De Ingenieur februari 2022 by De Ingenieur

TECHNIEK MAAKT JE TOEKOMST

DE INGENIEUR NR. 2 JAARGANG 134 FEBRUARI 2022

DOKTER DATA WELKE KANSEN BIEDT AI IN DE ZORG?

W AT E R S T O F O P S L A G

Prins Friso Prĳs Wie wordt Ingenieur van het Jaar?

TECHDICHTER

ZONNEMOBIEL

SOCIALE ROBOTS

Akshit Gupta: Levens redden met schone lucht

W I N D PA R K E N I N Z E E

Schone stranden Opruiminktvis doet het vuile werk

Ben jĳ ook een topingenieur? Laat het zien en word Chartered of Incorporated Engineer!

“Ingenieurs die ‘Chartered’ hebben gevolgd, hebben veelal een integrale en brede kĳk op engineeringsvraagstukken en projecten. Het chartership van KIVI biedt een competentiegericht kader om op persoonlĳk vlak jezelf te ontwikkelen.”

“Door het behalen van mĳn Chartered Engineer-status ben ik in staat de professionaliteit tĳdens de verschillende projecten binnen mĳn vakgebied neer te zetten.”

Daan Verbruggen, IEng sinds juli 2021

Sander Fiévez, CEng sinds januari 2022

Een kwaliteitsmerk voor topingenieurs, wat biedt het jou? Internationale erkenning Chartered Engineer (CEng) of Incorporated Engineer (IEng) is een internationaal erkende kwalificatie voor ingenieurs. Kennisstructuur CEng of IEng biedt een structuur voor kennisuitwisseling en continue professionele ontwikkeling op diverse technische werkvelden en disciplines. Sleutelelementen hierbĳ zĳn: reflectief leren, peer review, en ontwikkeling van de kennis en ervaring van de ingenieur.

Onderscheidend vermogen CEng of IEng is een uitgelezen kans voor excellente en toegewĳde ingenieurs om zich te onderscheiden van niet-geregistreerde ingenieurs. Kwaliteitsbewĳs CEng of IEng is een bewĳs van bekwaamheid en betrokkenheid, en voor het bereiken én behouden van een professionele kwaliteitsnorm.

Wervingskracht CEng of IEng geeft toegang tot interessante projecten en banen. In een groeiend aantal landen is Chartership vereist voor het verwerven van projecten op hoog niveau. Chartered Engineers stellen de normen die anderen volgen. Start direct! Scan de QR-code of ga naar: charteredengineer.nl

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, Amersfoort

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

Ingenieurs voor de lens ‘Het lijkt wel een schilderij!’, ‘Gaaf zeg!’, ‘Wat een fantastisch portret.’ Zo maar wat reacties die de afgelopen tijd in de mailbox binnenkwamen. De complimenten waren stuk voor stuk bedoeld voor fotograaf Bianca Sistermans. Sinds twee jaar maakt zij de ingenieursportretten voor de rubriek Doelen & Drijfveren in dit blad. Met een ouderwetse, analoge camera bezoekt ze de geïnterviewde meestal thuis, waar ze alle tijd neemt om vertrouwen te winnen, de juiste lichtval te vinden, volmaakt scherp te stellen. Verschillende geportretteerden lieten me na afloop weten hoe bijzonder ze de fotosessie hadden gevonden. Op de redactie vinden we het nog steeds vooral spannend. Waar de meeste fotografen een hele reeks beelden sturen waaruit we kunnen kiezen, laat zij altijd maar één foto ontwikkelen. Dat ene beeld blijkt altijd raak te zijn. Laatst liet ik er een op posterformaat afdrukken. Ineens zag ik allerlei details die me eerder niet waren opgevallen. Wat mij betreft organiseren we op het KIVI-bureau eens een tentoonstelling met alle portretten die Bianca inmiddels van ingenieurs heeft gemaakt. Dat zou een prachtig beeld geven van de beroepsgroep anno nu. Een stel mannen en vrouwen waar iedereen wel bij wil horen. Deze maand konden we naast Bianca nog een aantal fotografen op pad sturen. Marieke Wijntjes, Rutger Geerling en Zilveren Camera-winnaar Kees van de Veen portretteerden elk een van de drie genomineerden voor de Prins Friso Prijs. De grote foto in de rubriek Nieuws is deze maand van Cynthia Boll – ook al een recente winnaar van de Zilveren Camera. Zij heeft een ambitieus multimediaproject rond de Afsluitdijk opgezet. Naast veel lees- dus vooral ook veel kijkplezier gewenst deze maand.

Dat ene beeld blĳkt altĳd raak te zĳn

FOTO : ROBERT LAGENDIJK

FEBRUARI 2022 • DE INGENIEUR

NR. 2 JAARGANG 134

FEBRUARI 2022

foto : shutterstock

AI in de zorg Wat mankeert een patiënt en wat is de beste behandeling? Voor een antwoord op die vragen leunen artsen steeds vaker op software met kunstmatige intelligentie. De voordelen zijn evident, maar zijn er ook nadelen? Gaan algoritmen ook in het ziekenhuis de dienst uitmaken?

22 Ingenieurs: wees empathisch!

48 De dichter is een algoritme

Er is één element dat van fundamenteel belang is voor elk ingenieurschap, stelt scheidend Ingenieur van het Jaar David Fernandez Rivas. Wat dat is? Empathie.

Met kunstmatige intelligentie zijn de ingewikkeldste vraagstukken op te lossen, maar kunnen we er ook poëzie mee schrijven? ‘Techdichter’ Aaron Mirck ging de uitdaging aan.

