te gaan met de infrastructuur die er al ligt, vindt ingenieursbureau Royal HaskoningDHV.

Eind 2016 kampte Bolivia met de grootste droogte in 25 jaar. De regen bleef uit, veel gletsjers waren eerder in het jaar al weg­ gesmolten en de stuwmeren die als water­ voorraad fungeerden, waren zo goed als leeg.

De drinkwatervoorziening haperde. In La Paz waren ruim twee miljoen mensen aan­ gewezen op wateraanvoer met tankwagens.

En niemand had de crisis zien aankomen.

Om te voorkomen dat dit nog eens gebeurt, is ingenieursbureau Royal HaskoningDHV het La Paz Early Warning & Water Efficien­ cy Project gestart. ‘We gaan de hoeveelheid water in het gebied continu in de gaten hou­ den’, vertelt projectleider Michel Riemersma.

‘Dus het waterniveau van de 25 stuwmeren, de waterstroming in de verbindingskanalen en ook de hoeveelheid regen.’

Een speciaal opgezet meetnetwerk op ba­ sis van radiomasten met zonnepanelen zal deze informatie eens in de vier uur naar een controlekamer sturen. Daar gebruikt een geavanceerd computerprogramma deze gegevens en een hydrologisch model van

het waterwingebied om de huidige situatie te analyseren, scenario’s voor de nabije toe­ komst door te rekenen en waterbedrijven te adviseren over de beste strategie. Hoeveel water moet er wanneer naar welke zuive­ ringsinstallatie? Is het slim een verbinding tussen twee stuwmeren open te zetten? En hoe groot is de kans op nieuwe schaarste?

‘Als je het tekort ziet aankomen, kun je de inwoners op tijd vragen zuinig met water om te springen of de leidingdruk verlagen om dat te bereiken’, zegt Riemersma.

Op dit moment meten de Bolivianen de waterstanden bij de stuwdammen nog handmatig. Een compleet overzicht maken van het desolate Andesgebied duurt dan al gauw een maand. Terwijl de situatie steeds verandert: stuwdammen stromen over, water verdampt of lekt weg en de neerslag is on­ voorspelbaar en grillig.

Het nieuwe systeem verkleint de kans op een nieuwe drinkwatercrisis van eens in de vier jaar naar eens in de tien jaar, en bespaart zoveel water dat het effect te vergelijken is met de aanleg een nieuw, middelgroot stuw­ meer. De terugverdientijd is drie tot vier jaar.

De Boliviaanse regering is enthousiast over het plan. Riemersma: ‘En nu de kli­ maatverandering de neerslagpatronen steeds grilliger maakt, zullen steeds meer landen belangstelling krijgen.’ (MtV)

JANUARI 2022 • DE INGENIEUR

27

INZENDING

6 Antea

Group

INZENDING

Slimme helm voor meekijken op afstand

5

Ingenieurs van Antea Group bedachten de Smart Helmet, een helm met camera en een minischerm waarop beelden kunnen worden geprojecteerd. Het apparaat is bij uitstek geschikt voor inspecties waarbij een collega of opdrachtgever op kantoor meekijkt.

Royal HaskoningDHV

Opereren zonder trillingen Bovenop een parkeergarage operatiekamers voor chirurgische ingrepen maken? Dat kan alleen als er een manier wordt gevonden om de verkeerstrillingen fors te dempen. En die manier vond Royal HaskoningDHV.

Het Reinier de Graaf Gasthuis in Delft had meer operatieruimte nodig en de ideale plek die daarvoor beschikbaar was, bevond zich bovenop een in 2015 opgeleverde parkeer­ garage. Het resultaat werd afgelopen voor­ jaar geopend: de eerste drive-in OK van Ne­ derland. Patiënten rijden naar boven, nemen de lift naar de OK waar ze een poliklinische chirurgische ingreep ondergaan en rijden vervolgens zo weer naar huis.

Om het project daadwerkelijk te realise­ ren, was heel wat inventiviteit nodig, zegt Nils Roovers van ingenieurs­ en adviesbu­ reau Royal HaskoningDHV. De parkeer­ garage was al berekend op een eventuele ‘optopping’: het gebouw was sterk genoeg ontworpen om twee extra verdiepingen te kunnen dragen. ‘Maar dat betrof alleen het gewicht en de windbelasting. Men heeft toen wat betreft trillingen geen rekening gehou­ den met de mogelijkheid dat er operatieka­ mers op zouden komen.’

OK’s stellen namelijk geheel eigen eisen, met name aan het trillingsniveau. Je moet er immers niet aan denken dat er net een chirurg bezig is met een microscopische 28

DE INGENIEUR • JANUARI 2022

ingreep aan bijvoorbeeld het oog, en er beneden een busje over een drempel rijdt.

Dat zou tot problemen kunnen leiden, stelt Roovers.

Een oplossing was niet direct voorhanden, maar als eerste stap besloten de betrokken ingenieurs metingen te verrichten bij een aantal operatiekamers elders. Zo konden ze vaststellen wat een acceptabel trillingsniveau is.

Daarop gingen ze aan het ontwerpen. ‘Er waren verschillende mogelijkheden: massa toevoegen, de huidige parkeergarage stijver maken of de opbouw op veren plaatsen. We hebben voor dat laatste gekozen.’

De nieuwe OK’s zijn gevestigd in een stij­ ve constructie die is geplaatst op honder­ den zware veren. ‘Net een waterbed’, zegt Roovers. ‘De trillingen van beneden in de garage worden niet meteen doorgegeven, maar worden gedempt.’ Voor de veren kon­ den worden geplaatst, moest er uitgebreid reken­ en simulatiewerk worden verricht. ‘In het midden is de belasting het zwaarst dus daar hebben we de meeste veren geplaatst.’

De oplossing werkt goed, stelt Roovers: de veren blijken de trillingen van de parkeer­ garage zelfs nog iets beter op te vangen dan was berekend. Dat maakt de oplossing ook voor andere projecten geschikt. ‘Het afveren van een ruimte is op zich niet nieuw’, zegt Roovers, ‘maar de combinatie van een par­ keergarage en operatiekamers maakt dit echt spectaculair.’ (PD)

In fabrieken, op industriële terreinen en in grote gebouwen moet om de zoveel tijd een inspectie worden uitgevoerd. Is een installa­ tie volgens de normen en regels gebouwd?

Heeft een bedrijf de juiste veiligheidsmaatre­ gelen genomen voor de opslag van chemische stoffen? Dit soort werkzaamheden vergt veel van inspecteurs, auditors en toezichthou­ ders. Regelmatig moeten die met een man (m/v) of drie ter plekke gaan kijken. Daar is behoorlijk wat te besparen als maar één ie­ mand ter plaatse hoeft te komen en collega’s, die specifieke expertise hebben, van achter hun computer, thuis of op kantoor, kunnen meekijken. ‘We hadden laatst een bedrijf dat voor inspecties bij een fabriek in China normaal gesproken drie of vier medewer­ kers op reis stuurt’, vertelt Remco Eikhout,

foto : rhdhv ; antea group

INZENDING

projectmanager vergunningen & procedu­ res bij Antea Group. ‘Het is een enorm ver­ schil als er nog maar één iemand heen hoeft.

De volgende stap is te zorgen dat ze in China de Smart Helmet hebben, dan hoeft er hele­ maal niemand meer vanuit Nederland heen.’

De Smart Helmet bestaat uit een helm met een geïntegreerde videocamera van hoge kwaliteit en een apparaatje dat beelden in het gezichtsveld kan projecteren. Ook zit er een koptelefoon in en een microfoontje waarmee de gebruiker het operating system kan aansturen met spraak. Zo houdt hij of zij de handen vrij. De waterbestendige helm is te verkrijgen in een standaardvariant, maar ook in een versie die zo is afgewerkt dat hij voldoet aan de hoogste eisen van explosie­ veiligheid (ATEX­proof).

Ook bij het opleiden van nieuwe collega’s ziet Antea Group duidelijk meerwaarde in de hightech helm. ‘We ervaren een krapte op de arbeidsmarkt’, zegt Eikhout. ‘Dus we vroegen ons af: hoe kunnen we nieuwe mensen op een effectieve manier goed op­ leiden? Dat kan vaak ook door ze de Smart Helmet mee te geven. Wanneer ze dan zelf een inspectie doen, kijkt een ervaren collega van afstand mee.’

De Antea Group ontwikkelt de helm ook verder door. De software wordt uitgebreid zodat de gebruiker direct bij bepaalde dos­ siers kan. Ook kan de Smart Helmet bin­ nenkort volautomatisch symbolen herken­ nen. Eikhout: ‘Dat is handig als je werkt met gevaarlijke stoffen. Het systeem herkent een bepaalde code en schotelt de gebruiker dan binnen een paar tellen de material safety data sheet voor, waarin alle eigenschap­ pen van de stof staan en hoe je ermee moet omgaan.’ (JH)

7

Anteagroup

Nieuwe inspectiemethode voor schade aan bruggen Automatische schadebeeldherkenning brengt slijtage en schade aan bruggen en andere kunstwerken beter, sneller en goedkoper in beeld dan toe nu toe mogelijk was.

Bruggen moeten regelmatig worden ge­ ïnspecteerd. Zitten er geen scheurtjes in, zijn er geen beginnende vervormingen, waar vindt roestvorming plaats? Zo’n inspectie is een flinke klus, die veel tijd en geld kost en vaak ook tot verkeershinder leidt.

Ingenieurs­ en adviesbureau Antea Group ontwikkelde daarom een nieuwe inspectie­ methode: automatische schadebeeldherken­ ning. Hierbij brengen hoge resolutiecamera’s bevestigd aan drones de gehele constructie in beeld. Vervolgens maakt men met beel­ den een computermodel van de constructie (een digital twin), waarna een goed getraind algoritme in dit model de corrosievorming en eventuele schade opspoort.

‘Met name bij bruggen die moeilijk toe­ gankelijk zijn, bewijzen de drones hun waar­ de’, zegt senior adviseur Rendel Verkijk van Antea Group. Met de traditionele methode waren hoogwerkers en pontons nodig om foto : antea group

bij deze bruggen schade op te sporen. Lastig bereikbare plekken zijn met drones echter makkelijker en veiliger in beeld te brengen.

Het algoritme haalt vervolgens veel meer informatie uit de beelden dan een inspec­ teur zou doen: bij een reguliere inspectie worden doorgaans zo’n zeshonderd beel­ den beoordeeld, met het algoritme zijn dit er elfduizend. De inspecteur kan nu zijn of haar expertise inzetten om de gegevens te interpreteren. Verkijk: ‘Uiteindelijk gaat de kwaliteit van de inspectie hiermee omhoog.’

Een voordeel van de nieuwe werkwijze is ook dat de ingenieurs de digital twin kunnen bewaren. Daardoor wordt het makkelijker de slijtage van een constructie door de tijd heen te volgen. De automatische schadebeeld­ herkenning is al meerdere keren gebruikt. Zo heeft Antea Group in 2021 de boogconstruc­ tie van een brug over het Amsterdam­Rijn­ kanaal met de nieuwe aanpak geïnspecteerd.

Dat project, van de eerste dronevlucht tot de oplevering van het rapport, duurde al met al veertien dagen. Dat is twee keer zo snel als met de traditionele methode: normaal ge­ sproken kost alleen de analyse van de beelden een inspecteur al één of twee weken. (MtV) JANUARI 2022 • DE INGENIEUR

29

WA AR

KUN N EN

WE

DEZE

M A A N D

N A A RT O E?

DE

IN GEN IEU R

TI P T

T E K S T: J I M H E I R B A U T

Iconische auto’s Stap in de tijdmachine van Renault! Autoliefhebbers die binnen willen blijven kunnen hun hart ophalen met een nieuw, virtueel museum van Renault. De Franse autobouwer heeft een website gelanceerd waarop zijn meest iconische modellen te zien zijn. De bezoeker kan de wagens van binnen en buiten bekijken, en wordt zo nu en dan verrast met onderdelen als de geluiden die een auto maakte (hoe klonk de vroemvroem van een Renault 4 uit 1961?)

Meer info: theoriginals. renault.com

Terugkijken bij Pakhuis de Zwijger Ook Pakhuis de Zwijger in Amsterdam heeft door de omikron-golf de deuren weer moeten sluiten voor publiek. Lastig, maar het zelfbenoemde platform voor creatie en sociale innovatie heeft er een mouw aan weten te passen. Het Pakhuis stelde een kijk-, lees- en luisterlijst samen die gratis toegankelijk is. Hier zijn tal van programma’s, artikelen en podcasts van het afgelopen jaar nog een keer van achter de computer terug te kijken, luisteren en lezen. Vanaf 11 januari start Pakhuis De Zwijger met een nieuw programma over de maatschappelijke uitdagingen en ontwikkelingen van deze tijd, vermoedelijk nog eventjes alleen online.

Meer informatie: tinyurl.com/zwijger.

Wiskunde in Leiden We hadden u graag naar de tijdelijke tentoonstelling Spelen met wiskunde gestuurd, in

30

Rijksmuseum Boerhaave in Leiden. Maar toen deze De Ingenieur naar de drukker, ging waren de musea weer gesloten.

Niet getreurd, noteer deze expositie voor later en ga nu voor de Leidse Wiskundewandeling. Veilig in de buitenlucht krijg je zo toch je portie wiskunde binnen.

De wandeling voert door de prachtige

DE INGENIEUR • JANUARI 2022

Leidse binnenstad, waar je op uiteenlopende locaties een uitdagend wiskundig vraagstuk aantreft. De wandeling is in de eerste plaats gericht op scholieren, maar iedereen die wiskunde leuk vindt kan ermee uit de voeten. Er is een korte en een lange versie van de route.

Wel even een geodriehoek en een rekenmachine meenemen.

Meer informatie: rijksmuseumboerhaave.nl en tinyurl. com/wiswandel

Reuring in de galerie Galerie Albada Jelgersma in Amsterdam heeft nog tot 22 januari de tentoonstelling Reuring van de Nederlandse kunstenaar Jelle Korevaar.

Die bouwt kunstwerken van zeer uiteenlopende materialen, vaak een combinatie van natuurlijke onderdelen en industriële materialen.

Dat leidt soms tot een robotachtig dieren, en dan weer tot het skelet van een papegaai dat met een zonnepaneel en elektrische aandrijving tot leven wordt gebracht.

In ieder geval tot 14 januari op telefonische afspraak; zie albada-jelgersma.com

foto ’ s : fred romero / cc by 2.0 ; rijksmuseum boerhaave ; renault

Möring

Marcel Möring is schrijver, bekend van romans als In Babylon (1997), Dis (2006), Eden (2017) en Amen (2019).

Magisch magnetisme Ik noem het causaal magnetisme als gebeurtenissen en dingen door een onzichtbare aantrekkingskracht bij elkaar komen, alsof de wetten van oorzaak en gevolg je van alles en nog wat met verdachte onderlinge samenhang voorschotelen. Bijvoorbeeld: je bent bezig een porseleinen bord te repareren en een dag later loop je langs een antiekwinkel waar een zeventiende-eeuwse Delftsblauwe schaal in de etalage staat die met krammen is gerestaureerd. En niet lang daarna kom je op internet het woord ‘kintsuge’ tegen en dat blijkt dan een eeuwenoude Japanse manier te zijn om gebroken keramiek zichtbaar te herstellen door de stukken samen te voegen met een lak waarin goudstof is gemengd.

Ik weet het: je aandacht wordt getrokken door het één daardoor zal het verwante andere eerder in het oog springen. Maar het heeft iets magisch.

Ik was dus een bord aan het repareren, iets waar mevrouw de echtgenote met een mengeling van vertedering en verbazing naar keek.

‘We hebben genoeg borden, lieverd.’ Het woord ‘lieverd’ trippelt op zijn tenen achter die zin aan: we gaan dit héél voorzichtig brengen, want we hebben geen idee wat er omgaat in het hoofd van een man die drie uur bezig is om een bord te herstellen dat we niet nodig hebben.

Tom Waits heeft een nummer gemaakt met de onheilspellende titel What’s he building in there?

What’s he building in there? What the hell is he building in there? He has subscriptions to those magazines. He never waves when he goes by.

Er zijn theorieën over die song, bijvoorbeeld dat het zou gaan over Theodore Kaczynski, beter bekend als ‘the Unabomber’. Kaczinski zegde zijn carrière als hoogleraar wiskunde vaarwel om volledig afgezonderd te leven in een blokhut in Montana. Daar begon hij bommen te maken die hij verstuurde of zelf afleverde, met drie doden en een aantal gewonden tot gevolg. Na bijna twintig jaar werd hij opgepakt toen kranten, op aandrang van de overheid, een tekst van hem afdrukten. Kaczinski’s broer herkende het woordgebruik en meldde zich bij de FBI. Volgens Waits gaat het lied niet over de Unabomber,

maar over buren die naar de vreemde eenzaat in hun midden kijken, de man of vrouw die gezelschap schuwt en onduidelijke dingen doet in huis of in een schuur. We willen graag weten wat onze buren doen, zegt Waits, om zeker te weten dat ze net zo zijn als wij. Misschien dat wij Nederlanders daarom de gordijnen ’s avonds niet sluiten.

Kijk, wij zitten heel normaal televisie te kijken, net als jullie. Er is niets geks aan de hand.

Ik heb geen schuur, maar een tafel die vol ligt met gereedschap, hele en halve projecten, tubes en spuitbussen, snoeren en bussen met moeren en bouten. En een blauw gespikkeld bord waar een stuk uit is.