28 Een robot als speelkameraad Steeds vaker vertrouwen we niet alleen mechanische, maar ook sociale taken toe aan robots. Welke gevolgen heeft dat, voor onze kinderen bijvoorbeeld?

24 Wie wordt dit jaar Ingenieur van het Jaar?

34 Offshore in versnelling

Marijn van Rooij, Nikéh Booister en Sjoerd Kersten houden zich alle drie op een of andere manier met het water bezig. Maar wie krijgt de Prins Friso Prijs?

We willen veel meer windenergie gaan oogsten op zee. Maar om de capaciteit snel fors te verhogen, is nieuwe technologie nodig.

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

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

Kunstmatige intelligentie blijkt op meerdere terreinen van de zorg van nut te kunnen zijn. beeld : shutterstock 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 Wie wonnen De Vernufteling 2021?

32 Zien & Doen Strandbeesten in Kunstmuseum Den Haag

40 Eureka Een elektrische fixie en andere productontwerpen van morgen

56 Media Lezen, luisteren, gamen en kijken

Columns 21 Enith Pijnbestrijding

27 Podium Thijs ten Brinck

33 Möring Wee de doe-het-zelver

39 Jims verwondering Operatierobot

45 Rolf zag iets nieuws Oude jas

Persoonlijk 46 Doelen & drijfveren Akshit Gupta strijdt voor schone lucht

53 Uit de vereniging De coach en andere KIVI-berichten

59 Q&A Hanneke Ronnes en Wouter van Elburg over de Amsterdamse sloopzucht

62 Teamgeest Team Polar bouwt een zonnemobiel voor Antarctica

64 Vragenvuur Presentator Anna Gimbrère

En verder 20 Inbox Lezers reageren

50 Quote Hadi Hajibeygi bepleit ondergrondse opslag van waterstof

54 De waarde van KIVI Coaches helpen je op weg

60 Voorwaarts Het gat in de ozonlaag foto : andrey avgust

‘Het is heel begrijpelijk dat ondernemers teleurgesteld zijn, maar als wij iedereen zouden aansluiten, dan komt er te veel stroom op het net en branden kabels en stroomstations door. Dan heeft niemand meer stroom voor een veel langere periode.’ Daan Schut is chief transition officer bij Liander, dat honderden ondernemers geen stroomaansluiting kan geven omdat het net te vol is. (FD)

‘In de VS worden Nederlandse startups vaak als innovatief en vernieuwend gezien. Met ScaleNL proberen we die Amerikaanse doorbraak ook écht te forceren.’

Dirk Janssen, consul-generaal in San Francisco, legt uit waarom Nederland geld uittrekt voor startups die in de Verenigde Staten willen groeien. (De Telegraaf)

GEKNIPT ‘Een handvol grote techbedrijven controleert een wereldwijde digitale infrastructuur en sociale media hebben journalistieke functies overgenomen. Die bedrijven zijn gericht op data-extractie, niet op welzijnsbevordering of transparante informatievoorziening.’ Als we niets doen aan deze ideale voedingsbodem voor fake news, wantrouwen jegens instituties en de antivaxx-beweging, dan voorziet schrijfster Roxane van Iperen een crisis die nog lang gaat duren (Vrij Nederland).

‘Paraatheid voor een toekomstige pandemie gaat niet over machines die waarschuwen, AI en al dat soort dingen. Veel meer dan technologie hebben we een sociale oplossing nodig. Want we hebben te maken met gebroken gemeenschappen en langdurige afbraak van vertrouwen.’ Mike Ryan van de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) vindt het tragisch dat er miljoenen mensen zijn in westerse landen die niet zijn gevaccineerd omdat ze hun overheid niet vertrouwen (statnews.com).

‘Als steeds hetzelfde type mensen ingenieur wordt, dan zullen we altijd ongeveer dezelfde oplossingen krijgen.’ Hoogleraar Lisa Brodie legt het waarom uit van een nieuw, prikkelarm techniekgebouw op de campus van de University of the West of England, speciaal voor mensen met autisme (BBC News).

FEBRUARI 2020 • DE INGENIEUR

xxxx p.22

xxxx p.23

xxxx p. 26

ONDER REDACTIE VAN JIM HEIRBAUT

xxxxx p.18

REDACTIE@INGENIEUR.NL

Nieuw record voor testreactor ITER In de kernfusiereactor JET in Engeland, dé proeftuin voor de toekomstige grote broer ITER, hebben onderzoekers langer dan ooit een plasma aan de gang gehouden. Goed nieuws, omdat plasma en reactorwand nu gelijk zijn aan die in ITER. Tekst: Jim Heirbaut

In de Joint European Torus (JET) in Culham nabij Oxford, vond op 21 december 2021 om 14.30 uur vijf seconden lang kernfusie plaats in een plasmamengsel van deuterium en tritium, twee waterstofisotopen. Daarbij kwam liefst 59 megajoule aan energie vrij, meer dan twee keer zoveel als bij het vorige record.

DE INGENIEUR • FEBRUARI 2022

Dat is om meerdere redenen bemoedigend voor het onderzoek naar kernfusie als schone energiebron, zegt Egbert Westerhof, hoofd fusion energy bij onderzoeksinstituut DIFFER in Eindhoven. ‘Dit toont aan dat we beter hebben geleerd om een plasma van deuterium en tritium te beheersen, het mengsel waarop ook ITER moet gaan werken.’ Daarnaast heeft JET een paar jaar terug een nieuwe wand gekregen van wolfraam en beryllium. Omdat de wand een grote invloed heeft op het plasma, moesten de onderzoekers opnieuw leren met de reactor te werken. ‘Nu we dat onder de knie hebben, geeft dat veel vertrouwen op weg naar ITER die eenzelfde wand heeft.’ De ITER-reactor, in aanbouw in ZuidFrankrijk, moet aantonen dat kernfusie geschikt is als bron van duurzame energie. De duur van de fusiereacties zijn bij JET beperkt doordat deze nog ouderwetse spoelen van koper heeft. ‘Het kost te veel energie om de plasmapuls langer aan de gang te houden. Tokamaks (donutvormige reactoren, red.) met supergeleidende spoelen kunnen het plasma langer laten bestaan. ITER gaat werken met plasmapulsen van een half uur, zijn opvolger DEMO van een paar uur’, zegt Westerhof. Tijdens het record wekte de proefreactor nog geen energie op; er moest meer energie in dan eruit kwam. Om netto energie over te houden moet ófwel de reactor groter worden ófwel het magneetveld omhoog dat het plasma bijeenhoudt, of allebei. ‘Dat gaan we doen in ITER. Die is groter dan JET en heeft een groter magneetveld.’

Elektrisch vliegtuig voor Europa De Nederlandse startup Venturi Aviation gaat een elektrisch vliegtuig ontwikkelen met 44 zitplaatsen en een vlieg bereik van 550 kilometer: de Echelon 01. Het middelgrote vliegtuig wordt 38 meter lang, krijgt een spanwijdte van 36 meter en weegt 45 ton. Het wordt volledig aangedreven door acht elektrische motoren. Zo’n elektrisch toestel dat tien tallen mensen over honderden kilometers kan vervoeren, is nog niet op de markt. 15 pro cent van de Europese vluchten leent zich voor het toestel. Lees ook het interview met ceo Jan Willem Heinen op onze website: tinyurl.com/echelon01. (JH).

Online archief De Ingenieur Alvast een kijkje nemen in het online archief van De Ingenieur? Dat kan. De jaargangen 20102020 staan inmiddels on line, volledig doorzoekbaar. Het archief is een cadeautje van het Koninklijk Instituut Van Ingeni eurs (KIVI) aan zijn leden en aan abonnees van De Ingenieur en is te bereiken via community. kivi.nl/deingenieur. Later dit voorjaar volgt de officiële ope ning. Houd daarvoor dit blad en de KIVInieuwsbrief in de gaten.

Lees het laatste technieknieuws op www.deingenieur.nl

foto : ukaea

illustratie : royal haskoningdhv

Bron van schoon water wint Vernufteling Royal HaskoningDHV heeft de Vernufteling 2021 gewonnen met een installatie die afvalwater omzet in schoon irrigatiewater. Bij droogte kan de compacte installatie flexibel worden ingezet. Tekst: Pancras Dijk

De Vernufteling geldt als de meest prestigieuze prijs voor projecten van ingenieursbureaus. De wedstrijd wordt jaarlijks georganiseerd door brancheorganisatie Koninklijke NLingenieurs en De Ingenieur. Ingenieurs van Royal HaskoningDHV bedachten hun bekroonde installatie in overleg met Waterschapsbedrijf Limburg (WBL). Daar kampen boeren gedurende delen van het jaar met droogte en áls het dan regent, spoelt het water te snel weg. 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. Met de nieuwe, inplugbare Package Nereda-installatie kan water daar waar het nodig is aan het riool worden onttrokken, nog voordat het de rzwi bereikt. De installatie reinigt het afvalwater tot bruikbaar water. Het slib dat overblijft, gaat via het riool alsnog naar de rwzi, die er via vergisting biogas van kan maken of nuttige stoffen uit kan winnen. ‘A gift that keeps on giving’, zei juryvoorzitter Jacolien Eijer van Koninklijke NLingenieurs over de Neredatechnologie. Wereldwijd heeft Royal HaskoningDHV al zo’n negentig projecten opgezet met Nereda. De nieuwe installatie biedt een ‘oplossing voor droogte’ en ‘brengt flexibiliteit in de bestaande, starre afvalwatersystemen’, vond de jury. De eerste inplugbare Package Nereda-installatie draait al in Engeland. De andere genomineerde projecten waren een systeem voor automatische schadebeeldherkenning van Antea Group en de inzet van machine learning bij het verminderen van lachgasuitstoot bij rioolwaterzuiveringen, van bureau TAUW.

Het publiek, dat eveneens uit de zeven ingediende projecten mocht kiezen, stemde in meerderheid op het project van Antea Group, dat er met de Publieksprijs vandoor ging. Het bureau ontwikkelde een techniek voor automatische schadebeeldherken-

Automatische slijtageen schadeherkenning wint Publieksprijs ning, die slijtage en schade aan bruggen en andere kunstwerken beter, sneller en goedkoper in beeld brengt. Hiertoe maken de ingenieurs van Antea Group hogeresolutiecamera’s vast aan drones, om zo een complete constructie in beeld te brengen. Een computermodel (digital twin) op basis van deze beelden, spoort met een goed getraind algoritme vervolgens corrosievorming en schade op. FEBRUARI 2022 • DE INGENIEUR

NIEUWS

Gigawatts aan waterstof

Waterstof is een energiedrager, die bijvoorbeeld uit windenergie kan worden geproduceerd. Dit gebeurt in Nederland momenteel op relatief kleine schaal. Alle productiefaciliteiten samen hebben een capaciteit van enkele megawatts. Eind januari kwam het Institute for Sustainable Process Technology met een inventarisatie waaruit bleek dat een fabriek voor duurzame waterstof op gigawattschaal mogelijk is in Nederland, en in 2030 operationeel kan zijn. Hoe werkt zo’n waterstoffabriek?