What’s he building in there?

Of beter: why?

De theorie van mijn vrouw is, denk ik, dat ik iets met mijn handen moet doen om het hoofd rust te geven. Dat kan. Ik denk zelf dat het begonnen is toen ik op de middelbare school een tijdje lichtelijk overspannen was en in een onverklaarbare vlaag van dadendrang met een halve heggenschaar uit een boomstam een broodplank voor mijn moeder hakte. Jaar in jaar uit had ik achter mijn tafel zitten schrijven en nu hield ik ineens iets tastbaars in handen. Arbeid, noeste arbeid. Daarna kocht ik een set gutsen en sneed uit een voor de open haard bestemd blok eiken een beeldje. De beer was los en het is nooit meer goed gekomen. Of juist wel, maar dat ligt er aan of je met mij getrouwd bent of niet.

Het bord kocht ik toen ik ging scheiden en mijzelf trakteerde op zes dure dinerborden van iittala. Waarom dat er zes moesten zijn weet ik niet. Behalve mijn zoon of dochter kwam er nooit iemand eten. Maar zes was blijkbaar een getal waarbij iets in mijn gemoed ‘servies’ riep en toen er een jaar geleden van één een stukje afsprong was mijn keramische harmonie verstoord.

En nu zit ik het ontbrekende stukje te vullen, glad te schuren met korrel 1500 en te bestrijken met goudverf.

Heel bevredigend. Zozeer, dat ik vanavond de neiging moest onderdrukken om iets anders ‘per ongeluk’ te laten vallen, zodat ik het kan herstellen.

Het wordt tijd dat ik een schuur krijg.

Wanneer je aandacht hebt voor het één, zie je het verwante andere ineens overal

FOTO : HARRY COCK

JANUARI 2022 • DE INGENIEUR

31

A N A LY T I S C H E T E C H N O L O G I E T E K S T: M A R L I E S T E R V O O R D E

Door nieuwe detectiemethode is nu nog minder materiaal nodig

Kunstmysteriën ontrafelen met loodanalyse Hoe oud is een schilderij? Waar is het gemaakt? En is er niet aan geknoeid door latere schilders? Loodwitanalyse helpt kunsthistorici de geschiedenis van oude meesters te ontrafelen.

Vanaf een wand in zaal 0.5 van het Rijksmuseum in Amsterdam kijkt de Griekse godin Ariadne de museumbezoekers vertwijfeld aan. Ze is op het eiland Naxos achtergelaten door haar zo geliefde Theseus, die ze nota bene kort daarvoor nog heeft helpen ontsnappen uit het labyrint. In de verte zeilt haar nieuwe man Dionysos bij het Griekse eiland vandaan. Voor het publiek is hij herkenbaar aan de satyrs, de mythische boswezens die hem vergezellen.

Ariadne op Naxos is de logische naam van het schilderij. Toch stond het doek jarenlang bekend als Vrouw staande aan de waterkant. Want was het Ariadne wel?

Was de boot met de satyrs wel door de oorspronkelijke schilder – waarschijnlijk Filippo da Verona, anders wellicht Girolamo dai Libri – op het doek gezet? Of had iemand anders het zeilschip er in een later stadium pas aan toegevoegd, om de onbekende vrouw te veranderen in een mythologische beroemdheid?

Dezelfde verf Het verlossende woord kwam een kleine tien jaar geleden van een groepje wetenschappers van de Vrije Universiteit in Amsterdam. Het pigment loodwit uit de verf in de zeilen had exact dezelfde isotopensignatuur als het loodwit in de hoofddoek van de vrouw, zegt de

Amsterdamse hoogleraar geochemie Gareth Davies, die zich de ontdekking nog goed herinnert. Dat moest betekenen dat de verf van de zeilen uit dezelfde voorraad kwam als de verf van de hoofddoek, en dus ook uit dezelfde periode en hetzelfde gebied. Dat maakte het zeer onwaarschijnlijk dat de boot er pas later door een andere kunstenaar was bijgeschilderd, zegt Willem de Ridder van het Rijksmuseum, die het schilderij destijds restaureerde.

Het waren de eerste stappen van het gebruik van loodwitanalyse in het schilderijenonderzoek – en het schilderij van Ariadne was meteen ook vrijwel het enige waarbij zo’n duidelijke conclusie kon worden getrokken. ‘Veel vaker stuiten we op gevallen waarbij verschillende soorten loodwit op een schilderij voorkomen’, vertelt Erma Hermens, hoogleraar technische kunstgeschiedenis aan de Universiteit van Amsterdam en verbonden aan het Rijksmuseum.

Het loodwitonderzoek nam een vlucht, de database groeide, en daarmee kwamen er ook steeds meer nuancen aan het licht. ‘We weten inmiddels dat het aantreffen van verschillende soorten loodwit op een schilderij helemaal niet hoeft te betekenen dat er door verschillende schilders of in verschillende perioden aan het doek is gewerkt’, legt Hermens uit. De keuze kan ook bewust

Loodsignatuur Isotopen zijn de mogelijke verschijningsvormen van een bepaald chemisch element, waarbij het verschil zit in het aantal neutronen in de atoomkern. Bij lood gaat het om 204Pb, 206Pb, 207Pb 32

DE INGENIEUR • JANUARI 2022

en 208Pb. Bij de loodanalyse meten de onderzoekers de verhoudingen tussen deze isotopen in het verfmonster.

Hierbij wordt met een massaspectrometer de verhouding tussen atomen met een

bepaalde massa gemeten – het isotoop met de meeste neutronen heeft immers ook de grootste massa. Elke loodmijn heeft zijn eigen isotopensignatuur, zoals elk mens zijn eigen vingerafdruk heeft.

leek het aannemelijk dat schilders loodwit gebruikten met lood uit een nabije mijn. Dat bleek echter niet zo te zijn.

Loodmijnen Om olieverf een heldere kleur wit te geven, gebruikten kunstenaars tot aan de twintigste eeuw loodpigmenten – daarna stapten ze over op pigmenten als titaanwit. Lood was nogal slecht voor de gezondheid. Het lood uit die loodverbindingen (2PbCO3·Pb(OH)2, ofwel loodwit) was afkomstig uit mijnen verspreid over de hele wereld. Met isotopenanalyse (zie kader Loodsignatuur) kunnen geochemici van elke loodsoort een signatuur bepalen, om die vervolgens te koppelen aan de signatuur van de mijnen.

Zo herleiden ze de herkomst van het lood – en dus, bij benadering, ook van de verf.

In eerste instantie dachten chemici dat ze er daarmee waren. Omdat het zwaar spul is, lag het niet voor de hand dat men het lood over grote afstanden transporteerde, en

Biacca di Fiandra In Venetië werd in de zeventiende eeuw veel loodwit geproduceerd, vertelt Hermens. ‘Maar op prijslijsten uit de Venetiaanse handel zie je naast de Biacca di Venezia ook Biacca di Fiandra staan – grofweg te vertalen als ‘Wit uit Vlaanderen’ of ‘Wit uit de Lage Landen’. Kennelijk had dit noordelijke loodwit een hoge kwaliteit, of in elk geval eigenschappen die men op dat moment belangrijk vond.

Na de productie (zie kader Hoe maak je loodwit?) werd het loodwit gewassen, gemalen en mogelijk vermengd met andere bestanddelen zoals krijt. ‘En juist de wijze waarop men het loodwit verwerkte, heeft een grote invloed op eigenschappen als helderheid, intensiteit en transparantie’, zegt chemicus Katrien Keune, hoofd van de afdeling science van het Rijksmuseum.

t

door een schilder zijn gemaakt, omdat de verschillende loodwitten verschillende eigenschappen bezitten.

Dankzij loodwitanalyse kreeg Ariadne op Naxos haar identiteit terug. foto : rijksmuseum

JANUARI 2022 • DE INGENIEUR

33

A N A LY T I S C H E T E C H N O L O G I E

Monsters worden in de massaspectroscoop gedaan, om de isotopenverhouding van het lood te bepalen.

FOTO : YVONNE COMPIER

Zo gebruikte Rembrandt een puur loodwit voor zijn impastotechniek, onder meer bekend van de schilderijen van Maarten Soolmans en Oopjen Coppit. Hierbij wordt de verf zo dik opgebracht dat het enigszins uitsteekt en op die manier meer licht reflecteert. In 2019 ontdekten onderzoekers van onder andere de TU Delft en het Rijksmuseum dat het loodwit dat Rembrandt voor zijn impastoreliëfs gebruikte plumbonacriet (PbCO3·Pb(OH)2·PbO) bevatte – wellicht onbedoeld ontstaan bij het mengproces van het loodwit en rauwe lijnolie met een droogmiddel.

Dezelfde wetenschappers achterhaalden vorig jaar samen met onderzoekers van het Mauritshuis en de Universiteit van Antwerpen dat Johannes Vermeer voor zijn beroemde schilderij Het meisje met de parel twee verschillende soorten loodwit gebruikte – een reflecterende soort voor de lichte partijen, een transparantere soort voor de schaduwpartijen.

Hoe maak je loodwit?

– het authentieke recept Neem een dunne plaat lood, van pakweg vijftien centimeter breed en ongeveer een meter lang, en rol die luchtig op – zodanig dat de loodlagen binnen de rol elkaar niet raken. Hang deze rol op in een keramische pot met een laagje azijn op de bodem, sluit deze af, en begraaf hem in paardenmest. Wacht vervolgens af.

De broeiende mest zal warmte gaan produceren 34

waardoor de azijn verdampt en met het lood zal reageren tot loodacetaat. Dat zal zich vervolgens omzetten in een dubbelzout van loodcarbonaat en loodhydroxycarbonaat (2PbCO3Pb(OH)2), met behulp van het CO2 dat uit de paardenmest vrijkomt.

Graaf de potten na drie tot vier weken uit, schraap het loodwit van de rollen, en vermaal het tot pigment.

DE INGENIEUR • JANUARI 2022

Handelsroute Een andere reden voor variaties in de afkomst van het loodwit, was de beschikbaarheid. Handelsroutes veranderden door de tijd heen, al dan niet onder invloed van politieke gebeurtenissen. Dat ontdekte scheikundige Paolo d’Imporzano van de Vrije Universiteit in Amsterdam, die samen met aardwetenschappers het loodwit op 77 Nederlandse schilderijen uit de zeventiende eeuw bemonsterde, waarvan bekend was wanneer ze waren gemaakt. De onderzoekers maakten een tijdlijn van de veranderingen in de loodisotopenverhoudingen.

In de periode van 1642 tot 1647 trad een nogal abrupte verandering in de isotopenverhoudingen op, zagen ze. Tot die tijd haalden Nederlandse kunstenaars hun lood voornamelijk uit Engeland, maar door de Engelse Burgeroorlog – die van 1642 tot 1651 duurde – werd die aanvoer tijdelijk stilgelegd. ‘Na de oorlog kwam de loodhandel met Engeland weer op gang’, vertelt d’ Imporzano.

‘Toen werden er vrij veel nieuwe mijnen geopend.’ De oude mijnen waren grotendeels uitgeput, omdat de vraag naar lood in de zeventiende eeuw sterk was toegenomen.

Men gebruikte het niet alleen voor huishoudelijke artikelen, cosmetica en verf, maar ook voor kanonnen en ammunitie.

Deze verhuizing naar nieuwe mijnen aan het einde van de burgeroorlog is handig voor kunsthistorici: hierdoor kunnen zij ook bij andere schilderijen aan de loodisotopenverhouding zien of een schilderij van voor of van na de oorlog is.

Modern d’Imporzano en zijn collega’s ontwikkelden een apparaat dat heel gericht een minuscuul stukje loodwit met een doorsnede van 0,01 tot 0,05 millimeter uit een verfschilfertje kan snijden. De microscalpel wordt bediend met draaiknoppen, terwijl de analist door een microscoop kijkt om de beste stukjes verf te selecteren. Omdat dit testmonsters met een hogere kwaliteit oplevert en de methode in de loop der tijd bovendien nauwkeuriger is geworden, is er nu minder verf nodig om analysen te doen. Dat spaart de schilderijen en maakt het mogelijk veel data te verzamelen.

‘Dat laatste is van grote waarde’, zegt Hermens. ‘Als je veel gegevens hebt, ga je patronen zien.’ Zo bleken Nederlandse schilderijen van verschillende perioden clusters te vormen in de data, en Italiaanse schilderijen ook. Hermens: ‘Daarmee vallen de uitzonderingen op die regel (outliers) meteen op, hetgeen weer tot nieuwe vragen leidt.’ Dergelijke dataclusters geven uiteindelijk veel meer informatie dan een geïsoleerde meting op één schilderij.

‘Zo krijgen de metingen context’, vult Keune aan, ‘en dat is belangrijk.’ Want isotopenmetingen geven dan wel informatie over de herkomst van het lood, maar om dat te vertalen naar informatie over een schilderij, zul je toch ook iets van handels- en kunstgeschiedenis moeten weten.

Intussen heeft Ariadne in zaal 0.5 iets anders aan haar hoofd. De vraag waar het loodwit uit haar sjaal vandaan komt, houdt haar nauwelijks bezig. Maar zal Dionysos straks wél terugkeren van zijn zeiltocht op zee?

CRISISBEHEERSING T E K S T: J I M H E I R B A U T

Het PDPC onderzoekt hoe om te gaan met pandemieën en rampen

Beter voorbereid op de volgende crisis

Covid-19 liet zien dat we als maatschappij niet optimaal zijn voorbereid op een ontwrichtend virus. Ook de overstromingen in Limburg waren een alarmbel. Wat kunnen we van deze crises leren? Daarop richt een nieuw onderzoeksinstituut zich.

leraar waterbouwkunde Bas Jonkman, één van de initia­ tiefnemers van het PDPC. ‘Maar stilstaand water vormt ook een vruchtbare voedingsbodem voor muggen die ziekten kunnen overdragen. In Singapore kun je om die reden nu al een boete krijgen als je een bakje water in de tuin laat staan.’ Het is dus opletten wanneer de oplossing voor het ene probleem het risico op een andere ramp kan vergroten. Daarom werken in het PDPC experts van verschillende disciplines samen. ‘Je kunt een probleem vanuit elk vakgebied afzonderlijk benaderen, maar het is vruchtbaarder om de snijvlakken op te zoeken.’

Zo zijn er tal van dwarsverbanden te ontdekken tus­ sen verschillende rampen en crises en hoe die zijn te voorkomen of de gevolgen ervan te beperken. ‘Wat de coronacrisis gemeen heeft met een mogelijke natuur­

t

Wat hebben de coronapandemie en de hevige over­ stromingen in Limburg van afgelopen zomer met elkaar te maken? Op het eerste gezicht niet zoveel, maar als we nieuwe rampen uit dezelfde categorieën willen voor­ komen, dan zijn er soms vergelijkbare lessen te trekken.

Dat is waarop het vorig jaar opgerichte Pandemic and Disaster Preparedness Center (PDPC) zich gaat richten, een samenwerking tussen onderzoekers van de TU Delft, Erasmus Universiteit in Rotterdam en het bijbehorende academische ziekenhuis, Erasmus MC. Een van de deelprojecten van het PDPC is bijvoor­ beeld Gezonde Deltasteden van de toekomst. ‘Denk aan de grote waterpartijen die soms rond een stad liggen.

Die hebben we ingevoerd om een overvloed aan water op te vangen bij hevige regenval’, vertelt de Delftse hoog­

Overstromingen in Duitsland in 2021.

Rampen van deze omvang leggen cruciale systemen lam, in dit geval een stuk infrastructuur. foto : shutterstock

JANUARI 2022 • DE INGENIEUR

35

CRISISBEHEERSING

ramp, zoals een overstroming, is dat systemen overbelast raken. De maatschappij, het gezondheidssysteem en de economie krijgen grote schokken te verduren. Hoe gaan we daarmee om? Maar ook zijn er over en weer lessen te trekken uit de risicocommunicatie door overheden: hoe gedragen mensen zich rond vaccinaties? Hoe gedroegen ze zich bij de overstroming in Limburg?’

Modellen Wiskundige modellen kunnen daarbij een handje helpen.

Maar bij covid-19 bijvoorbeeld slaagden de experts van het RIVM er lang niet altijd in om de snelheid van besmettingen juist te voorspellen. Jonkman: ‘Ik zie een parallel met Limburg. Daar wisten we dankzij de modellen wel dat er veel water naar beneden zou komen, maar dat kwam uiteindelijk toch sneller dan verwacht – de overstromingen bij Valkenburg zagen de modelleurs niet aankomen.’

Politieke uitspraken doet het PDPC uiteraard niet.

Jonkman: ‘Het is aan de politiek om beleidskeuzen te maken. Wij vergaren kennis en brengen nieuwe, opkomende risico’s in kaart. We denken daarbij in scena-

Verspreiding van ziekte tijdens een overstroming Wat hebben overstromingen en een pandemie met elkaar te maken? Dat onderzochten twee van de initiatiefnemers van het Pandemic and Disaster Preparedness Center (PDPC), waterbouwkundige Bas Jonkman (TU Delft) en viroloog Marion Koopmans (Erasmus MC). Ze keken samen naar de zware overstromingen in Zuid-Limburg van zomer 2021. Jonkman

met zijn waterbouwkundige bril, en Koopmans was benieuwd naar de effecten op gezondheid en covidverspreiding als gevolg van de dreiging van het water en de evacuaties. Resultaten lieten zien dat er in Valkenburg mogelijk een effect was op versnelde verspreiding van covid-19. Voor de andere getroffen Limburgse gemeenten was het effect minder duidelijk.