Windenergie komt als wisselspanning binnen via hoogspanningskabels (380 kilovolt)

Transformatoren verlagen de spanning in 2 stappen. Eerst tot 66 kilovolt ...

zuurstof en elektrolysevloeistof ... en dan tot 1,5 kilovolt

... en gaat via pijpleidingen naar eindgebruikers

zuurstofgas naar atmosfeer droger Scheiding gas en vloeistof

waterstof en elektrolysevloeistof

vloeistof

waterstofgas

Waterstof wordt ontdaan van restanten zuurstof en waterdamp ...

compressor Scheiding gas en vloeistof

warmtewisselaar

vloeistof deoxidator

Elektrolyse: de gelijkspanning wordt gebruikt om water te splitsen in waterstof (H2) en zuurstof (O2) Gelijkrichters zetten de wisselspanning om in gelijkspanning

DE INGENIEUR • FEBRUARI 2022

koeltoren

gedestilleerd water

Warmte gaat zo mogelijk naar het warmtenet

INFOGRAPHIC : YMKE PAS . BRON : ISPT

Belastingdienst: ICT staat btw-verlaging niet in de weg Door softwareproblemen laat een geplande belastingverlaging op groente en fruit nog jaren op zich wachten, meldden diverse media onlangs. Onzin, zeggen de Belastingdienst en ICT-experts. Tekst: Jim Heirbaut

Er komt een suikertaks en de btw op fruit en groenten moet op termijn omlaag naar 0 procent. Dat staat althans in het coalitieakkoord dat de vier regeringspartijen in december sloten. Het lijkt een goed plan om met belastingmaatregelen mensen te stimuleren meer gezond voedsel te kopen en minder ongezonde voedingsmiddelen. Alleen blijkt de praktische uitvoering lastig. Verlagen van de btw (belasting over de toegevoegde waarde) is in de praktijk niet even een schuifje omlaag duwen; de aanpassingen zouden zelfs jaren kunnen duren vanwege verouderde ICT-systemen, melden sommige media. Hoe zit dat? De Belastingdienst geeft na vragen van De Ingenieur geen details over de ICT-systemen die betrokken zijn bij de btw-tarieven van producten. Wel geeft een woordvoerder toe dat ‘een nultarief of aanpassing van een btw-tarief inderdaad niet nieuw is. Bepaalde goederen en diensten vallen nu bijvoorbeeld ook al onder het foto : depositphotos

nultarief. ICT-technisch is het mogelijk daar groente en fruit aan toe te voegen.’ Hoogleraar informatica Chris Verhoef van de Vrije Universiteit in Amsterdam vindt het antwoord van de Belastingdienst duidelijk en hoopgevend. ‘Het laat zien dat het probleem niet zit bij hun ICT-systemen. Die zijn voorbereid op een btw-aanpassing en dat had ik ook eigenlijk wel verwacht. Er worden om de zoveel tijd tariefsveranderingen doorgevoerd.’ Zo ging het algemene btw-tarief in 2012 van 19 naar 21 procent en de btw op voedingsmiddelen in 2019 van 6 naar 9 procent. Een nultarief bestaat ook al. Wat is er dan wel zo moeilijk aan het veranderen van het btw-tarief van groenten en fruit? De woordvoerder van de Belastingdienst: ‘Vooral het afbakenen van wat groente en fruit is, is een ingewikkeld vraagstuk. De komende tijd wordt zorgvuldig naar deze puzzel gekeken.’ Dat doet de Belastingdienst samen met het ministerie van Volksgezondheid, Welzijn en Sport. De vertraging zou dus wel eens kunnen zitten in het maken van een goede indeling van producten. Zoals Tweede Kamerlid Pieter Omtzigt het formuleerde in een gesprek met BNR Nieuwsradio: ‘Deze btw-wijziging lijkt slecht uitvoerbaar. Wat doe je bijvoorbeeld met een pizza met groenten erop? Groenten zijn niet goed

gedefinieerd. Vallen chips eronder? Dat zijn in feite bewerkte aardappelen.’ Verhoef vindt ook dat de term ‘groenten en fruit’ lastig uitvoerbaar is door de Belastingdienst. ‘Sinaasappelen zijn duidelijk, maar een pak versgeperst sinaasappelsap? En druiven vallen onder fruit, maar als je ze perst en een tijdje laat rotten, dan noemen we het wijn.’

Groenten en fruit zijn niet goed gedefinieerd. Vallen chips eronder? Wijn? De coalitie kan zich beter niet branden aan het categoriseren van het gezondere voedsel, meent Verhoef. ‘We zien wel vaker dat politici zich te veel bemoeien met het “hoe” van de uitvoering. Waarom laat het kabinet niet gewoon een lijst maken van de honderd, of tweehonderd gezondste producten en die op btw-tarief nul zetten? Welke producten dat zijn, moet je niet de Belastingdienst laten bedenken, want daarvoor bestaan gespecialiseerde instanties. In dit geval het Voedingscentrum, zou ik denken.’ FEBRUARI 2022 • DE INGENIEUR

NIEUWS

Vertrekpunt van verhalen Tekst: Pancras Dijk

Je weet dat hij er ligt, verder sta je er niet te lang bij stil: de Afsluitdijk. Zo dachten fotograaf Cynthia Boll en journalist Stephanie Bakker er in ieder geval over. Hoe spannend kan zo’n zeewering immers zijn? Toch gingen Boll en Bakker zich in het bouwwerk verdiepen. Ze begonnen de dijk, die momenteel volledig wordt gerenoveerd, te zien als een vertrekpunt voor vele verhalen die verder gaan dan al leen bescherming tegen het water. Verhalen over innovatie, werk gelegenheid, duurzaamheid. Ze zijn nu te vinden op thedyke.com. ‘Onze persoonlijke missie om dit project te starten was om een discussie op gang te brengen over het uitvoeren en ontwerpen van grote infrastructurele pro jecten met oog voor mens en milieu’, zegt Bakker. Van maritiem aanneembedrijf Van Oord, dat de leiding heeft over de renovatie en ook nieuwsgierig was naar die sociale gevolgen, mochten de makers overal op en rond de dijk filmen en fotograferen. Boll won in 2018 de Zilveren Camera met een serie over de zinkende metropool Jakarta en de sociale impact van het wereldwijde probleem van zeespiegelstijging. Ook bij The Dyke ligt voor Boll de focus op persoonlijke verhalen. ‘Door het grote klein te maken wordt het inleefbaar’, zegt Boll. In de eerste online aflevering van het multimediaproject staat de vergroening van het Friese dorpje Tzum centraal, in de tweede vertelt een ecoloog hoe de aanleg van de Afsluitdijk ertoe heeft ge leid dat het IJsselmeer nu als lan delijke regenton fungeert – en hoe funest dat is voor het waterleven. De aanleg van een ‘vismigratie rivier’ door de dijk moet daarin nu verandering brengen. De derde aflevering draait om de jeugd. De komende weken komen nog afleveringen online over de gevolgen van de geplande sluis verbreding en innovaties. Maar wie thedyke.com bezoekt kan ook zelf – in woord of vlog – vertellen wat de Afsluitdijk voor hem of haar betekent. 8

DE INGENIEUR • FEBRUARI 2022

foto : cynthia boll

FEBRUARI 2022 • DE INGENIEUR

NIEUWS

Twee qubits gekoppeld met weinig ruis Onderzoekers van het Delftse QuTech hebben twee silicium qubits loepzuiver met elkaar gekoppeld. Daarmee laten ze zien dat hun techniek klaar is voor opschaling. De twee gekoppelde qubits halen een betrouwbaarheid van 99,6 procent, wat betekent dat er minder dan eens in de honderd keer een rekenstap misgaat. Dit is voldoende voor toepassing in een quantumcomputer. Reden voor vakblad Nature om het onderzoek op de cover van het nummer van 19 januari te zetten. Quantumcomputers gaan de bizarre natuurwetten van de quantummechanica op een slimme manier inzetten, is de verwachting. Op de kleinste schaal kunnen deeltjes in verschillende toestanden tegelijk zijn en de informatie die ze dragen is zelfs met elkaar verweven. Daardoor zal data sneller en efficiënter te verwerken zijn dan

GIESEN

door de discrete nullen en enen van een reguliere computer. Er wordt veel van quantumcomputers verwacht: een volwassen quantumcomputer zal codes ontrafelen of materiaaleigenschappen doorrekenen waarop de grootste supercomputer zich nu nog stukbijt. Voorlopig bevinden de wondermachines zich nog in het lab. Doorbraken zoals deze, van het team van hoogleraar Lieven Vandersypen, wetenschappelijk directeur van het onderzoekscentrum QuTech, helpen het onderzoeksveld vooruit. Qubits van silicium zijn niet het enige ontwerp waaraan wordt gewerkt; die van Google zijn bijvoorbeeld gemaakt van supergeleidend aluminium. Maar silicium qubits hebben belangrijke voordelen. Zo is hun quantumtoestand robuuster en zijn ze kleiner: dertig bij dertig nanometer, waardoor er miljoenen op een computerchip passen. Ook is de techniek voor grootschalige productie al voorhanden in de

chipindustrie, die veel met silicium werkt. Echte quantumcomputers zijn nog ver weg. Voor een universele quantumcomputer zijn naar schatting minstens honderdduizend qubits nodig. (Gieljan de Vries)

Impressie van de gekoppelde Delftse qubits: twee elektronen in een val van silicium zitten zo dicht bij elkaar dat ze elkaar direct beïnvloeden.

Robot voert zelf kijkoperatie uit Voor het eerst heeft een robot geheel autonoom een operatie uitgevoerd. De machine van Johns Hopkins University naaide twee darmen aan elkaar, een fijnzinnig klusje. De operatie gebeurde nu bij een varken, maar de onder zoekers denken dat robotoperaties bij mensen in de toekomst mogelijk wor den. De mechanische chirurg in kwestie die voor deze doorbraak zorgde, is de Smart Tissue Autonomous Robot (STAR). Dit apparaat heeft met zijn verschillende robotarmen de lastige klus uitgevoerd. Het aan elkaar hechten van twee stukken darm is voor chirurgen altijd opletten geblazen. Darmweefsel is kwetsbaar en kan snel stuk gaan. Wordt het hechten niet perfect uitgevoerd, dan kan de darm gaan lekken, wat complicaties geeft. Hechten vraagt om extreme voorzichtigheid én precisie. Het steeds weer moeten herhalen van de hechting vergt het uiterste van de con centratie en het uithoudingsvermogen van de chirurg. Een robot wordt niet moe en brengt ook hechting nummer drieëntachtig net zo aandachtig en rustig aan als de allereerste. (JH)

DE INGENIEUR • FEBRUARI 2022

illustraties : marieke de lorijn ( boven ) ; matthias giesen

Punt

Een scherpe mening over een actueel onderwerp. Deze maand Nyske Blokhuis.