Straten in Valkenburg, Zuid-Limburg, op 15 juli 2021. foto : shutterstock 36

DE INGENIEUR • JANUARI 2022

rio’s; wat zou er kunnen gebeuren en wat doen we in zo’n geval? We nemen de echt lastige vragen voor Nederland en benaderen die vanuit verschillende invalshoeken.’

Medio vorig jaar ging het PDPC officieel van start, maar de samenwerking bevindt zich nog in de beginfase.

De eerste onderzoeksprojecten, de zogenoemde frontrunner-projecten, gaan binnenkort van start, en parallel daaraan proberen de initiatiefnemers in overleg met de overheid een permanent centrum te realiseren. Hun doel is dat er een fysieke locatie komt waar zo’n tweehonderd onderzoekers werken.

Luchtstromingen Een van de eerste projecten gaat over luchtstromingen in gebouwen en welke rol die spelen bij het overdragen van virussen. Jonkman: ‘Het is nog niet mogelijk om virussen in de lucht echt te meten, maar het meten van de luchtstroming vormt een benadering.’ Ook hier werken weer verschillende expertises samen; dit keer virologen van de Erasmus Universiteit en deskundigen in gebouwventilatie van de TU Delft. Het belang van dit project is alleen maar groter geworden sinds de omikronvariant van het virus rondwaart. Deze blijkt stabieler te zijn in zwevende druppeltjes en maakt daarmee covid-19 besmettelijker door de lucht dan eerdere varianten.

Een ander project gaat over het zorgsysteem bij een ramp: hoe is dat bestand te maken tegen een onverwachte crisis die de systemen overbelast? Wat komt er allemaal op ons af en hoe gaan we daarmee om? ‘Door de overstromingen in Limburg moest één ziekenhuis worden geëvacueerd en dat ging nog wel’, zegt Jonkman. ‘Maar hoe gaat het als meerdere ziekenhuizen in een gebied hun deuren moeten sluiten? De ziekenhuizen in Rotterdam en Den Haag bijvoorbeeld? Wat kun je doen om die voor een deel draaiende te houden? Moet een ziekenhuis anders worden ingericht? Of moet je het misschien heel anders organiseren en mensen gaan verplaatsen naar noodziekenhuizen?’

Gedragswetenschappen Wat de pandemie in ieder geval aan het licht heeft gebracht, is dat bepaalde bevolkingsgroepen harder worden getroffen dan andere. Nu hebben we te maken met een virus dat bijna niemand had zien aankomen, maar iets soortgelijks kan gebeuren bij een overstroming of een hittegolf. Om van deze dynamiek meer te begrijpen, is de inbreng nodig van sociologen die het gedrag van groepen mensen in de samenleving bestuderen.

‘In het begin van de pandemie ging het vooral over de infecties en daarbij waren medisch-biologen aan het woord’, vertelt Pearl Dykstra, hoogleraar empirische sociologie aan de Erasmus Universiteit in Rotterdam, en een van de oprichters van het PDPC. ‘Maar nu we in een andere fase van de pandemie verkeren, gaat het voor mensen over de keuze om zich te laten vaccineren of niet, over het dragen van mondkapjes en je gedrag aanpassen door thuis te blijven bij klachten. Hoe mensen reageren op dringende adviezen van de overheid en hoeveel vertrouwen ze daarin hebben, dat draait allemaal om menselijk gedrag. Ik denk dat de artsen nu beter inzien dat ze sociologen nodig hebben.’

Rij voor een supermarkt in Utrecht, maart 2020, kort na invoering van maatregelen tegen de overdracht van het coronavirus. foto : shutterstock

Dykstra ziet dat haar vakgebied de afgelopen twee jaar in een stroomversnelling is terechtgekomen. ‘Het aantal studenten dat zich heeft ingeschreven voor sociologie is in decennia niet zo hoog geweest. Ik sluit niet uit dat deze jongeren nu in de maatschappij scheidslijnen zien ontstaan en zeggen: dat is interessant, daar wil ik meer van weten.’

Maar wat heb je eigenlijk aan de sociologie tijdens een crisis? Het antwoord is: tijdens een crisis misschien niet eens zoveel, maar ‘onze wetenschap kan helpen om beter voorbereid te zijn op de volgende crisis’, zegt Dykstra.

‘Als we nu merken dat overheidscampagnes bepaalde groepen mensen niet eens bereiken, dan moeten we dat wel oplossen voor de volgende crisis.’

En die volgende crisis is misschien geen nieuw virus, maar iets heel anders, zoals een overstroming. Als een gebied overstroomt, dan worden mensen geëvacueerd en kunnen de kinderen daar tijdelijk niet naar school.

Dat hakt er vooral in de armere wijken in. Dykstra: ‘Hoe kunnen we de gevolgen daarvan, die toenemende on­ gelijkheid, zoveel mogelijk voorkomen?’

Ook bij een aanhoudende hittegolf zullen de armere wijken meer te lijden hebben. ‘Wat dan kan helpen is meer huizen isoleren – een technische ingreep – maar ook meer groen aanleggen in de wijk, meer parkjes.

Want daar kun je wandelen en kunnen mensen uit ver­ schillende bevolkingsgroepen samen recreëren.’ Dat is goed voor de sociale cohesie.

Weerbaarheid Een overkoepelend thema van het PDPC is resilience of veerkracht, ook wel vertaald als weerbaarheid. Het onderzoek van het centrum moet zowel groepen men­

sen als systemen weerbaarder maken tegen rampen en pandemieën. Neem nu een organisatie als de landelijke GGD. Die bestaat uit 25 lokale GGD­regio’s, een op­ deling die tijdens de pandemie verre van ideaal bleek.

Door deze versnippering pakt elke GGD het net even anders aan. ‘Of dat één organisatie moet worden is niet aan mij, maar die losse GGD’en moeten wel zorgen dat ze in geval van crisis vlot kunnen samenwerken. Je moet alle protocollen hebben klaarstaan, er is geen tijd om nog even langs medisch­ethische commissies te gaan; je moet direct kunnen opschalen.’

Hoewel de ideeën hierover nog in de kinderschoenen staan, denkt Dykstra dat sociale media zouden kunnen dienen als een early warning system: aan de hand van grote aantallen berichten van mensen is een aankomen­ de ramp in het vroeg stadium te herkennen, is het idee.

‘Mensen beginnen ineens op bepaalde woorden te zoe­ ken in Google, of plaatsen posts met bepaalde termen.

We denken dat we bestaande surveillancetechnieken kunnen gebruiken om een aankomende crisis te herken­ nen. Natuurlijk totaal veilig en met behoud van privacy, dat staat buiten kijf.’

Weerbaarheid is volgens Dykstra ook het antwoord om het effect van rampen bij bevolkingsgroepen die onevenredig hard worden getroffen, te verzachten. ‘We zien rond covid­19 dat misinformatie en desinformatie een groot probleem vormen. Mensen pikken informatie van het internet die onjuist is, al of niet met kwade opzet verspreid. We moeten nadenken over hoe we de correcte informatie bij mensen krijgen. Ook moeten jongeren al vroeg op school leren om te gaan met onzekerheden en complexiteit. Bij crises, zoals een pandemie, zijn de ant­ woorden vaak niet zwart­wit.’

JANUARI 2022 • DE INGENIEUR

37

TRIMBLE

ADVERTORIAL

VolkerWessel richt de bouwplaats in met Trimble SketchUp

Trimble presenteert roadmap naar digitale transformatie in de bouw Om de digitale transformatie in de bouw te laten slagen, is het essentieel om mensen, processen en technologieën te verbinden en nóg sterker in te zetten op samenwerking. Dat is de conclusie van de roundtable Connected Construction van Trimble, die op 16 november 2021 plaatsvond in het centrum voor digitaal bouwen DigiBase van VolkerWessels.

Onder leiding van Celina van den Bank, business developer bij het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs (KIVI) spraken René de Groot (directeur van DigiBase), Ruud Kats (directeur construction Benelux bij Trimble) en Maurice van Sante (senior econoom bouw bij ING Research) over deze uitdaging.

Van Sante concludeerde eerder in het rapport Digitalisering in de bouw dat het tempo van digitalisering is gedaald nu de stap van papier naar de computer is gemaakt. Van Sante: ‘Maar pas als we deze software ook laten “praten”, kunnen we écht van de voordelen van digitalisering profiteren.’ Daarvoor is een juiste mindset van alle betrokkenen noodzakelijk.

Volgens De Groot is het belangrijk in mensen te investeren die met de technologie moeten werken.

‘De innovaties bij VolkerWessels zijn daarom vooral gericht op het gebruiksvriendelijker maken van de werkmethoden.’ Er zijn al projecten waar we

kunnen spreken van papierloze bouw en de uitvoerders met tablets de projectinformatie altijd en overal realtime kunnen inzien. Dan kijken alle partijen naar dezelfde waarheid – single source of truth – en worden processen efficiënter. Dat bespaart tijd, geld en resources.

VolkerWessels heeft inmiddels zijn eigen Academy opgericht, met een uitgebreid programma aan webinars, seminars en opleidingen, alsmede het ‘clubhuis’ Digibase.

Maar het belangrijkste is samenwerken, zegt Kats. Daarom streeft Trimble naar een common data environment, met e-learning-initiatieven en het open data-platform Trimble Connect. Kats: ‘De IT-evolutie is niet langer een toekomstverhaal, maar ligt voor iedereen binnen handbereik.

Samen kunnen we doorpakken van 3D naar 4D en zelfs 5D. Onze bouw is erbij gebaat.’

Meer weten over Connected Construction?

Kijk op construction.trimble.nl

Webinar terugkijken? Scan de QR-code 38

DE INGENIEUR • JANUARI 2022

Jims verwondering

‘Voorsprong door techniek.’

Echt waar?, vraagt redacteur Jim Heirbaut zich af.

Als de baas meegluurt Terwijl ik deze woorden tik, zou het goed kunnen dat een stukje software elke toetsaanslag en muisbeweging bijhoudt en opslaat, om aan het eind van de dag een rapport te sturen naar mijn leidinggevende. Of ik wel snel genoeg tik, en niet stiekem lange wandelingen maak. Nu zie ik daar Pancras, de hoofdredacteur van De Ingenieur, niet voor aan. Die gaat uit van vertrouwen, en van de inzet van zijn werknemers, die momenteel ook alweer lange tijd in hun eigen huis magazines in elkaar zitten te draaien.

Hoe anders gaat dat bij andere beroepen. Uit een onderzoek van vakbond CNV bleek dat zo’n half miljoen thuiswerkende mensen door hun baas in de gaten worden gehouden met – vaak – niet eens legale middelen. Software die de activiteit van muis en toetsenbord monitort. Is het te lang stil, dan gaat er een seintje naar de baas.

In de Verenigde Staten is het nog erger, las ik in het magazine Slate. Daar worden thuiswerkenden nog vaker gevolgd met dergelijke surveillance-software. Ook daar vinden veel thuiswerkers dat vervelend, en daarnaast lijkt het gegluur een inbreuk op hun grondrechten. Maar Amerika is een land van ondernemers en van de weeromstuit hebben een paar handige jongens en meisjes simpele apparaatjes bedacht die je muis heen en weer kunnen schuiven.

Zo ‘denkt’ de spionagesoftware van de baas dat de medewerker druk bezig is, terwijl die in werkelijkheid even naar de winkel is of

Kerncentrales In de rubriek Punt (decembernummer 2021) bepleit Roel Niessen om nú te kiezen voor kernenergie. Maar is kernenergie echt een laatste redmiddel? De technologie die de energietransitie mogelijk moet maken, ontwikkelt zich razendsnel. Zonnefolies, vastestofbatterijen, slimme energienetten: het zijn maar enkele voorbeelden. Waarom dan juist nu de peperdure keuze maken voor een 65 jaar oude technologie?

De bouwkosten van kerncentrales zijn enorm en ze zijn op z’n vroegst klaar over vijftien jaar, ver na het door Niessen genoemde gunstige politieke klimaat van nu.

Zullen de kerncentrales daarmee hetzelfde lot treffen als de gloednieuwe kolencentrales op de Maasvlakte? Voor een rol als buffer in

een kind van school haalt. Zulke apparaatjes zijn het niveau van de hobbyisten inmiddels ontstegen; er is een hele industrie omheen ontstaan. In het Slate-artikel kwamen een paar makers aan het woord. Ze bieden allemaal glimmende, strak ontworpen apparaatjes aan met klinkende namen als Liberty Mouse Mover en Mouse Jiggler. Die kosten een paar tientjes en je moet ze simpelweg in een usb-poort pluggen waarna ze je muis rustig ronddraaien of van links naar rechts schuiven. Dankzij de pandemie en het gedwongen thuiswerken gaat hun omzet sinds vorig jaar door het dak.

Maar de leidinggevenden slaan terug! Nu het muismonitoren niet meer werkt, zetten sommigen gezichtsherkenning in. Kijk wat te lang weg van je scherm en je wordt automatisch uitgelogd. Zo is een kat-en-muisspel ontstaan: enerzijds de bazen die de productiviteit van hun werknemers in de gaten willen houden nu ze die niet meer dagelijks van dichtbij meemaken, en anderzijds de werknemers die prijs stellen op de vrijheid zelf hun tijd in te delen.

Het laatste woord is aan het CNV. ‘Voor veel werkenden is dit al een stressvolle situatie, zeker in een tijd waarin veel mensen al vrezen voor hun baan. […] Werkgevers kunnen beter een goed thuiswerkbeleid ontwikkelen, waarin ze vooral sturen op vertrouwen, een gezonde werkomgeving en op output.’

Zo is het maar net. Veel werkplezier in 2022.

een duurzaam energienet zijn kerncentrales ongeschikt: je kunt ze immers niet even uitschakelen. Wel zouden ze tijdens de vele onrendabele maanden waterstof kunnen produceren, maar dit gebeurt ook al bij overschotten van zonne- en windenergie. Vanuit economisch oogpunt is glashelder welke energiebron de toekomst heeft en welke niet.

De nu voorgespiegelde kosten zijn alleen realistisch als samen met het kernafval de regeltjes stiekem verdwijnen in de Waddenzee.

Zou premier Mark Rutte er nog zitten in 2035 om ons voor te doen hoe deze in de sloot verdwenen miljarden vallen goed te praten?

De toekomst van onze planeet moet geen geldkwestie zijn en als kerncentrales het enige redmiddel zijn: akkoord. Maar we zouden al dat geld ook kunnen investeren in

startups, onderzoeksinstituten en bedrijven die samen aan oplossingen werken om onze samenleving duurzamer te maken. Hiermee ondersteunen we niet alleen écht duurzame technologie, maar bouwen we ook een duurzame energiesector op. Hoeveel energie-oplossingen zouden met dit geld in 2035 zijn ingeburgerd? We kunnen zo medevormgeven aan een moderne Europese energiestrategie, terwijl kerncentrales het toonbeeld blijven van twintigste-eeuws nationaal denken.

Op welk paard moeten we wedden voor een betere toekomst? En wedden we dan op tientallen paarden of toch op dat ene kerncentrale-paard waar we tot in de verre toekomst aan vast zullen zitten?

Teun Verkerk, Den Haag

Reageren op een artikel? U kunt uw reactie, bij voorkeur niet langer dan driehonderd woorden, mailen naar redactie@ingenieur.nl of sturen naar De Ingenieur, postbus 30424, 2500 GK Den Haag. De redactie behoudt zich het recht voor brieven in te korten en te redigeren of te weigeren.

FOTO : ROBERT LAGENDIJK

JANUARI 2022 • DE INGENIEUR

39

P R O D U C T O N T W E R P E N

Scooter met luchtgat Een hybride, driewielige scooter heeft door een groot luchtkanaal dwars middendoor een lagere luchtweerstand en een grotere actieradius.

Een zo klein mogelijk frontaal oppervlak is een belangrijke manier om de luchtweerstand van een voertuig te minimaliseren. White Motorcycle Concepts (WMC) gebruikt daar een bijzondere manier voor: een groot luchtkanaal middendoor het voertuig.

Het Engelse bedrijf ontwikkelde volgens die techniek, in samenwerking met de Northamptonshire Police, een 40

prototype van een driewielige hybride scooter voor eerste hulpdiensten.

De WMC300FR is gebaseerd op de Yamaha Tricity 300, een productiemodel scooter met een verbrandingsmotor van 292 cc. WMC breidde dit uit tot een hybride aandrijfsysteem door een elektromotor met een vermogen van vijf kilowatt en twee uitneembare batterijen toe te voegen. Al moest hiervoor wel

DE INGENIEUR • JANUARI 2022

V A N

M O R G E N

een deel van de bagageruimte worden opgeofferd.

Dankzij de dubbele voorwielophanging ligt de Tricity 300 stabieler op de weg, heeft meer grip en remvermogen dan bij een enkel voorwiel. En niet onbelangrijk voor WMC: de scooter heeft een open ruimte tussen de twee voorwielen.

Hierdoor kon WMC een luchtkanaal installeren dat vanaf achter de voorwielen vloeiend door het frame loopt en boven het achterwiel uitkomt. Daar wordt lucht doorheen gevoerd om de luchtweerstand te verminderen. Onderaan het luchtkanaal splitst een klein gedeelte zich af om koellucht naar de

radiateur van de verbrandingsmotor te voeren.

WMC presenteerde eerder dit jaar de elektrische motorfiets WMC250EV, voorzien van eenzelfde maar nog groter luchtkanaal, waarmee het bedrijf in 2022 het wereldsnelheidsrecord voor elektrische gestroomlijnde motorfietsen wil verbreken. Bij de WMC300FR is niet meer snelheid de bedoeling, maar een groter rijbereik. Volgens WMC zorgt de hybride aandrijving in combinatie met de lage luchtweerstand voor een 15 tot 20 procent efficiëntere aandrijving en een halvering van de CO2-uitstoot vergeleken met een conventionele scooter. (PS) foto : wmc

T E K S T: P A U L S C H I L P E R O O R D E N S I J A V A N D E N B E U K E L

Handsfree kolven

Geurenfoto’s Een fotodisplay die ook geuren kan verspreiden, brengt meer herinneringen terug. De hoofdkleur van de foto bepaalt de geurmelange.

Van een cappuccino tot een rondje hardlopen en van een selfie met mondkapje tot de kerstboom, alles wordt vastgelegd. Het grootse deel van de foto’s, zo’n 85 procent, wordt met de smartphone gemaakt.

Toch komen de meeste foto’s niet verder dan de galerijen in onze telefoon, zegt de ZuidKoreaanse industrieel ontwerper Yeong Seok Go. Door de enorme hoeveelheid aan foto’s raakt de herinnering aan de gebeurtenis vaak kwijt. Go, altijd al geïnteresseerd in de nadelige kanten van technologie, wil deze herinneringen weer oproepen door er geur aan toe te voegen.

Het ruiken van een geur brengt namelijk meer herinneringen terug dan woorden of foto’s.

Dat is wetenschappelijk te verklaren omdat het hersendeel waar geuren worden verwerkt grenst aan het emotiecentrum van het brein, de amygdala.

Een geur kan de emotie en daarmee de herinnering aan een gebeurtenis oproepen. Daarvoor ontwierp Go Transcent, een apparaat dat foto’s omzet in geur.

Transcent bestaat uit een digitaal beeldscherm en een geurverspreider. Het reduceert foto : yeong seok go ; elvie

een foto tot één enkele pixel die de hoofdkleur van de foto vertegenwoordigd.

Deze kleur wordt vervolgens uitgedrukt in het kleurenmodel CMYK. Dat kleurenmodel bestaat uit vier basiskleuren: cyaan, magenta, geel en zwart waarmee een groot aantal kleuren kan worden opgebouwd.

Transcent kiest van de hoofdkleur van de foto de twee CMYK-kleuren met de hoogste percentages. Vervolgens worden deze kleuren omgezet in geuren die zijn gekoppeld aan het CMYK-model. Cyaan ruikt naar katoen, magenta naar bloemen, geel naar citrusvruchten en zwart naar hout.

Natuurlijk hebben deze vier geuren hun beperkingen om elke gewenste geur op te roepen, zegt Go. Toch slaagt de combinatie van beeld en geur er beter in om een herinnering op te roepen dan met één enkel zintuig.

Go maakte het product voor zijn opleiding industrieel ontwerpen aan de Kyung Hee Universiteit in Zuid-Korea. Voorlopig heeft hij geen ambities het product verder te ontwikkelen dan het protoype. (SB)

Lang was kolven voor vrouwen geen pretje. Twee glazen flessen met ‘schilden’ moesten tegen de borsten worden gehouden. Het pompen ging eerst nog handmatig, later met een geëlektrificeerde afzuigpomp, maar ook dat maakt de bezigheid nog niet geschikt voor multitasking.

Daarin wil Britse startup Elvie verandering brengen. Oprichter Tania Boler heeft als missie het leven van vrouwen te verbeteren met intelligentere technologie.

Volgens haar is het onbegrijpelijk dat ‘vrouwen zich tevredenstellen met een kitscherig design en roze spinoffs in een wereld waarin zelfrijdende auto’s rondrijden’.

De siliconen borstkolf, de Elvie Curve, is een van haar ontwerpen. Deze borstkolf bestaat uit een siliconen buidel in een plastic frame die in zijn geheel in een bh past. De kolf gebruikt een natuurlijk vacuüm om de melkafgifte op gang te brengen door de kolf om de paar minuten in te drukken. Het grote voordeel van de pomp is dat de moeder nu haar handen vrij heeft.

Een enkele Elvie Curve-kolf kan tot 150 milliliter melk opvangen en is verkrijgbaar vanaf zestig euro.

Daarnaast heeft Elvie ook nog een, veel duurdere (570 euro), draadloze en geluidloze elektrische pomp.

Ook deze kan onder de kleding gedragen worden en wordt bediend met een app die in realtime de melkafgifte toont.

Sinds oktober is deze kolf ook in Nederland verkrijgbaar.

(SB)

JANUARI 2022 • DE INGENIEUR

41

EUREKA

Ruimteafval-grijper Een vierarmige robot van startup ClearSpace gaat in de toekomst de ruimte een stukje schoner maken.

De eerste missie staat gepland voor 2025.

Niet alleen op aarde maar ook in de ruimte zwerft veel afval rond. Sinds de eerste lancering van de Russische satelliet Spoetnik in 1957, is er volgens cijfers van de European Space Agency (ESA) bijna tien miljoen kilogram aan materiaal de ruimte in geslingerd. Zo’n 365 duizend deeltjes zijn groter dan tien centimeter, miljoenen deeltjes zijn slechts een centimeter of millimeter groot. Weliswaar klein, maar niet ongevaarlijk: met een snelheid van duizenden kilometers per uur kan een kiezelsteen een satelliet laten ontploffen. En dat veroorzaakt nog meer ruimtepuin.

De botsing in 2009 tussen de defecte Russische satelliet Kosmos en de Iridium-telefoniesatelliet veroorzaakte

42

DE INGENIEUR • JANUARI 2022

weer een nieuwe puinwolk.

Dat schudde de makers van Zwitserse startup ClearSpace wakker en was het begin van hun missie om ruimtepuin terug naar de aarde te brengen in samenwerking met ESA. Tot dan toe werden beschadigde satellieten een voor een gevangen en gerepareerd door astronauten van het internationale ruimtestation ISS. ClearSpace zegt deze missies betaalbaarder te willen maken en ontwikkelt een robot die beschadigde satellieten en andere objecten verwijdert uit de ruimte.

De eerste missie van de robot Clearspace-1 is gepland voor 2025 en zal zich richten op het verwijderen van de Vespa (Vega Secondary

Payload Adaptar) die hielp het ESA-ruimtevaartuig Proba-V in een baan om de aarde te brengen in 2013. Vespa draait nog steeds rondjes om de aarde op ongeveer achthonderd kilometer hoogte en is een geschikt doelwit vanwege zijn relatief eenvoudige vorm en stevige constructie. Vespa weegt honderd kilogram en komt daarmee in de buurt van een kleine satelliet.

Wanneer ClearSpace-1 Vespa heeft gevonden, zal hij die met vier robotarmen vastgrijpen en naar de dampkring brengen waar beide ruimtevaartuigen zullen verbranden.

Uiteindelijk wil ClearSpace een robot ontwerpen die ruimtepuin in alle soorten en maten op gaat ruimen. (SB)

foto: clearspace sa

Draagbare sauna Modulaire zaag Iedere doe-het-zelver bouwt in de loop der jaren een aardig gereedschapsarsenaal op. Onder het elektrische gereedschap zitten vaak meerdere zagen, zoals een cirkelzaag, kleine kettingzaag en een reciprozaag met een heen-en-weer bewegend zaagblad. De Multi-Tool van het Amerikaanse bedrijf Photonix Products is een modulair apparaat dat deze drie zaagtypen combineert.

De Multi-Tool bestaat uit een basisapparaat waarop verschillende zaagsystemen kunnen worden gemonteerd. De basis bevat de elektromotor voor de aandrijving, oplaadbare batterij, bedieningsschakelaar met veiligheidspal, ledlamp om bij te lichten en het handvat. De drie opzetstukken kun je simpelweg aan de zijkant van het apparaat op de motoraandrijving vastklikken en via een handeltje weer ontkoppelen.

De opzetstukken bestaan uit een kettingzaagmodule, een cirkelzaag en een reciprozaag. De kettingzaag heeft een lengte van ruim twintig centimeter en is onder meer geschikt voor het afzagen van takken.

De cirkelzaagmodule heeft verschillende zaagbladen geschikt voor hout, metaal, beton en kunststof.

De reciprozaag is geschikt voor verschillende materialen, waaronder hout, gipsplaat, stucwerk en met glasvezel versterkte kunststoffen.

Op een batterijlading houdt de MultiTool het, ongeacht de gemonteerde zaagmodule, tien uur lang vol.

Photonix Products heeft via crowdfunding al voldoende investering opgehaald om de Multi-Tool in productie te nemen. (PS) foto : photonix products; iam sauna

Wie midden in de natuur van een sauna wil genieten, kan nu met een draagbare saunatent op pad. De tent is ontworpen door Japanse startup Iam Sauna en staat binnen één minuut overeind.

De startup wil met de sauna een plek creëren om mensen die weinig met elkaar gemeen hebben bij elkaar te brengen.

De tent biedt met twee bij twee meter ruimte voor zes personen. Het tentdoek is waterdicht en het dak van de tent bestaat uit niet-ontvlambare stof. Boven in de tent zitten vijf gaas-ramen om de tent van zuurstof te voorzien.

Daarnaast ontwierp Iam Sauna

een ijzeren houtkachel met een kachelpijp die door het tentdoek naar buiten steekt. Ondanks het compacte ontwerp weegt de kachel achttien kilo, en dat is op een wandeltocht toch wat minder gemakkelijk mee te nemen. De kachel stookt de sauna in een kwartier tijd tot circa 80 graden Celsius.

De kachel en de tent kosten samen ruim duizend euro. Een alternatief voor wie de aanschaf van een sauna overweegt en een krap budget heeft. Prijzen voor houten sauna’s beginnen namelijk vanaf drieduizend euro.

Eind april 2022 is de tent- en kachelcombinatie naar verwachting leverbaar. (SB)

JANUARI 2022 • DE INGENIEUR

43

EUREKA

Dierenschuilplaats Een kartonnen piramide biedt dieren na nietsontziende bosbranden tijdelijk een veilig thuis. Australische onderzoekers testen ze uit.

In het zware Australische natuurbrandenseizoen van 2019-2020, de zogenoemde Black Summer, werd 18,6 miljoen hectare bosgebied verwoest. De branden kostten het leven aan 34 mensen en naar schatting drie miljard dieren. Veel kleine dieren die de branden overleefden zijn hun natuurlijke schuilplekken onder boomstammen en in struikgewas kwijt. Onderzoeker Alexandra Carthey van de Macquarie University in Sydney ontwikkelde kartonnen habitat pods om de dieren een kans te geven aan roofdieren te ontkomen.

‘Ik zag dat dieren die het vuur hadden overleefd vaak open en bloot in een verbrand landschap zaten zonder schuilplaats’, laat Carthey weten. ‘Dit maakte ze extra kwetsbaar voor roofdieren,

44

DE INGENIEUR • JANUARI 2022

zoals verwilderde katten en vossen. Eerdere pogingen om het probleem op te lossen met tunnels van kippengaas, holle stukken boomstam of stapels houten takken, werkten goed in het beschermen van de dieren, maar kunnen negatieve invloed hebben op het herstel van de door vuur aangetaste grond. Bovendien moeten ze later worden verwijderd, wat de terug gegroeide planten kan beschadigen.’

De door Carthey bedachte habitat pod wordt plat gevouwen getransporteerd en op locatie in elkaar gezet.

De zestig centimeter hoge pod heeft de vorm van een vijfhoekige piramide met zes zijvlakken. Deze hebben flappen om ze mee vast te zetten met stenen of stoken. In de zijvlakken zitten gaatjes voor lucht en zonlicht voor de her-

stellende vegetatie en grotere gaten waar vluchtende dieren doorheen kunnen. Binnenin zijn zes compartimenten, gescheiden door tussenwanden met gaten. Het gebruikte materiaal is biologisch afbreekbaar, zodat de pods vanzelf vergaan wanneer de vegetatie zich heeft hersteld.

Binnenkort worden zo’n tweehonderd pods opgezet in de North Head Sanctuary, een afgebrand gebied van 62 hectare, waar het gebruik een jaar lang wordt gevolgd met camera’s. De Australian Wildlife Conservancy zet in dit gebied ook drie zoogdiersoorten uit die lokaal zijn uitgestorven.

Daarnaast worden honderd pods in een verbrand deel van het Marramarra National Park opgezet om de effectiviteit te vergelijken met het niet-verbrande deel. (PS)

foto: alexandra carthey

Rolf zag een ding

Sommige dingen stralen misschien geen hoogwaardig ingenieurswerk uit, maar getuigen wel van denken als een ingenieur.

Een lekkende emmer

Visnettracker De wereldzeeën liggen stampvol met losgeraakte visnetten en -lijnen. Dit is een ramp voor vissen en zeedieren die daarin verstrikt kunnen raken, stikken en overlijden. Sommige netten worden bewust op zee gedumpt, maar anderen blijven door bijvoorbeeld een storm in zee achter. Het Farallon Smart Buoy System, ontwikkeld door de startup Blue Ocean Gear uit Silicon Valley, helpt vissers hun verloren visnetten op te sporen en te bergen.

De Farallon Buoy is een hardkunststof boei met een diameter van achttien centimeter die aan een visnet kan worden bevestigd. Zodra de boei in zee komt, schakelt een onderdompelsensor het trackingsysteem in. De boei bevat een microprocessor, gps-chip, versnellingsmeter, watertemperatuurmeter, dieptesensoren en modulen voor Iridiumsatelliet- en radiocommunicatie.

Zolang de boei ronddobbert en zich binnen een vooraf ingesteld geografisch gebied bevindt, is het systeem niet actief. Al kun je wel de gps-locatie opvragen. Detecteren de sensoren dat de boei buiten dit gebied is verplaatst, bijvoorbeeld door een storm, dan stuurt het systeem via satelliet en radio een sms-noodsignaal naar het mobieltje van de eigenaar. De bijbehorende app laat de gpscoördinaten van de boei zien, zodat de eigenaar de boei met het net kan gaan bergen.

De Farallon Buoy kan ook gebruikt worden voor het tracken van fuiken voor krabben en kreeften. De boei is waterdicht tot een diepte van tweehonderd meter en de ingebouwde batterij blijft op één lading tot tien maanden lang werken. (PS) FOTO : BLUE OCEAN GEAR ; PORTRET : ROBERT LAGENDIJK

Er staat een plant in een metalen emmer op ons balkon.

De emmer is voor de sier. Laatst stond na een flinke bui de emmer tot aan de rand toe vol. De plant was aan het verzuipen. Gelukkig gaat dat bij planten niet zo snel als bij mensen dus toen ik er na een dag achter kwam heb ik snel een gat onderin de emmer geboord en liep deze langzaam leeg.

Terwijl ik keek hoe het water er steeds langzamer uit stroomde, streden twee associaties in mijn hoofd om voorrang. De eerste riep: ‘Dit was het eerste voorbeeld bij fysische transportverschijnselen toen je tweedejaars bij natuurkunde was!’ We moesten daarbij uitrekenen hoe lang het duurt voordat een volle badkuip leeg is wanneer je de stop eruit hebt getrokken. Maar belangrijker: we moesten daarbij aangeven wat de aannamen waren die we bij die berekening maakten.

De aanname dat de horizontale verplaatsing van het water te verwaarlozen is ten opzichte van de verticale verplaatsing maakt de som makkelijk en geeft aan het begin van het leeglopen een goede schatting van hoeveel water er uit het bad stroomt. Maar aan het einde, wanneer het bad bijna leeg is, gaat het mis: die aanname zorgt ervoor dat er tot in het oneindige een steeds dunner laagje water in het bad blijft en het bad dus nooit leegraakt. In het echt is dat natuurlijk wel zo.

De tweede associatie was die met mijn huidige werk.

In mijn onderzoek naar de beste modellen om overstromingen en droogten te voorspellen, gebruiken we vaak wiskundige aannamen die verdacht veel lijken op lekkende emmers. Met een paar aannamen beschrijven we hoe de toplaag van de aarde water naar het grondwater door laat sijpelen alsof het een lekkende emmer is. Onze modellen combineren vele van deze emmers: hoe water dat aan boombladeren blijft hangen verdampt of doorvalt naar de aarde: ook een emmer. Bij al die emmers maken we, net als bij het leeglopende bad, aannamen.

Het is een probleem wanneer de verschillende aannamen strijdig zijn. De beschrijving van beweging in de grondwaterlaag kan prima werken op de tijdschaal van weken, terwijl je voor water in en aan de bomen rekent met tijdstappen van uren, als je het goed wilt doen. Al die tijdschalen en ruimteschalen bij elkaar brengen op zo’n manier dat het toch nog allemaal klopt en de uiteindelijke voorspellingen in orde zijn, dat is een van de grote uitdagingen in mijn vakgebied.

Nou, dat denk ik dus, als ik een gaatje in een emmer boor.

Rolf is universitair hoofddocent aan de TU Delft, maker, spreker en schrijver.

JANUARI 2022 • DE INGENIEUR

45

Doelen & drijfveren

De wereld een beetje beter maken, dat is de ambitie van veel ingenieurs.