Leg je idee vast Open innovatie: ik hoor er steeds vaker over als ik praat met jonge ondernemers. Wat kan er mis zijn met samenwerken en het delen van kennis? Niet veel natuurlijk en ik vind het ook prima dat het gebeurt. Toch is het verstandi ger om nieuwe, zelf ontwikkelde kennis en technologie wél vast te leggen in de vorm van octrooien. Als octrooigemachtigde werk ik al jarenlang samen met startups. Gedreven door idealis me kiezen jonge ondernemers tegenwoordig steeds vaker voor open inno vatie, waarbij samenwerken met anderen en het delen van kennis leidend zijn bij de ont wikkeling van nieuwe, veelal groene, technologieën. Om met hun technologie werkelijk te kunnen bijdragen aan een betere wereld, hante ren ze het adagium ‘alles de len’. Het vastleggen van die technologie in de vorm van octrooien vinden ze onverenigbaar met dat principe en laten ze daarom achter wege. Octrooien? Die horen bij de ‘oude’ wereld van grote, agressieve bedrijven die om het minste of geringste juridische procedures aanspannen, is hun idee. Maar daarmee slaan ze de plank behoorlijk mis en schieten ze op den duur bovendien zichzelf in de voet. Vraag je geen bescherming aan voor je in novatie, dan houdt niets andere bedrijven te gen om jouw product via reverse engineering na te maken en op de markt te brengen. De partijen die daarvan het meeste zullen pro fiteren, zijn in de regel niet die sympathieke startups die vanuit hetzelfde idealisme wer ken, maar juist die grote, nare bedrijven die het enkel om het geld te doen is. Die hebben immers de schaal om een concurrerend pro duct groot in de markt te zetten.

Vraag je wel een octrooi aan, dan kan dat je niet overkomen. Dan bepaal je immers zelf wie je technologie wel mag gebruiken en wie niet. Want dat moeten beginnende onder nemers zich goed realiseren: beschik je over een octrooi, dan betekent dat dat je het recht hebt een ander bedrijf te verbieden met je idee aan de gang te gaan. Met andere woorden: het is geen plicht, je kunt je nieuwe technologie nog altijd delen met wie je wilt. Vraag je een octrooi aan, dan komt dat bo vendien na anderhalf jaar op internet te staan. Dat is verplicht; geruch ten over allerlei geheime innovaties die worden tegengehouden omdat de octrooien ergens in een kluis liggen, kun je simpelweg negeren. Op internet zijn al die octrooien per categorie te doorzoeken. Is jouw idee opgenomen in dat register, dan kunnen andere bedrijven je eenvoudig vinden. Zo ontstaan er samenwerkingen die anders nooit tot stand zouden komen. Je mag zelf bepalen wie met je gepatenteerde tech nologie aan de slag mag gaan, maar intussen geef je zo andere bedrijven wel de kans om te leren van je innovatie. Het is een misverstand dat een octrooi alleen dient voor het beschermen van je innovatie. Octrooien zijn niet bedoeld om ten strijde te trekken tegen de rest van de wereld. Ze zijn juist bedoeld ter bevordering van veilige, open innovatie. Dus vraag ze aan!

Octrooien zijn juist bedoeld ter bevordering van veilige, open innovatie

Nyske Blokhuis, opgeleid als werktuigbouwkundige, is als octrooigemachtigde verbonden aan bureau EP&C Patent Attorneys. FEBRUARI 2022 • DE INGENIEUR

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

Leidt kunstmatige intelligentie tot revolutionaire verbeteringen?

Software in de zorg Wat een patiënt mankeert en wat de beste behandeling is – vragen die traditioneel het domein zijn van de arts – worden steeds vaker beantwoord door software met kunstmatige intelligentie erin. Gaat dit de gezondheidszorg volledig op z’n kop zetten? Wat betekent het dat de arts niet langer de alleenheerser is? Drie seconden de handen in de lucht, meer heeft een scanner op een vliegveld vaak niet nodig. De bodyscan is een snel en makkelijk alternatief voor het handmatige fouilleren. De millimetergolven scannen door kleding heen, software analyseert de weerkaatste golven en het systeem besluit dat dit personage geen gevaar vormt voor de vlucht. ‘CLEAR’ verschijnt er binnen een paar tellen in groene kapitalen op een display. Die scanner op de luchthaven werkt met kunstmatige intelligentie (artificial intelligence, AI). De machine learning-software om precies te zijn, zoekt driedimensionale beelden van het lichaam af naar drugs, explosieven of steekwapens, terwijl die zakdoeken en lippenbalsem laat passeren. Het apparaat maakt het leven van zowel veiligheidsbeambte als reiziger prettiger, want er hoeft nauwelijks meer te worden gefouilleerd. En wanneer de software van de scanner iets ziet dat mogelijk verdacht is, wordt dat vakje niet groen, maar rood en kan de beambte alsnog tot fouilleren overgaan. In de zorg heeft soortgelijke technologie haar intrede gedaan. Er zijn systemen die de radioloog helpen bij het opsporen van kanker, en er bestaat software die de kans op diabetes aangeeft op basis van foto’s van iemands netvlies. Elke week verschijnt er wel een artikel over hoe kunstmatige intelligentie de zorg revolutionair gaat verbeteren, door sneller en nauwkeuriger diagnoses te stellen.