De duurzaamheidsdoelen van de VN vormen een vaste bron van inspiratie.

B E TA A L B A R E E N DUURZAME ENERGIE

I N D U S T R I E , I N N O V AT I E EN INFRASTRUCTUUR

VERANTWOORDE CONSUMPTIE EN PRODUCTIE

K L I M A ATA C T I E

Mark van Baal verkocht als werktuigbouwkundig ingenieur CO2-uitstotende machines.

Maar na een openbaring stortte hij zich, met toenemend succes, op zijn missie om oliebedrijven klimaatvriendelijk te maken.

‘Als het energiesysteem niet verandert, zijn we kansloos’ Tekst: Amanda Verdonk • Foto: Bianca Sistermans

‘An Inconvenient Truth was een keerpunt in mijn leven. In die film uit 2006 legt Al Gore kraakhelder uit waarom we klimaatverande­ ring moeten stoppen. Ik was net als journa­ list begonnen en had daarvoor twaalf jaar als werktuigbouwkundig ingenieur gewerkt. Ik verkocht koelmachines die CO2 de lucht in pompten. Ik had me nooit druk gemaakt om het klimaatprobleem en tijdens mijn studie was daar nog nauwelijks aandacht voor geweest. Dit was echter het eerste wereldprobleem waarvan ik dacht: de oplossing is zo simpel! De techno­ logie om fossiel te vervangen door duurzaam is er gewoon. Ingenieurs lossen dit wel op, daar geloof ik heilig in. Maar ik was al te lang uit het vak om het zelf te gaan doen. Dus ging ik als journalist over klimaat en energie schrijven.’

Het Kodakmoment ‘Ik schreef bijvoorbeeld een serie artikelen over hoe Nederland op duurzame energie kon draaien, en een opiniestuk over Shell, waarin ik betoogde dat Shell het Kodak van de 21ste eeuw zou worden. Het management van foto­ rolletjesproducent Kodak zag de kansen van digitale fotografie niet. De nieuwe technolo­ gie was er al, maar de gevestigde orde durfde niet waardoor het bedrijf uiteindelijk failliet ging. Na mijn zoveelste opiniestuk realiseerde

ik me dat ik als journalist niet het verschil kon maken. Ik las het boek De Prooi van Jeroen Smit, over een agressief hedgefonds dat ABN AMRO in drie stukken wist op te splitsen.

Toen besefte ik: de enigen die de olie­industrie op andere gedachten kunnen brengen zijn de aandeelhouders. De fossiele industrie is ver­ antwoordelijk voor meer dan 50 procent van de wereldwijde CO2­uitstoot. Als het energie­ systeem niet verandert, dan zijn we kansloos.’

Aandeelhouders ‘Technologie, politiek en economie zijn geen probleem, de enigen die verandering in de weg staan zijn de bestuurders. En zij luisteren alleen naar aandeelhouders. Dus richtte ik in 2015 samen met vrijwilligers de aandeel­ houdersclub Follow This op. Mensen konden lid worden door een aandeel te kopen. Ik wist dat het belangrijk was om zichtbaar te zijn, dus sprak ik in de aandeelhoudersvergade­ ring in Scheveningen. Dat is eigenlijk het eni­ ge moment in het jaar dat het bestuur met de maatschappij wordt geconfronteerd. Ik riep het bestuur op om te investeren in duurzame energie, maar ik werd er door de chief financial officer vriendelijk op gewezen dat dat te risi­ covol was en dat de tijd er nog niet rijp voor was. Een jaar later waren we er weer, maar nu

om een resolutie in te dienen. Wij wilden dat Shell zijn klimaatambities in lijn bracht met het Parijsakkoord: 45 procent minder uitstoot in 2030. Voor hun eigen emissies, én voor hun producten. Het indienen van een resolutie bleek ingewikkeld: we moesten daarvoor vijf miljoen euro en minstens honderd aandeelhouders met een eigen beleggingsrekening hebben.’

Echte helden ‘Eén pensioenfonds, Actiam, steunde de reso­ lutie. Daar waren twee mensen die het verschil wilden maken. Ze hebben hun bestuurders overtuigd om mee te stemmen, zij zijn eigen­ lijk de echte helden. Van de aandeelhouders stemde toen 3 procent voor de resolutie, het jaar erna behaalden we 6 procent en dit jaar 30 procent. Ook bij andere oliebedrijven zoals BP, Equinor en Total dienden we klimaatresoluties in en zie je dezelfde groeiende percentages. In­ middels zou je kunnen zeggen dat we de meest invloedrijke aandeelhouders van Shell zijn. Het bestuur moet nu de consequenties onder ogen zien: stoppen met investeren in olie en gas. De alternatieven liggen voor het oprapen, maar topbestuurders moeten het oude verdienmodel wel durven loslaten. Zo ver is het helaas nog niet. Tot die tijd blijf ik me inzetten om deze missie te volbrengen.’

JANUARI 2022 • DE INGENIEUR

47

QUANTUMTECHNOLOGIE T E K S T: T I M O K Ö N N E N

Online netwerksimulator van QuTech open voor gebruikers

Spelen met quantumsystemen Wie zelf eens een quantumnetwerk wil aansturen, kan dat doen met de Quantum Network Explorer die het Delftse QuTech online heeft gezet. Voorlopig is het systeem aangesloten op een simulator, later wordt dat een echt netwerk.

‘Ga ontwikkelen, testen, leren!’

Over een paar jaar zal het mogelijk zijn om bij verkiezingen stemcomputers in te zetten waarop niet valt in te breken. Of om atoomklokken van gps-satellieten op afstand gelijk te zetten. Het quantuminternet, dat die dingen – en meer – mogelijk maakt, komt er aan.

Hoe die quantumcommunicatie werkt, kan iedereen nu uitproberen op quantum-network.com. De website biedt toegang tot de Quantum Network Explorer

(QNE), het eerste publiek beschikbare systeem in de wereld voor het aansturen van quantumnetwerken. Het is gebouwd door QuTech, het samenwerkingsverband van de TU Delft en TNO voor quantumtechnologie.

Simulatie ‘QNE kan echte quantumnetwerken aansturen, maar die zijn daar nu nog niet klaar voor’, legt projectleider Ingrid

Verstrengeld communiceren Net zoals melkzuur in yoghurt in een links- en een rechtsdraaiende variant kan voorkomen, geldt dat ook voor lichtdeeltjes (fotonen). Maar anders dan melkzuur ‘weet’ een foton, als quantummechanisch object, meestal niet wat zijn draairichting is. Het draait als het ware in beide richtingen tegelijk; het is, zoals dat heet, in een superpositie van die twee mogelijkheden. Met de afspraak dat linksom staat voor ‘0’ en rechtsom voor ‘1’, is een foton te gebruiken als een computerbit die tegelijk 0 en 1 kan zijn. Zulke ‘qubits’ – fotonen dus, of deeltjes met soortgelijk gedrag – zijn de bouwstenen van quantumcomputers en quantumnetwerken.

Voor het werken met zulke computers en netwerken is nog 48

een andere eigenschap van qubits belangrijk: ze kunnen met elkaar zijn verstrengeld. De waarden (0 of 1) van twee of meer qubits zijn dan op de een of andere manier gekoppeld.

Bijvoorbeeld: twee qubits zitten samen in een superpositie van de mogelijkheden ‘00’ en ‘11’, waarbij ‘01’ en ‘10’ niet kunnen voorkomen. Verstrengeling wordt gebruikt om quantumsystemen met elkaar te laten communiceren.

Om een voorbeeld te geven: als QuTech zijn quantumprocessoren in Delft en Den Haag met elkaar wil verbinden, laat het beide processoren door een glasvezelkabel een – met de processor verstrengeld – foton versturen naar een centraal meetstation in Rijswijk. Daar ondergaan de twee fotonen een

DE INGENIEUR • JANUARI 2022

bewerking die ze met elkaar verstrengelt. Via de fotonen zijn dan automatisch ook de beide processoren verstrengeld, wat ze tot één quantumsysteem

maakt. Alle bewerkingen die de Delftse quantumprocessor daarna ondergaat, hebben direct effect op de Haagse processor en omgekeerd.

Screenshots van twee gesimuleerde netwerken in Quantum Network Explorer. De betrouwbaarheid van de verbindingen is instelbaar.

Projectleider Ingrid Romijn (rechts) van QuTech bij de lancering van Quantum Network Explorer. foto : alice kalis

Romijn uit. ‘Daarom is het systeem voorlopig gekoppeld aan een door ons ontwikkelde simulator, NetSquid (network simulator for quantum information using discrete events, red.). Zo kun je al op een realistische manier uit­ proberen wat er met zo’n netwerk wel en niet mogelijk is.’

Een quantumnetwerk koppelt quantumsystemen aan elkaar (zie kader Verstrengeld communiceren). Dat kunnen de atoomklokken hierboven zijn, maar ook een stel quantumcomputers die zo een berekening uitvoeren alsof ze één grote computer zijn. Romijn: ‘Met QNE kun je programmeren hoe je die systemen precies wilt laten samenwerken. Dat is echt een aparte tak van sport, het werkt heel anders dan gewone elektronische communi­ catie. Vervolgens laat NetSquid je zien of het netwerk doet wat je voor ogen had.’

Met het openstellen van QNE en NetSquid wil QuTech quantumtechnologie zo ver doorontwikkelen dat de samenleving er iets aan heeft. ‘Dat kan alleen dankzij gebruikers’ zegt Romijn. ‘Denk aan het begin van het in­ ternet in de jaren zestig: toen kon echt niemand voorzien waar we dat vandaag allemaal voor gebruiken. De appli­ caties die dat mogelijk hebben gemaakt, hebben we te danken aan de bedrijven, wetenschappers en liefebbers die erin zijn gedoken. Zoiets moet nu met quantum­ computing en ­communicatie ook gaan gebeuren.’

Bedrijven, wetenschappers en liefebbers kunnen nu alvast met de quantumsystemen spelen om de mogelijk­ heden te ontdekken. ‘We hopen en verwachten dat er zo een community van gebruikers ontstaat, die bijvoorbeeld hackathons organiseert rondom thema’s als wat kunnen

banken hebben aan quantumcommunicatie, om maar iets te noemen. We hopen er zeker ook samenwerkings­ partners aan over te houden.’

Eerste quantumlink Het online komen van QNE loopt volgens Romijn mooi synchroon met de ontwikkelingen op hardwaregebied.

‘Afgelopen jaar hebben we communicatie – beveiligd met quantumversleuteling – kunnen laten zien tussen Delft en Den Haag. De volgende stap wordt het ver­ binden van twee miniprocessoren van één qubit tussen die twee steden. Dat wordt dan de basis van de eerste echte quantumlink die met QNE aan te sturen is.’ Dat het allemaal zo vlot gaat, is mede te danken aan de 615 miljoen euro die het Nationaal Groeifonds vorig jaar ter beschikking heeft gesteld aan Quantum Delta NL, het Nederlandse samenwerkingsverband op het gebied van quantumtechnologie. Ook gaat QuTech samen­ werken met het Duitse Fraunhofer Gesellschaft om het quantuminternet verder te ontwikkelen.

Om het de gebruikers zo gemakkelijk mogelijk te maken, staan er op de QNE­website een aantal kant­ en­klare applicaties om te ‘runnen’. Daarnaast is er een uitgebreid pakket van bouwstenen om zelf program­ ma’s mee te ontwikkelen. En ter ondersteuning is er een uitgebreide kennisbank met instructie­ en achtergrond­ materiaal. ‘Het zou mooi zijn als gebruikers ook bouw­ stenen beschikbaar gaan stellen die ze zelf hebben ont­ wikkeld’, zegt Romijn. Ze doet daarom een oproep: ‘Ga ontwikkelen, testen, leren!’

JANUARI 2022 • DE INGENIEUR

49

De Ingenieur in gesprek

Jan Rotmans pleit voor creatieve toekomstplannen

‘Chaos is een voorwaarde voor echte verandering’ We bevinden ons op een kantelpunt in de geschiedenis en dat gaat gepaard met chaos, zegt transitiehoogleraar Jan Rotmans van de Erasmus Universiteit Rotterdam. Als creatievelingen en wetenschappers samenwerken, biedt die chaos een mooie gelegenheid om een nieuwe toekomst vorm te geven.

‘Er breken gouden tijden aan voor ingenieurs.’

Tekst: Marlies ter Voorde

We leven niet in een tijdperk van verandering, maar in een verandering van tijdperk, luidt het motto op de website van Jan Rotmans. In november vorig jaar kwam zijn nieuwe boek Omarm de chaos uit, over het kantelpunt waarop we ons bevinden. Hierin beschrijft Rotmans tien noodzakelijke transities op ecologisch, economisch en staatkundig gebied. Zelf draagt hij daar graag actief aan bij.

Omarm de chaos, is de titel van uw boek. Waarom zouden we dat doen?

‘Voor de meeste mensen is chaos een gebrek aan overzicht. Wiskundigen kijken daar anders tegenaan.

Voor een complex systeem is chaos juist een oplossing, dat hebben wij zo geleerd. Zo’n systeem streeft naar een dynamisch evenwicht, behorend bij bepaalde rand­ voorwaarden. Op het moment dat er in de omgeving van een systeem te veel verandert, kan het twee kanten op gaan: of het systeem vindt zichzelf opnieuw uit, of het gaat op de oude voet verder. Het eerste gaat gepaard met chaos, het tweede leidt tot een suboptimaal of zelfs afstervend systeem. Dus eigenlijk betekent chaos: alles ligt weer open, het systeem kan een nieuwe richting inslaan. Voor de economie, de energievoorziening, het onderwijs of de landbouw kan chaos een opluchting zijn. En juist in tijden van chaos heb je invloed, dan kun je het systeem de goede kant op dwingen. Het is dan kwetsbaar voor interventies, dus voor acties van groepen mensen of individuen.’

50

DE INGENIEUR • JANUARI 2022

Kunt u daar een voorbeeld van geven?

‘De rechtszaak van actiegroep Urgenda tegen de staat.

Urgenda is in 2007 opgericht door Marjan Minnesma en mij, en won in 2019 een rechtszaak die bepaalde dat Nederland de uitstoot van broeikasgassen eind 2020 met minstens 25 procent moet hebben teruggedron­ gen. Als we die rechtszaak vijftien jaar geleden hadden aangespannen, had dat hoegenaamd geen effect gehad.

Nu wel. Er lopen momenteel wereldwijd zo’n twee­ duizend van dit soort klimaatrechtszaken. Dat komt deels door de chaotische tijd waarin we leven. In een instabiel systeem kan een actie zich sneller verspreiden.

Chaos is een voorwaarde voor echte verandering.’

Is technische vooruitgang een andere voorwaarde?

‘Er breken gouden tijden aan voor ingenieurs. We heb­ ben hun kennis nodig voor modernisering van de zorg, de energietransitie, de aanpassing aan het veranderen­ de klimaat. Maar ingenieurs kunnen niet alle proble­ men oplossen. Bij grote transities heb je drie knoppen waaraan je kunt draaien: techniek, beleid en menselijk gedrag. Die knoppen zijn alle drie even belangrijk. De laatste wordt het meest onderschat.’

We moeten dus meer samenwerken?

‘Ja, maar dat valt niet altijd mee. Als je een filosoof laat samenwerken met een natuurkundige, een wiskundige en een econoom, duurt het soms wel een jaar voor ze elkaars taal begrijpen. Bovendien voelen bèta­

1985-1996: promotieonderzoek aan de Universiteit van Maastricht, onderzoeksleider bij RIVM

wetenschappers zich altijd superieur ten opzichte van sociale wetenschappers, dat heb ik mijn hele leven al meegemaakt. Terwijl je iedereen nodig hebt. Neem de covidbestrijding. Daarbij staan vooral virologen en epidemiologen aan het roer. Die sturen op medische risico’s, maar vergeten vaak de maatschappelijke schade en het belang van gedrag. Of kijk naar het klimaat, daar moet een nieuw Deltaplan voor komen. Dat moet geen feestje worden van alleen ingenieurs. We hebben ook mensen nodig die verstand hebben van de natuur, het water en de ruimte. En sociologen, dus mensen die verstand hebben van mensen. Zodat het geen plannen

1997-2004: oprichter ICIS, hoogleraar aan de Universiteit van Maastricht

Sinds 2004: oprichter DRIFT, hoogleraar transitiekunde en duurzaamheid aan de Erasmus Universiteit Rotterdam

worden die we over de burgers uitstrooien. In Rotterdam ontwikkelden we onlangs een klimaatplein dat kon overstromen. Dat vonden de buurtbewoners niet leuk, dat plein was de speelplek voor hun kinderen. We hadden die mensen niet in de plannen meegenomen.

Toen we dat wel deden, kregen we veel meer begrip.’

Hoe ziet zo’n nieuw Deltaplan voor het klimaat eruit?

‘De grootste verandering is dat we met de natuur moeten samenwerken, in plaats van er tegenin. Ik zie bij wijze van spreken Deltares of Arcadis al klaar staan: “Nou jongens, hoeveel meter moeten de dijken

t

1980-1986: studie wiskunde aan de TU Delft

JANUARI 2022 • DE INGENIEUR

51

QUOTE

'Als je weet aan welke knoppen je moet draaien, waarom zou je dan niet mee gaan draaien?'

deze keer omhoog?” Maar daarmee redden we het niet meer. Het water stijgt, de bodem daalt, straks zitten we zeven tot tien meter onder de zeespiegel. Je kunt de dijken dan wel ophogen, maar krijgt ook te maken met andere problemen, zoals verzilting door zout kwelwater. Dus moeten we nadenken over ontwik­ kelen mét het water, en leven en werken óp het water – in ieder geval in de Randstad.

Dat concept heb ik uitgewerkt met een groep archi­ tecten – als gedachte­oefening, omdat ik vind dat we ons meer actief met de toekomst moeten bezighouden.

Hoe gaan we om met de natuur, met de landbouw, met het water, met energie? Er is namelijk geen plan. En als er geen plan is, word je verrast.’

Schiet de overheid daar tekort?

‘Zoiets moet beginnen vanuit de samenleving. Ik zou alle ontwerpers architecten, ingenieurs en kunstenaars willen oproepen om mee te denken over de toekomst van ons land. Ik kijk daar echt naar uit. In de negen­ tiende eeuw waren het de kunstenaars en filosofen die aan de bel trokken, die voelden de overgang, de onrust, de chaos. Dat verwacht ik nu weer. Ik heb nu ook wel overleg hoor, met de rijksbouwmeester bijvoorbeeld, of met de Deltacommissaris. Maar ik wil niet dat het alleen maar van dat soort mensen en instituties komt.

Dan krijg je meer van hetzelfde. Volgens mij zit er veel meer creativiteit in de samenleving.’

Bent u een wetenschapper of een activist?

‘Een combinatie. Ik noem mezelf scientivist, en zie dat als een geuzennaam. Op sociale media zie je mijn activistische kant, in mijn boeken en publicaties de we­ tenschappelijke. Ik vind dat je die rollen kan scheiden.

Zo’n vijftien jaar geleden stond ik daarin vrijwel alleen, nu zijn er in Nederland tientallen en wereldwijd dui­ zenden wetenschappers die er ook zo tegenaan kijken.

En ik verplaats me steeds meer naar de economische en maatschappelijke arena. Ik vind alleen wetenschap­ pelijke artikelen schrijven niet zo interessant meer, daarmee bereik je hooguit een paar honderd mensen.’

52

DE INGENIEUR • JANUARI

2022

Hoe scheidt u die rollen?

‘De ene rol loopt over in de andere.

Als ik als wetenschapper heb bere­ kend dat we de helft van de elektrici­ teitsvoorziening kunnen opwekken door alle daken vol te leggen met zonnepanelen, en ik realiseer me vervolgens dat we momenteel nog geen 10 procent van die daken ge­ bruiken, dan staat de activist in me op en ga ik in Rotterdam praten met het havenbedrijf en de wethouders, over hoe dat sneller kan. Als je 35 jaar onderzoek hebt gedaan aan klimaatverandering en weet aan welke knoppen je moet draaien om de situatie te verbeteren, waarom zou je dan niet mee gaan draai­ en? Ik zie dat er te weinig gebeurt om de opwarming tegen te gaan en ik weet hoe urgent het is. Dan vind ik het bijna een morele plicht daarmee zelf actief aan de slag te gaan. In 2004 lag ik in een Frans ziekenhuis, na een bijna dodelijk fietsongeluk in de Pyreneeën. Ik lag volledig in de kreukels, in mijn gezicht had ik alles gebroken wat je kan breken. Toen brak dit besef door.’

Tast het de geloofwaardigheid van wetenschappers niet aan als ze niet objectief zijn?

‘Ik ben nog nooit een objectieve wetenschapper tegengekomen. Het verzamelen en analyseren van data is in zekere mate objectief, maar het interprete­ ren is voor meerdere uitleg vatbaar en de overdracht is al helemaal persoonsafhankelijk. Als ik de covid­ cijfers analyseer, kan ik de boodschap op verschillende manieren communiceren: pikzwart, optimistisch of iets daar tussenin. Ik geloof in “postnormale weten­ schap”. Dat is een betrekkelijk nieuwe stroming die uitgaat van onzekerheid, complexiteit en dialoog. Die niet alleen expertkennis gebruikt, maar ook kennis vanuit de samenleving. Je komt deze stroming vooral tegen in vakgebieden waarbij zowel de belangen als de onzekerheden groot zijn. In feite is het “wetenschap die niet gelooft in objectieve wetenschap”. Daar tegenover staat de klassieke, positivistische wetenschap. Vooral bètamensen hebben daar last van, die zeggen dat we­ tenschap objectief is. Maar dat vind ik nogal naïef en achterhaald, eerlijk gezegd.’ foto ’ s : drift , gaby jongenelen fotografie

UIT DE VERENIGING

Een greep uit het aanbod van activiteiten van het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs (KIVI).

Samenwerken met een ingenieur!

Speciaal voor kinderen organiseert KIVI Regio Oost op 29 januari een ontdekkingstocht door het interactieve Oyfo Techniekmuseum in Hengelo. De deelnemers mogen in groepjes zelf dingen maken, en komen daarna in het museum alles te weten over stoommachines, robots, smartphones, kunst, energie en meer. Of de KIVI Techniekdoemiddag voor kinderen door kan gaan hangt nog wel af van de coronamaatregelen.

KIVI Techniekdoemiddag, Oyfo Techniekmuseum, Hengelo, 29 januari, 13.15-14.45 uur, kivi.nl/afdelingen/regio-oost/activiteiten

Online spreekuur KIVI-ingenieurscoach Wat wil ik met mijn loopbaan? Hoe bereid ik me voor op een online sollicitatiegesprek? Waarop moet ik als startende ondernemer letten? Hoe pak ik een carrièreswitch aan? Zou die baan in het buitenland iets voor mij zijn? Elke ingenieur wordt in zijn loopbaan wel eens met dit soort vragen geconfronteerd. KIVI heeft tientallen coaches die advies kunnen geven.

Meer weten? Meld je dan vrijblijvend aan voor een online spreekuur.

Spreekuur KIVI-coach, 24 januari vanaf 19 uur. Aanmelden met naam, telefoonnummer en lidnummer via ingenieurscoach@kivi.nl

Waterstof maken op de Noordzee Het Noordzeebekken is aan het transformeren van een olie- en gaswinningsgebied naar een windmolenpark. Op zo’n dertien kilometer uit de kust van Scheveningen wordt met die windenergie voor het eerst offshore groene waterstof geproduceerd op een operationeel platform. Op 20 januari geeft directeur gastechnologie René Peters van TNO een lezing over deze pilot, PosHYdon. De lezing is georganiseerd door KIVI Offshore Techniek, is in het Engels, en indien nodig online.

Lezing: PosHYdon – Pilot for Offshore Green Hydrogen Production, 20 januari.

Tijd en plaats volgen via kivi.nl/ot FOTO ’ S : OYFO TECHNIEKMUSEUM ; NEPTUNE ENERGY

Vraag ’t de coach Elke maand legt De Ingenieur een vraag van een lezer voor aan een van de KIVI-ingenieurscoaches.

Tekst: Marlies ter Voorde

Hoe houd ik contact met anderen bij het werken op afstand?

‘Door de coronapandemie werken we tegenwoordig veel vanuit huis. In de meeste gevallen betekent dit dat we vergaderen en samenwerken via beeldverbindingen. Het voordeel is dat je geen reistijd hebt, het nadeel het ontbreken van de fijne mimiek op het scherm en het missen van persoonlijk contact.

Mijn belangrijkste advies is: neem bewust de tijd en ga elke dag op zoek naar lichtpuntjes. Dat kunnen letterlijke lichtpuntjes zijn, bijvoorbeeld in de ogen van degene met wie je aan het beeldbellen bent, maar ook de figuurlijke lichtpuntjes van de dag. De ene keer vind je die makkelijker dan de andere. Als het niet lukt, klamp je dan vast aan een leuk vooruitzicht of een mooie herinnering.

Zorg verder dat je elkaar niet alleen opzoekt voor de zakelijke vergaderingen, maar dat er ook ruimte is voor ongedwongen contact. Duurt een meeting van tien tot elf uur? Zorg dan dat je de vergadering om tien voor elf afsluit en blijf nog even hangen. Of begin met een creatieve vraag voor iedereen. In de tijd die niet officieel ingeroosterd staat, hebben mensen het vaak over de dingen die hen naast het werk bezighouden en kunnen ze elkaar een steuntje in de rug bieden.

Ook helpt het om af en toe een meeting te plannen zonder agenda. Bij ProRail doen we dit sinds vorige zomer met de groep aankomende Chartered/ Incorporated Engineers. Dat bevalt zo goed, dat ik het de leden van KIVI ook wil aanbieden. Daarom organiseer ik vanaf begin 2022, in de weken met een even weeknummer, op vrijdag vanaf 10.00 uur een online inloopuurtje. Om gewoon wat te sparren met ingenieurs onder elkaar, zonder een vooraf bepaald onderwerp. Wie belangstelling heeft, kan zich aanmelden via info@stichtingsteiger. nl onder vermelding: KIVI meetingpoint.’

Coach: Dineke Oudijk

Heeft u ook een vraag?

Mail naar redactie@ingenieur.nl JANUARI 2022 • DE INGENIEUR

53

DE WAARDE VAN KIVI Chartered Engineering

In 2022 viert het Koninklijk Instituut van Ingenieurs (KIVI) zijn 175ste verjaardag.

De Ingenieur belicht daarom iedere maand het belang van de vereniging, nu en in de toekomst. .

Kwaliteitsmerk voor topingenieurs Wie lid is van KIVI en een ingenieursopleiding heeft afgerond, kan ervoor kiezen om zich te laten registreren als Chartered of Incorporated Engineer. Een uitstekende manier om je kwaliteiten als professioneel ingenieur te kunnen bewijzen, stelt Eelco Schrik, voorzitter van de KIVI-afdeling Chartered Engineering.

T E K S T: P A N C R A S D I J K

Daar staat-ie dan: net klaar met de ingenieursopleiding, en met vers in de hand een prachtig diploma van een hogeschool of technische universiteit als garantie voor een succesvolle entree op de arbeidsmarkt. Ingenieurswereld: Here I come! Maar spoelen we de tijd een paar jaar door en zoomen we in op dezelfde ingenieur, dan is

de situatie wellicht heel anders. Hij of zij heeft inmiddels een hoop praktijkkennis opgedaan bij die eerste werkgever waar hij – net afgestudeerd – zo enthousiast aan de slag was gegaan. Hij heeft deelgenomen aan projecten, misschien zelfs wel projecten geleid, cursussen en trainingen gevolgd, en congressen bijgewoond.

Meldt deze ingenieur zich opnieuw op de arbeidsmarkt, dan kan hij echter nog steeds geen ander officieel document overleggen dan dat diploma van weleer, dat alleen maar iets zegt over de kwalificaties die hij had als afstudeerder. De ervaringen die hij al werkend heeft opgedaan, kan hij natuurlijk wel vermelden in een cv of een LinkedIn-profiel, maar aangezien iedereen die zelf schrijft hebben die geen enkele officiële status.

Internationale titel Precies in die leemte voorziet het programma Chartered Engineering dat KIVI na een reeks pilots in 2018 heeft gelanceerd. Chartered en Incorporated engineer zijn internationaal erkende titels die in Nederland alleen door KIVI worden verstrekt: directeur Miguel Delcour is de Registrar.

‘Verander je van baan, dan blijft een stuk van je professionele prestaties en ontwikkeling vaak achter op de HR-adeling van de werkgever’, zegt Eelco Schrik, voorzitter van de KIVI-afdeling Chartered Engineering (CE).

‘Dankzij het CE-programma is dit van jou en kun je het toch meenemen.’ Het programma draait grotendeels om het portfolio aan kennis en ervaring dat ingenieurs op-

54

DE INGENIEUR • JANUARI 2022

foto ’ s : depositphotos ; robert lagendijk ( rechts )

bouwen. Chartered Engineer (voor academisch opgeleide ingenieurs) en Incorporated Engineer (voor hbo-ingenieurs) is ‘een kwaliteitsmerk voor topingenieurs’, zegt Schrik.

Het proces om die registratie te krijgen is geen formaliteit. Kandidaten moet zich op vijf domeinen kunnen onderscheiden, legt Schrik uit. Dat betreft natuurlijk hun technische kennis en kunde als ingenieur, maar ook op persoonlijk vlak wordt van de kandidaat heel wat verwacht: leiderschap, communicatie en professionele betrokkenheid. In hun portfolio zullen de kandidaten daar dus rekenschap van moeten geven.

Portfolio opbouwen Voor een kandidaat een portfolio gaat opbouwen, checkt KIVI eerst diploma’s en werkervaring. Er zijn uitzonderingen, maar in de regel zijn kandidaten minimaal vijf jaar aan het werk als ze het traject ingaan, zegt Schrik.

Het zorgvuldig samenstellen van het portfolio is vervolgens het meest tijdrovende onderdeel van de hele procedure. Van elk van de vijf geëiste competenties moet je schriftelijk onderbouwde bewijzen aanleveren. ‘Als je dat in de avonduren doet, dan ben je er zo een maand of drie mee bezig’, zegt Schrik. Helemaal alleen hoeft een kandidaat dat overigens niet te doen; KIVI-mentoren staan klaar om waar nodig te helpen en er is een speciale, gebruiksvriendelijke site voor ingericht.

Het portfolio wordt vervolgens gelezen en beoordeeld door een van de huidige Chartered Engineers, die tevens een vakgenoot van de kandidaat is. Wordt het portfolio in orde bevonden, dan volgt er een assessment-interview waarin de kandidaat in gesprek gaat met twee Chartered Engineers en een procesbegeleider. Gaat het gesprek goed, dan gaan de papieren naar Registrar Delcour, mag de kandidaat voortaan CEng of IEng achter zijn naam zetten en lid worden van de speciale KIVI-afdeling.

Anders dan de titel waarmee een ingenieur zijn loopbaan begint, wordt deze nieuwe titel echter elke twee jaar herbevestigd. ‘Het proces van herregistratie is lang niet zo ingewikkeld als de eerste erkenning’ zegt Schrik. ‘Je moet elke twee jaar laten zien hoe je je op de vijf competenties heb doorontwikkeld. Volg je een cursus of ga je naar een groot congres, dan levert dat punten op. Die zijn belangrijk voor je herregistratie. Maar ook het meedraaien met het review- of mentorproces van nieuwe chartered engineers helpt.’

Onderscheidend Het kost je dus wel enige moeite, maar dat is het waard, stelt Schrik. ‘Je toont ermee je passie en trots voor het vak en je onderscheidt je zo van andere professionals.

Maar tegelijkertijd verzeker je je er zo van dat je je blijft ontwikkelen. Verander je van baan, dan verhuist je professionele dossier me je mee en de kwaliteit daarvan is ook nog eens onafhankelijk aangetoond. Daarnaast is de registratie internationaal erkend en voldoet (dus) aan internationale standaarden voor topingenieurs.’.’

In Nederland gaan steeds meer mensen het traject in.

Toch zijn het er nog niet zoveel als in bijvoorbeeld Engeland, waar zeker een kwart van de ingenieurs zich laat registreren. ‘We hebben nog een slag te slaan’, zegt Schrik.

2022 wordt dan ook het jaar waarin de organisatie gaat groeien. Niet alleen werknemers zelf, maar ook werkgevers zullen worden benaderd met alle voordelen van het chartered engineerschap. Het feit dat een ingenieur zijn titel heeft verrijkt, straalt immers ook op de werkgever af, zegt Schrik. ‘Die kan ermee aantonen met topingenieurs te werken. In het buitenland is dat nu al soms doorslaggevend voor het doorgaan van een project.’

Kijk voor meer informatie op kivi.nl/afdelingen/chartered-engineering

JANUARI 2022 • DE INGENIEUR

55

Hoe Boeing zichzelf naar de afgrond managede Met de 737 MAX bracht Boeing een onveilig vliegtuig op de markt. Toen twee daarvan crashten, probeerde de vliegtuigbouwer eerst de piloten de schuld te geven.

Over de diepe duikvlucht die het bedrijf daarna inzette, gaat het mooie Flying blind.

Tekst: Jim Heirbaut

56

DE INGENIEUR • JANUARI 2022

Vliegen is hartstikke veilig. Elke dag vinden er wereldwijd meer dan honderdduizend vluchten plaats (cijfers van voor de pandemie) en daarbij gaat zelden wat mis. Maar weinig mensen maken zich echt zorgen over die machine van aluminium, staal en composieten waar ze instappen, en die op tien kilometer hoogte door het luchtruim zoeft.

Tot drie jaar geleden. Toen stortten kort na elkaar twee nieuwe vliegtuigen van Boeing-type 737 MAX neer. Bij beide crashes, in Indonesië en Ethiopië, worstelden de piloten met een nieuw softwaresysteem dat de neus omlaagdrukte. Ze verloren deze ongelijke strijd en er kwamen 346 mensen om. Wat bleek?

De Amerikaanse vliegtuigbouwer had het ontwerp van een ouder type 737 wat aangepast en als een nieuw, veilig vliegtuig verkocht. Daarbij had het de piloten echter niet ingelicht over dat nieuwe, cruciale stuk software. Hoe het zover kwam en wat Boeing te verwijten valt, vertelt het nieuwe boek Flying blind van journalist Peter Robison tot in gruwelijk detail.