Een deel van die opwinding is overtrokken; AI is hot en de term wordt te pas en te onpas gebruikt. Het roept ook vragen op. Wat mogen we nu echt verwachten van AI in de zorg? Waartoe is software op basis van deep learning in staat en wat zijn de valkuilen? Maken computers artsen straks overbodig of krijgen ze er alleen een digitale assistent bij? En ook: wie is straks verantwoordelijk als een dokter samen met een AI besluiten neemt rond de behandeling van haar patiënten? Afwijkingen herkennen Op de afdeling radiologie, waar men röntgenfoto’s en MRI-scans maakt, is het gebruik van AI al de gewoonste zaak van de wereld. ‘Het merendeel van de op AI gebaseerde software voor de zorg die op de markt is, is voor radiologie’, zegt Bram van Ginneken, hoogleraar functionele beeldanalyse aan het Radboudumc in Nijmegen. Dat komt doordat er buiten de zorg al veel algoritmen waren ontwikkeld voor het herkennen en sorteren van digitale beelden. In het ziekenhuis wordt AI-software gebruikt voor het opsporen van verdacht weefsel op 3D-beelden, zoals van CT- en MRI-scans; de eerste gemaakt met röntgenstraling, de tweede met radiogolven. Ook voor het bepalen van de afmetingen van een orgaan voor het markeren van de randen van een tumor, helpt AI de arts.

Het merendeel van de AI-software voor de zorg is nu voor radiologie

DE INGENIEUR • FEBRUARI 2022

De fusiebedrijven hebben nog niet voor elk probleem een oplossing

Betrouwbaarder Hoe betrouwbaar die software is die scans uitpluist hangt af van de soort scan en de ziekte waar het over gaat. Voor mammogrammen, röntgenfoto’s van de borsten, is het inmiddels duidelijk, zegt Van Ginneken. ‘AI ziet voortekenen van borstkanker beter aan de hand van een mammogram dan de radioloog.’ En in het herkennen van verschillende andere vormen van kanker zijn algoritmen even goed of bijna even goed als de arts. De computer kan ook dingen die een mens niet kan. Uit een stapel tweedimensionale plaatjes – CT-scans – een driedimensionale weergave maken bijvoor-

▼

Veelbelovend, maar nog niet zo vergevorderd, is het gebruik van AI bij pathologie, de afdeling die plakjes weefsel bekijkt en analyseert op zoek naar afwijkingen. ‘Hier zit nog altijd een patholoog de hele dag door een microscoop te turen naar ingekleurde plakjes onder een glaasje’, zegt Van Ginneken. Die plaatjes bevatten zoveel details, dat een computer daarbij meerwaarde kan hebben. Een patholoog wil bijvoorbeeld weten hoeveel lymfocyten (een type witte bloedcel) er per vierkante millimeter te zien zijn. Voor een mens is het ondoenlijk ze te tellen, maar een computer draait er zijn hand niet voor om.

Chatbots kunnen burgers laagdrempelig toegang geven tot medische informatie FOTO : SHUTTERSTOCK

FEBRUARI 2022 • DE INGENIEUR

GEZONDHEIDSZORG

Reikwĳdte van AI Op kunstmatige intelligentie (AI) gebaseerde software is kampioen in het analyseren van medische beelden, zoals mammogrammen, op zoek naar kanker. Maar AI is veelzĳdiger dan dat en op veel meer plekken in de zorg te vinden. Kunstmatige intelligentie kan goed overweg met medische scans en grote hoeveelheden data, maar kan op nog veel meer plekken in de zorg terugkomen, net zoals ze in de hele maatschappĳ steeds vaker wordt gebruikt. Een voorbeeld komt van het in kanker gespecialiseerde Antoni van Leeuwenhoekziekenhuis in Amsterdam. Dat heeft een hyperspectrale (een range aan golflengten) camera ontwikkeld, waarmee de chirurg precies kan zien

of er na het wegsnĳden van een tumor nog kankercellen zĳn achtergebleven. Bĳ de automatische analyse van de beelden bĳ verschillende golflengten wordt AI gebruikt. Ook zĳn er chatbots die burgers laagdrempelig toegang geven tot medische informatie. Een virtuele assistent geeft antwoord op allerlei vragen. ‘Dat is wel aardig, maar vaak zit er achter de chatbot niets anders dan een database met antwoorden bĳ bepaalde vragen’, zegt big data-expert Egge van der Poel. ‘Chatbots geven eigenlĳk domme antwoorden op slimme vragen. Het zou misschien interessanter zĳn als je de chatbot slimme vragen zou laten stellen aan de patiënt. Om zo stap voor stap het ziektebeeld helder te krĳgen.’

welk beeld zal ik hier doen?

Bĳ het bestuderen van mammogrammen heeft de specialist bĳ software die meespeurt naar verdacht weefsel. FOTO : SHUTTERSTOCK