Robison is journalist bij Bloomberg en heeft het met dit boek extreem grondig aangepakt. Hij interviewde nabestaanden van de slachtoffers, ingenieurs die bij Boeing werken of hebben gewerkt en medewerkers van de Federal Aviation Administration (FAA). Laatstgenoemde is de organisatie die de bouw van nieuwe vliegtuigen kritisch moet volgen, maar dat – spoiler alert – in het geval van de MAX niet goed heeft gedaan. Dit is het gevolg van een ontmanteling van de verantwoordelijkheden van de FAA die al jaren gaande was. Stapsgewijs had Boeing steeds meer taken naar zich toegetrokken rond het testen en certificeren van nieuwe toestellen. Het werd de slager die zijn eigen vlees keurt; dat kan toch niet goed gaan?

Schokkend is om te lezen hoe de top van Boeing – door torenhoge aandelen is het bedrijf inmiddels het lievelingetje van beleggers geworden – zijn eigen ingenieurs de mond snoert die waarschuwen voor het rammelende nieuwe softwaresysteem. ‘Als een student luchtvaarttechniek zo’n ontwerp zou inleveren bij een opdracht, kreeg hij van mij een onvoldoende’, zegt er een.

Maar de topmensen van Boeing duwden door. De MAX moest en zou er komen.

Snel, en tegen zo laag mogelijke kosten.

Anders zou de vliegtuigbouwer de strijd verliezen met de Europese concurrent Airbus, dat met de A320neo eerder een zuinig toestel in de markt had gezet.

Flying blind laat goed zien hoe Boeing veranderde van een bedrijf dat door ingenieurs werd geleid (nog tot eind vorige eeuw) in een bedrijf van managers, die vooral sturen op aandeelhouderswaarde.

Waar dat toe leidde? Het budget voor het ontwikkelen van een nieuw vliegtuig werd gehalveerd. Boeing verhuisde de productie voor een deel van de omgeving van Seattle, de geboortegrond van Boeing, naar South Carolina, waar de lonen lager waren, maar de mensen ook nauwelijks ervaring hadden met het bouwen van vliegtuigen.

Bij de 787 Dreamliner besteedde Boeing de bouw van veel belangrijke onderdelen uit aan andere bedrijven, soms zelfs in het buitenland. Dit leidde tot vertragingen, communicatieproblemen en, uiteindelijk, tot een lagere kwaliteit. Het resultaat is een hele reeks problemen sinds de Dreamliner op de markt is: van accu’s die in brand vliegen tot, recent nog, titanium onderdelen die niet goed waren gemaakt door de Italiaanse toeleverancier.

Maar het meest dramatische toestel blijft de MAX. Toestellen van dat type vliegen wereldwijd inmiddels weer rond, nadat Boeing werd gedwongen stevige verbeteringen door te voeren. Nog een crash met dat toestel kan het bedrijf zich eigenlijk niet meer veroorloven.

Dit boek maakt de lezer tegelijkertijd boos en nieuwsgierig. Boos om de nalatigheid van de Amerikaanse vliegtuigbouwer, en dat de hoogste managers niet zijn gestraft; Dennis Muilenburg, ceo ten tijde van de ontwikkeling van de MAX, moest het bedrijf in 2019 verlaten, maar kreeg wel tientallen miljoenen mee. En nieuwsgierig, omdat het fascinerend is om te lezen hoe het zover heeft kunnen komen. Robison brengt taaie materie heel knap tot leven.

Flying blind. The 737 MAX tragedy and the fall of Boeing Peter Robison | 288 Blz. | € 25,99

Ode aan de wetenschap In de achtdelige serie Jekels Jacht herhaalt wetenschapsjournalist Diederik Jekel belangrijke experimenten uit de Nederlandse wetenschapsgeschiedenis.

Offshore in transitie De Nederlandse offshore-industrie staat al vijftig jaar aan de top en is niet van plan die positie op te geven, betoogt het jubileumboek Wagen en winnen.

Tekst: Pancras Dijk

In 1959 werd in de Groningse bodem een grote hoeveelheid gas ontdekt. Op zoek naar méér richtte men de blik op de Noordzee. Met succes: de Nederlandse offshore-industrie zou de wereld veroveren.

Inmiddels is de sector een halve eeuw oud.

Nadat twee jaar geleden de KIVI-afdeling Offshore techniek Abraham zag, is het nu de beurt aan brancheorganisatie IRO, die in 1971 mede door KIVI-leden werd opgericht om de belangen te behartigen van het Nederlandse bedrijfsleven op het gebied van de oceanologie.

Daarmee werd niet de studie naar zeestromen bedoeld, stellen de auteurs, maar ‘de kennis tot gebruikmaking van de zee in de ruimste zin’.

Die auteurs zijn de maritieme historici Frits Loomeijer en Joke Korteweg. Zij deden voor het boek niet alleen archiefonderzoek, maar spraken ook met vele experts. Toch overheerst al lezend lange tijd het gevoel dat de offshore sector die prachtige toekomst vooral achter zich heeft. Zo gek is die gedachte ook niet. Bedrijven die groot zijn geworden met boren naar gas en olie, zullen zich immers in het post-fossiele tijdperk volledig opnieuw moeten uitvinden.

Juist op grond van het verleden, betogen de auteurs, valt te verwachten dat de Nederlandse offshoresector nog zeker decennia wereldwijd een hoofdrolspeler op energiegebied zal blijven.

De sector maakt immers al telkens de ene na de andere transitie mee: van kolen naar olie en aardgas. Nu bijvoorbeeld staan de bedrijven ‘in de startblokken’ om met getijdenenergie aan de slag te gaan, maar ‘de ambtelijke en politieke molens’ malen langzaam, stellen de auteurs, zonder te overtuigen. Dat de offshorebedrijven zich door de jaren heen flexibel hebben betoond is zeker waar, maar eerder dan een pionier in de energietransitie, zoals de ondertitel luidt, zijn het toch vooral dappere trendvolgers.

Een natuurkundeleraar die het Dopplereffect wil uitleggen, kan tegenwoordig verwijzen naar een auto met loeiende sirenes: als die naar je toe komt rijden, hoor je hogere tonen dan als hij van je af beweegt. Maar hoe toonde Buys Ballot het effect aan in 1845? En met welke experimenten bewees hij de naar hem genoemde wet, die het verband tussen de werkelijke toonhoogte, de waargenomen toonhoogte en de snelheid van de geluidsbron beschrijft? Met een trompettist op een stoomtrein en enkele waarnemers met een absoluut gehoor, zien we in deel 1 van Jekels Jacht. In deze serie herhaalt wetenschapsjournalist Diederik Jekel de experimenten van verschillende Nederlandse wetenschappers. Niet ongeveer, maar zo precies mogelijk. Hij duikt in de rapporten en verslagen van weleer, zoekt de exacte plek en attributen op en gaat aan de slag. En dat levert leuke televisie op.

De aflevering met Buys Ballot brengt Jekel onder andere in het Spoorwegmuseum en bij een trompettenbouwer. We zien de herhaling van het experiment, maar ook de voorbereidingen, de problemen die Buys Ballot tegenkwam en de uitdagingen voor Jekel die de sprong in de tijd met zich meebrengt. Zo kon de stoomtrein naar Jekels keuze niet rijden, omdat deze te breed was voor het hedendaagse spoor. We zien hoe een andere trein wordt gekozen, hoe het vuur in de locomotief wordt opgestookt en hoe deze nog even snel wordt volgetankt (met water).

Na de aflevering met Buys Ballot volgen Moll, Lipperhey, Huygens, Van Leeuwenhoek, Drebbel, Stevin en Kamerlingh Onnes: wetenschappers die met hun ontdekkingen de koers van de geschiedenis veranderden. Zonder hen geen onderzeeboten, navigatiesystemen of MRI-scanners. Jekel herhaalt niet alleen hun experimenten, maar laat ook zien onder welke omstandigheden ze moesten werken en hoe ze vaak moesten vechten tegen het geloof of heersende opvattingen. Zo brengt hij een ode aan de wetenschappers uit onze geschiedenis. En als iemand daar goed in is, is het Diederik Jekel wel. (MtV) Jekels Jacht | NPO2 | vanaf 5 februari, elke zaterdag 19.50 uur

Wagen en winnen Frits Loomeijer en Joke Korteweg | 304 Blz. | € 29,95 foto : annemieke van der togt

JANUARI 2022 • DE INGENIEUR

57

MEDIA

Kunst uit het datatijdperk Kunstenaars maken steeds vaker gebruik van algoritmen, toont The Age of Data overtuigend aan. Maar kan een computer werkelijk creatief zijn?

Tekst: Pancras Dijk

58

DE INGENIEUR • JANUARI 2022

Behalve de hoofdrolspelers Orpheus en Eurydice was het vooral de sculptuur Ego die de aandacht trok in de opera L’Orfeo zoals de Nederlandse Reisopera die in 2020 op de planken bracht. Ego was een uit zestien kilometer lange, flinterdunne fluorkoolstofvezels geweven doek, zo groot dat het volledige podium ermee kon worden overspannen. Studio Drift uit Amsterdam, de maker van het werk, had het aan acht hoekpunten opgehangen, elk met een eigen motortje. Trok er één het geheel wat strakker, dan moesten de andere motortjes daarop reageren.

Een van de oudste opera’s was in het mo­ dernst mogelijke jasje gestoken. Dat Ego op de operabezoekers bijna als een personage overkwam, was te danken aan de algorit­ men en software die erin waren verwerkt en waardoor de motortjes konden reageren op de muziek en bewegingen. Het was wel regelmatig nodig om het algoritme te corrigeren, vertelt Lonneke Gordijn van Studio Drift in The Age of Data. ‘Behalve het algoritme hadden we dus ook nog een soort marionettenspeler nodig om de bediening te kunnen overnemen.’

Steeds meer kunstenaars maken in hun werk gebruik van data. In The Age of Data worden naast Ego van Studio Drift nog veertig werken uitvoerig beschreven.

Samensteller Christoph Grünberger pro­ beert in het voorwoord uit te leggen wat de gemene deler is. ‘Alle kunstenaars in dit boek reiken met hun visie ver voorbij de bekende horizon’, schrijft hij, ‘en dat doen ze allemaal met de hulp van kunstmatige intelligentie’ – die hier niet als abstractie verschijnt, maar als verf, vorm of voorstel­ ling.

In The Age of Data krijgen abstracte begrippen vorm. ‘Data gaat altijd om informatie’, zegt kunstenaar Hannes Koch ergens. ‘Maar het heeft pas echt impact wanneer je het creatief weet te verpakken.’

Tegelijkertijd toont het geweldig vorm­ gegeven boek een duidelijke richting waarin kunst en design zich kunnen bewe­ gen. En die maakt nieuwsgierig – ook naar de marionettenspeler achter de coulissen.

The Age of Data. Embracing Algorithms in Art & Design | Christoph Grünberger | 400 Blz. | € 68,-

foto : studio drift

Q&A

Elke maand weer zijn er talloze nieuwe boeken en voorstellingen.

De Ingenieur pikt de interessantste eruit en stelt de maker vijf vragen.

De Vlaamse filosoof Lode Lauwaert doceert techniekfilosofie aan de Katholieke Universiteit Leuven. Onlangs verscheen van zijn hand het boek Wij, robots, een filosofische blik op technologie en artificiële intelligentie.

Ons financiële systeem kraakt in zijn voegen. Geen rente op spaargeld, jongeren kunnen een koophuis wel vergeten en in het buitenland mogen critici van de overheid soms niet eens een bankrekening openen. Bitcoin zou onderdeel kunnen zijn van de oplossing, betogen Bert en Peter Slagter. ons geld is stuk. en waarom bitcoin de oplossing is | 304 blz. | € 22,99

Tekst: Pancras Dijk

1 2 3 4 5

Waarom dit boek?

‘Het idee om dit boek te gaan schrijven begon met de vaststelling dat technologie, met name kunstmatige intelligentie (AI), zich inmiddels diep heeft geworteld in ons alledaagse bestaan. Telefoons, computers, spraaktechnologie, Google Maps: ze zijn allemaal totaal vanzelfsprekend geworden. Intussen bleek recent uit onderzoek hier in Vlaanderen dat twee van de drie mensen niet weten dat AI overal al aanwezig is. De meesten weten zelfs nauwelijks weten wat AI precies behelst, terwijl de overheid er toch veel geld in steekt.’

Voor wie is het boek bedoeld?

‘Natuurlijk voor technologen, ingenieurs, computerwetenschappers.

Maar ik heb het eigenlijk geschreven voor iedereen die graag een boek leest en die in het thema is geïnteresseerd. Beleidsmakers die beroepsmatig met AI te maken hebben, behoren ook tot de doelgroep. En als laatste hoop ik mijn filosofische vakgenoten ermee te inspireren meer over technologie na te denken. Bijna geen andere Vlaamse filosoof houdt zich met deze materie bezig. Wat dat betreft is het in Nederland beter gesteld.’

Hoe bent u tewerk gegaan?

‘Om het voor zoveel mogelijk mensen aantrekkelijk te maken, koos ik een brede opzet en heb ik zo helder mogelijk geschreven. Technische termen ben ik uit de weg gegaan. Ik ging zitten en prentte me in dat ik moest schrijven alsof ik een krantencolumn voltikte: niet academisch, maar meer uit de losse pols, spreektaal bijna.’

portret : koen broos

Filosoof Hans Schnitzler was al kritisch op Big Tech toen iedereen er nog in geloofde. Nu zelfs de grootste technooptimisten moeten toegeven dat Facebook en Google te machtig zijn geworden, is het tijd voor de volgende stap. Hoe beteugelen we Big Tech? vpro tegenlicht - digitale detox | 24 januari 22.15 uur | npo 2

Of het nu gaat om Siri of Alexa: feit is dat smart assistants vaak een vrouwelijke stem hebben. Welke diepere betekenis kunnen we daarin ontdekken? De Britse krant The Guardian maakte er een boeiende, tweedelige podcast over. do smart assistants need a feminist

| science weekly |

Wat heeft u zelf geleerd tijdens het schrijven?

‘Vijf jaar geleden had je me niet moeten vragen wat deep of machine learning was. Zelfs over AI was ik indertijd niet veel verder gekomen dan een vaag verhaal. Maar de afgelopen jaren heb ik er veel over nagedacht, boeken gelezen, cursussen gevolgd. Om een boek te kunnen schrijven over de ethiek van kunstmatig intelligente technologie moet je immers die technologische kant wel volledig doorgronden.’

reboot?

Waarom moeten ingenieurs uw boek lezen?

‘Ik geef onder andere les aan toekomstige AI-ontwikkelaars. Dat college is het enige moment in hun opleiding dat ze met filosofie en ethiek worden geconfronteerd. Maar het probleem is zelfs nog groter. Ingenieurs ontwerpen technologie waarvan ze veelal niet inzien dat die kleine of grotere ethische problemen kan veroorzaken. Wie mijn boek heeft gelezen, ontwikkelt wellicht een “ethische reflex”, een sterker bewustzijn van de ethische kanten van technologische innovatie.’

Weinig YouTube-kanalen zijn zo inspirerend als dat van de jonge Amerikaanse ingenieur Shane Wighton.

Inmiddels hebben zich meer dan 3,5 miljoen mensen geabonneerd op zijn filmpjes over de bizarre technische uitdagingen die hij zichzelf stelt. stuff made here | youtube.com/c/stuffmadehere

op alle podcastplatforms

JANUARI 2022 • DE INGENIEUR

59

Voorwaarts

Voorspellen is lastig, zeker als het om technologische vooruitgang gaat.

Fanta Voogd verdiept zich maandelijks in de geschiedenis van de toekomst.

Torenhoog

Energie opwekken met opstijgende hete lucht is menigmaal bedacht In de Brabanthallen werd op 7 december 1995 het MegaPower-project onthuld. Een vijf kilometer hoge toren op de Noordzee zou, gebruikmakend van het temperatuurverschil tussen hoog en laag, evenveel elektriciteit opwekken als elf kolencentrales.

Gedurende een paar dagen stond het project vol in de publiciteit. Daarna is er niets meer van vernomen. Waarom eigenlijk niet?

De Ingenieur bood een open podium aan MegaPower. plan. Zijn onderzoek was gefinancierd door Novem, een De dag voor de officiële presentatie in Den Bosch werd agentschap van het ministerie van Economische Zaken het plan in vier ruim geïllustreerde pagina's uit de doe- dat ook de presentatie in de Brabanthallen had georganiken gedaan. ‘Plaats een gigantische toren in zee, laat gas seerd. Novem-directeur Peter van der Luyt toonde zich via een pijp opstijgen tot vijf kilometer hoogte, waar het bij die gelegenheid enthousiast over het project: ‘Het is condenseert en als vloeistof terugloopt tot zeeniveau, een grensverleggend idee; het is te gemakkelijk om dit als waar het door een turbine wordt omgezet in elektrisch waanzinnig weg te schrijven. Jules Verne werd indertijd vermogen. Onmogelijk? Nee, eerste studies rechtvaardi- ook voor gek versleten.’ gen nader onderzoek,’ aldus de inleiding van het artikel.

Vooral de betrokkenheid van Hoogovens bracht geDe ingenieurs vergeleken hun plan met de werking van wicht in de schaal. Ruud van Ginkel van Hoogovens was een waterkrachtcentrale omdat beide systemen draaien een van de auteurs van het stuk in De Ingenieur en spreker op het verticale temperatuurverschil in de atmosfeer bij de presentatie. ‘Het is een project waarbij je van verbaen de circulatie die dat teweegbrengt. Wordt het water zing bijna van je stoel valt’, tekende NRC Handelsblad uit bij de opwekking van hydro-elektriciteit opgevangen zijn mond op. ‘De meeste mensen reageren erg sceptisch. in stuwmeren en van daaruit door turbines gejaagd, in Maar we zijn er na verschillende onderzoeken achter geMegaPower gebeurt dat in een gesloten systeem, met komen dat dit plan technisch wel degelijk uitvoerbaar lijkt.’ ammoniak in plaats van water.

Ook Stork Ketels in Hengelo was betrokken.

De artist impression bij het verhaal toont in één oogopslag de kolossale omvang van het systeem. De constructie wordt in evenwicht De enige verwezenlijkte zonnetoren gehouden met op de zeebodem verankerde tuikabels. Grensverleggend is het idee om de van enige omvang stond bij het toren te vullen met waterstof (300.000.000 Spaanse plaatsje Manzanares kubieke meter), voor de opwaartse kracht om het gevaarte (406.000 ton) overeind te houden. Onderin de toren brengt de ammoniak turbines De gedachte om het temperatuurverschil tussen hoog met een vermogen van zevenduizend megawatt in bewe- en laag aan te wenden voor het opwekken van elektriciteit ging, elf keer het vermogen van de destijds net geopende was niet nieuw. Al in 1903 beschreef de Spaanse kolonel kolencentrale aan de Amsterdamse Hemweg.

Isidoro Cabanyes in het vakblad La Energía Eléctrica zo'n zonnetoren. Sindsdien is er een eindeloze reeks plannen Hemelbestormer gemaakt om opstijgende hete lucht bovenin een toren, MegaPower komt uit de koker van uitvinder Frank Hoos een molen of turbine aan te laten drijven. De enige ver(1946), destijds werkzaam bij de in maritieme technie- wezenlijkte zonnetoren van enige omvang is die bij het ken gespecialiseerde firma Seatec. Opvallend is dat Spaanse plaatsje Manzanares. Deze experimentele enerHoos brede steun kreeg voor zijn hemelbestormende giecentrale was in 1982 voltooid en had een vermogen 60

DE INGENIEUR • JANUARI 2022

1995

‘Het is een grensverleggend idee; het is te gemakkelijk om dit als waanzinnig weg te schrijven. Jules Verne werd indertijd ook voor gek versleten.’

Peter van der Luyt, directeur van Novem, in de Volkskrant (8 december 1995).

van vijftig kilowatt, vergelijkbaar met een kleine windturbine. Zeven jaar later waaide de 195 meter hoge toren om, de tuikabels waren doorgeroest. Ook het idee om in plaats van hete lucht een condenserend gas in te zetten, is al eens eerder uitgedokterd. De Israëlische uitvinder Tzvi Tilman vroeg in 1963 patent aan op een drie kilometer hoge elektriciteitscentrale met ammoniak als medium.

De constructie zou worden ondersteund met draaggas.

Qua omvang en ambitie overtrof het Nederlandse MegaPower al deze eerdere en latere plannen. Dat het plan kritisch zou worden onthaald, lag voor de hand.

Een vijf kilometer hoge toren. Dat was bijna tien keer hoger dan het destijds hoogste gebouw ter wereld: de Sears Tower in Chicago is 527 meter. NRC Handelsblad en de Volkskrant lieten meteen na de presentatie sceptici uit de wetenschap, milieubeweging en elektriciteitssector aan het woord. De Ingenieur plaatste in januari 1996 kritische reacties van lezers. Marinus van Holst, emeritus hoogleraar aan de TU Delft schreef: ‘Ik heb een paar sommetjes gemaakt (...). De uitkomsten lijken mij niet bemoedigend.’ Vervolgens veegt hij vriendelijk de vloer aan met het project. Zo berekent hij dat er bovenin de toren het equivalent van twee miljoen vrachtwagenradiatoren moet komen om het ammoniakgas af te koelen en te laten condenseren.

De eerste twee bladzijden van het artikel in De Ingenieur, nummer 20, 6 december 1995.

FOTO : DE INGENIEUR

Doos van Pandora Hoe kijkt het brein achter MegaPower na al die jaren terug op het project? Frank Hoos over de telefoon: ‘Ik ben naderhand verdergegaan met dezelfde natuurkundige principes als MegaPower. Ik ben nu 75 en ik werk er nog vijf à zes dagen per week aan. Maar ik ben afgestapt van het idee van een hoge toren.’ Meer wil hij niet kwijt over zijn nieuwe plannen. Waarom hebben we na 1995 niets meer over het project gehoord? ‘Het was te futuristisch.

Er kwam veel kritiek. Maar het was ook niet bedoeld als iets dat onmiddellijk moest worden uitgevoerd. Het vervolg vergde hoge investeringen, daar is men voor teruggedeinsd. De bedrijven zijn mede door de negatieve reacties afgehaakt. En ook de lage energieprijs hielp niet.’

Later schrijft Hoos per e-mail met bewonderenswaardige volharding: ‘MegaPower bracht niet alleen een nieuwe manier van energieopwekking, maar vooral een andere manier van denken. Wellicht heeft de thermodynamische doos van Pandora nog andere verrassingen.

Die kunnen slechts worden gevonden door nieuwe, nog niet betreden paden te bewandelen, heel vaak te vallen, maar wel steeds weer op te staan. Daarbij moet worden bedacht dat niet alle wijsheid in een boekje staat, maar dat het essentieel is om het eigen gezond verstand te gebruiken.’

JANUARI 2022 • DE INGENIEUR

61

Teamgeest

Nederland telt tientallen studententeams waarin aankomende ingenieurs zich een jaar lang fanatiek inzetten voor een concreet doel.

Snel én schoon In de energiemix van de toekomst speelt waterstof een hoofdrol, stelt Green Team Twente. De 27 studenten van de Universiteit Twente en hogeschool Saxion in Enschede brengen die toekomst dichterbij door een waterstofauto te bouwen die niet alleen efficiënt is, maar ook supersnel.

Tekst: Pancras Dijk

‘Hoe kun je zekerheid inbouwen wanneer je eigenlijk geen idee hebt wat je aan het doen bent?’ Wouter Groote Veldman schrikt bijna zelf van wat hij zegt. ‘Ik bedoel: we willen innoveren, maar ook goed presteren. Ik vind het best moeilijk om daar het juiste midden in te vinden.’

Afgelopen september heeft Groote Veldman zijn bacheloropleiding advanced technology aan de Universiteit Twente voor een jaar gepauzeerd. Hij wijdt zich sindsdien volledig aan het bouwen van een waterstofauto. Als manager van het Green Team Twente, volledig bestaand uit studenten van de UTwente en van hogeschool Saxion, moet

hij ervoor zorgen dat het team zo goed mogelijk presteert in de twee wedstrijden waar het naartoe werkt: de Shell Eco-marathon eind mei en de Formula Student ruim een maand later.

‘Bij de Eco-marathon draait het om efficiëntie’, legt Groote Veldman uit. ‘Hoeveel kilometer kun je rijden op achttien gram waterstof?’ Het Green Team Twente doet inmiddels al zo lang aan die wedstrijd mee, dat de vorige leden aan hun opvolgers hebben ingefluisterd dat er vermoedelijk weinig efficiëntiewinst meer te behalen is. ‘We houden de auto van vorig jaar rijklaar en doen nog wat kleine aanpassingen om weer de

Team De leden van GreenTeam Twente studeren aan de Universiteit Twente en aan hogeschool Saxion.

62

DE INGENIEUR • JANUARI 2022

Eco-marathon te kunnen rijden. Maar we hadden ook een nieuwe uitdaging nodig.’

Hoge snelheid Daarom heeft het huidige team zich nieuwe doelen gesteld. De meest concrete: ze gaan deelnemen aan de Formula Student-wedstrijd die volledig om snelheid draait.

‘We hadden onszelf twee weken de tijd gegeven om uit te zoeken of het realistisch is om daar goed voor de dag te komen’, zegt teamlid Benthe Commissaris. ‘Het betekent namelijk dat we een volledig nieuwe auto moeten bouwen, met meer en grotere motoren voor meer vermogen, met een totaal andere stroomlijn en met spoilers om bij hogere snelheid toch voldoende neerwaartse kracht te behouden.’

Ze besloten ervoor te gaan. De nieuwe auto – niet van carbon, zoals z’n voorganger, maar van aluminium en staal – is inmiddels ontworpen en de onderdelen zijn in bestelling. ‘We kunnen nauwelijks voortborduren op het werk van eerdere Green Teams’, zegt Groote Veldman. ‘Om de nieuwe auto snel rijdend te krijgen, gaan we nu veel onderdelen kopen.’

Maar dit is een meerjarenplan, zeggen de teamleden. ‘Gaandeweg zullen we ontdekken welke componenten niet optimaal functioneren’, zegt Groote Veldman. ‘Die

Mijlpalen Het team heeft het jaar verdeeld in een aantal milestones: van ontwerpen via bouwen naar testen. foto ’ s : greenteam twente

Naam: Green Team Twente Aantal leden: 27 Doel: winnen van snelheidsrace Perspectief: bijdragen aan een energiemix waarin waterstof een hoofdrol speelt

gaan we dan het komend jaar alsnog zelf bouwen.’

Hun werkplaats delen de studenten met vier andere Twentse studententeams. ‘Voorheen hadden we veel contact met elkaar’, zegt Commissaris. ‘Door corona is dat minder geworden. We vormen nu eigenlijk een bubbel van 27 studenten.’

Uitdragen Het team heeft zich naast het racen met de zelfgebouwde auto nog een opdracht gegeven, legt Commissaris uit. Die draait rond educatie en voorlichting. ‘We willen laten zien hoe waterstof nu echt werkt. ‘We gaan naar scholen en laten onze auto zien op evenementen. Waterstof gaat een hoofdrol spelen in de energiemix van de toekomst en op het gebied van mobiliteit vormt waterstof een goed alternatief voor fossiele brandstoffen en elektrisch rijden. Overtollige, duurzame energie van windmolens of zonnepanelen kan immers prima worden opgeslagen in waterstof. En op een tank vol waterstof rijd je zo zeshonderd kilometer, een stuk verder dan op een volle accu.’

Zodra de filmtheaters weer opengaan, gaan de studenten ook het filmtheater in met een vijftig minuten durende documentaire, nog gemaakt door het vorige Green Team: Waterstof. Fuel of the future. ‘Als we over waterstof beginnen, merken we dat er nog

altijd veel mensen zijn die twijfelen of het wel veilig is. Dan beginnen ze over de ramp met het luchtschip de Hindenburg in 1936.

Wij willen laten zien dat het wél veilig is.’

De studenten geven toe dat ze zelf tot voor kort ook niet zo veel van waterstof wisten. In de eerste twee jaar van hun studie was het onderwerp in ieder geval nog niet voorbijgekomen. ‘Maar laatst waren we op een middelbare school, waar de leerlingen ons vertelden dat ze net een lesmodule over waterstof hadden gehad’, zegt Commissaris.

‘Dus het gaat de goede kant op.’

Praktische kennis Intussen werken de teamleden behalve aan een auto ongemerkt ook aan hun persoonlijke en professionele ontwikkeling.

Groote Veldman: ‘Al die praktische kennis die we hier opdoen, die leer je allemaal niet op de universiteit. Het is alsof we onze eigen startup runnen. Alle theorie die je bij colleges meekrijgt, kan je daar niet op voorbereiden.’

Commissaris, die technische bedrijfskunde studeert, kan dat alleen maar beamen.

‘Ik heb in de twee maanden voor dit team al meer geleerd dan in twee jaar studeren achter de laptop’, zegt ze. ‘Het is fantastisch om als lid van het team te werken aan de toekomst: die van onszelf, maar ook aan die van de mobiliteit.’

BEELD : PRORAIL

Werk aan het spoor Treinen worden steeds zwaarder en het klimaat verandert. Of de drieduizend kilometer aan – vaak oude – spoordijken in ons land dat aankan, wordt nu pas goed onderzocht.

AI in de zorg Als er één terrein is waarop kunstmatige intelligentie nu al haar waarde bewijst, is het wel in de zorg.

En het samenspel tussen arts en AI neemt de komende jaren alleen nog maar verder toe.

Tech-dichter Aaron Mirck voedde zijn gedichten aan een algoritme. Dat herschreef ze naar eigen inzicht, deelde ze – en oogstte meer likes dan het oorspronkelijke werk.

Ingenieur van het Jaar Wie wint dit jaar de Prins Friso Ingenieursprijs? De drie kandidaten presenteren zich.

DE INHOUD IS ONDER VOORBEHOUD

Nabootsen Een aantal teamleden houdt zich bezig met simulaties: zowel van het ontwerp als van racesituaties.

Vermogen Om redenen van efficiëntie wordt niet het volle vermogen van de waterstoftank benut.

JANUARI 2022 • DE INGENIEUR

63

Vragenvuur

Zeven prikkelende vragen aan muzikant en schrijver Auke Hulst, van wie onlangs De Mitsukoshi Troostbaby Company verscheen, met lovende recensies.

Tekst: Jim Heirbaut

Wat is het laatste dat u zelf heeft gerepareerd?

Ik wou dat ik dát had uitgevonden!

64

‘Een project dat al een tijdje loopt is het ombouwen van een Gibson SG, een elektrische gitaar. Vooralsnog heb ik die SG vooral gesloopt, omdat ik er andere pick-ups (elementen) in wil hebben, die door corona slecht leverbaar blijken – ze moeten uit de VS komen. Niet dat ik handig ben hoor. Ik heb wel de nodige meubels zelf gemaakt, maar zodra er elektriciteit bij komt kijken…’

‘Koude kernfusie. Die is er nog niet, maar ik wou dat ik het had uitgevonden, want dan waren we een heel stuk verder met de energietransitie.’

Welke technologische ontwikkeling baart u zorgen?

‘De combinatie van kunstmatige intelligentie, sociale media en de belangen van tech-reuzen en twijfelachtige overheden. Je kunt lastig beweren dat een mens nog autonoom is. We zijn onherroepelijk deel van een netwerk, een zwermgeest, en de aard ervan staat me niet aan. We worstelen nu al enorm met de uitwassen, terwijl de ontwikkelingen nog in de kinderschoenen staan.’

U mag een robot uitkiezen om bij u in te trekken, die één ding goed kan.

Wat is dat?

‘Drummen. Ik kan in mijn thuisstudio veel dingen zelf, maar ik kan absoluut niet drummen. Een altijd beschikbare drummer zou handig zijn. Aan de andere kant: ik werk geregeld met een fantastische drummer – Theun Supheert – en die zou ik ook niet kunnen missen. Dus misschien toch gewoon een schoonmaakrobot, die niet zelfbewust en intelligent is, want dan zou ik me schuldig gaan voelen. Een robot zoals Scottie, de robotdochter in mijn laatste roman, lijkt verleidelijk – ze is een fascinerend wezen – maar dat lijkt me eerder iets voor in de literatuur dan voor in het echte leven.’

Voelt u zich nog veilig op sociale media?

‘Niet echt. Ik voel geregeld de aandrang me er uit terug te trekken, maar tegelijk ben ik voor de zichtbaarheid van mijn werk ook een beetje de gevangene van dat systeem. Althans, ik laat me gevangen houden door de angst dat ik eigenlijk niet zonder kan. Ik denk dat dat een worsteling is die velen zullen herkennen.’

U kunt ineens tijdreizen.

Naar welke tijd reist u af?

‘Funny you should ask. In mijn nieuwe roman zit een romanin-een-roman verborgen, en dat is een tijdreisverhaal. Over een man die terugkeert in de tijd in de hoop het verleden te kunnen veranderen – enkel om te ontdekken dat daarmee de wonden van het verleden niet zijn gerepareerd. Maar serieus: ik vind het ontzettend jammer dat ik nooit planeten rond andere sterren zal kunnen bezoeken, dus een héél stuk de toekomst in, naar een tijd waarin dat wel kan, zou ik zeker overwegen.’

Dilemma: wereldfaam verwerven als schrijver of als muzikant?

‘Muzikant zet financieel – hoewel veel minder dan dertig jaar terug – meer zoden aan de dijk. Maar weet wat je wenst. Het is een ontzettend publiek kunstenaarschap, en daar moet je tegen kunnen. Ik weet niet of ik het zou trekken. Wereldfaam als schrijver is dan beter, want anoniemer. Maar misschien is zelfs die druk al verlammend. Mag ik ook gewoon een wereldwijd redelijk goed verkopende writer’s writer zijn?’

DE INGENIEUR • JANUARI 2022

FOTO : LENNY OOSTERWIJK

Welk innovatief project wint

De Vernufteling 2021 Publieksprijs?

Bekijk alle inzendingen in dit magazine en stem van 11 januari t/m 21 januari op jouw vernuftige favoriet.

NLingenieurs.nl/devernufteling

met medewerking van De Ingenieur

Dag van de Ingenieur Woensdag 16 maart 2022

De Prins Friso Ingenieursprijs Met de uitreiking van de Prins Friso Ingenieursprijs aan de Ingenieur van het Jaar wil het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs (KIVI) excellente ingenieurs en hun werk voor het voetlicht brengen.

Kijk voor meer informatie op: kivi.nl/dagvandeingenieur.

De winnaar wordt op de Dag van de Ingenieur op 16 maart 2022 bekend gemaakt.

TECHNIEK MAAKT JE TOEKOMST

DE INGENIEUR