DE INGENIEUR • FEBRUARI 2022

beeld, waarin het makkelijker zoeken is naar verdacht weefsel. Een radioloog moest het tot nu toe doen met die losse CT-beelden en kan hooguit in zijn hoofd proberen een 3D-weergave te vormen. De software die beschikbaar is voor radiologen wordt ook steeds beter: steeds betrouwbaarder én er zijn steeds meer verschillende afwijkingen mee te vinden. De sky is the limit? Niet helemaal, zegt Van Ginneken. ‘Mensen denken soms dat software altijd maar beter wordt, maar op een bepaald moment is de grens bereikt en kan het niet nog beter. Want op basis van een scan kun je niet met 100 procent zekerheid zeggen wat iemand mankeert, of wat de beste behandeling is. Een scan bevat maar een deel van de informatie.’ Databergen Behalve bij het analyseren van scans en andere beelden, zijn computers en de algoritmen die erop draaien ook onmisbaar bij het herkennen van verbanden in grote bergen data, verbanden die een mens zouden ontgaan. ‘Een van de trends in de zorg is value-based healthcare’, zegt Egge van der Poel, als big data-specialist werkzaam bij Jheronimus Academy of Data Science en Tias School for Business and Society. ‘Daarbij wordt de uitkomst voor de patiënt – hoe het na behandeling echt met een patiënt gaat – afgezet tegen de gemaakte kosten. De waarde van de zorg kan op twee manieren worden vergroot: door de uitkomst voor de patiënt te verbeteren of door op kosten te besparen.’ Om te weten wat die optimale zorg is, moeten allerlei gegevens worden meegenomen bij het bepalen van de behandelmethode van de patiënt. Van klinische parameters en medische scans tot gegevens over in het verleden behandelde patiënten en afgenomen vragenlijsten over hoe iemand zich voelt. Dit is te veel voor een mens om snel even te kunnen analyseren. Met speciale data science-gereedschappen, waaronder AI, is deze databerg wel te lijf te gaan. Dat heeft bijvoorbeeld geleid tot een systeem dat op de intensive care helpt met de beslissing of een patiënt veilig terug kan naar een verpleegafdeling. Het Nederlandse bedrijf Pacmed ontwikkelde een systeem dat helpt bij het bepalen van het optimale moment voor ontslag van de ic. Het gebruikte algoritme benut talloze kenmerken van de opname en de patiënt, evenals data uit het verleden. Vervolgens presenteert de software aan de intensivist de kans dat een patiënt binnen een week na ontslag opnieuw zou moeten worden opgenomen of zou komen te overlijden. Toevallige patronen Overigens zijn de verwachtingen rond AI vaak te hoog gespannen, zegt Van der Poel. ‘Elke patiënt wil een paar dingen weten. Wat heb ik, hoe bijzonder is dat, en wat kan eraan worden gedaan?’ Om die vragen te beantwoorden gebruiken artsen software die analyseert wat er in het verleden gebeurde met vergelijkbare patiënten met dezelfde aandoening. ‘Vaak zoekt zo’n systeem dan in een database met hoogstens een paar duizend cases. Nuttig, maar dat is nog geen AI, hoewel het wel zo wordt verkocht. Pas als er wordt gezocht in miljoenen dossiers

Maakt niet uit hoe, als AI maar steeds is AI nodig om een prognose te je begrijpen wat wel en wat niet kunnen stellen.’ werkt voor patiënten.’ AI heeft nog meer valkuilen. en opnieuw betere Overigens verschillen artsen ‘Je moet oppassen dat algoritmen van mening of de black box echt voorspellingen doet een probleem is, schreef Nature geen toevallige patronen oppikken

twee jaar terug. De ene kant zegt: als je niet weet hoe een algoritme tot zijn uitkomst komt, dan is dat onwenselijk. Maar er is ook een groep die zegt: het maakt niet uit hoe, als de AI maar steeds en opnieuw betere voorspellingen doet dan een arts. ‘Misschien moeten we ons hier niet zo op blindstaren. De manier waarop mensen in de geneeskunde werken is minstens net zo ondoorzichtig’, verwoordde Eric Topol, een Amerikaanse arts en onderzoeker, het tegen Nature. ‘Gaan we machines aan een hogere standaard houden?’ Van behoorlijk wat geneesmiddelen is ook niet bekend waarom het werkt. Bekendste voorbeeld is lithium, vertelt Van Ginneken, dat wel aan patiën-

in data’, zegt epidemioloog Laure Wynants van de Universiteit Maastricht. ‘In een enorme berg data is altijd wel een patroon te herkennen’, bevestigt Van der Poel. ‘Maar dat de computer daarin een verband of patroon vindt wil nog niet zeggen dat je er iets aan hebt voor een behandeling.’ Fundamenteel van aard is het probleem dat veel varianten van AI een black box zijn. Neem de neurale netwerken voor machine learning die steeds beter worden in het herkennen van structuren op beelden naar gelang ze meer beelden verwerken. Daarvan is niet duidelijk hoe ze aan hun uitkomsten komen. Big data-expert Van der Poel: ‘Als het gaat om bijvoorbeeld advertenties op internet, is dat geen probleem. Maar in de zorg wil

Kunstmatige intelligentie helpt de intensivist bijvoorbeeld om te beslissen of een patiënt veilig terug kan naar een verpleegafdeling. foto : shutterstock

FEBRUARI 2022 • DE INGENIEUR

GEZONDHEIDSZORG

Zwangerenzorg in Ethiopië Waar AI in rĳke landen vooral de zorgkosten moet helpen beteugelen, kan slimme software in armere landen het niveau van de zorg helpen verbeteren. Neem het echografieapparaat dat onderzoekers van het Nĳmeegse Radboudumc ontwikkelden en met het bedrĳf Delft Imaging naar Ethiopië brachten. ‘In het land zĳn lang niet overal voldoende geschoolde artsen en verpleegkundigen beschikbaar. Daar kan computertechnologie het verschil maken’, zegt hoogleraar functionele beeldanalyse Bram van Ginneken. Het verschil tussen leven en dood voor de moeder, om precies te zĳn. In Ethiopië sterven relatief veel moeders in het kraambed. Simpelweg omdat tĳdens de zwangerschap geen echo’s worden gemaakt. Dus verhoogde risico’s, zoals een stuitligging of een tweeling, worden niet van tevoren opgemerkt.

De oplossing is best eenvoudig: een goedkope echokop, gekoppeld aan software op een laptop of smartphone, waarop de analyse van de beelden volautomatisch plaatsvindt. De zorgverlener beweegt de echokop in lange banen over de buik van de hoogzwangere moeder, ongeveer zoals de lengte- en breedtegraden over de wereldbol gaan. Op die manier wordt de hele buik gecoverd en kan de software cruciale dingen berekenen zoals oriëntatie van de foetus, hoofdomtrek en een eventuele tweeling. Dankzĳ dit systeem maakt het opleidingsniveau van de zorgverlener minder uit en gaat het niveau van de zorg voor moeder en kind fors omhoog. Van Ginneken. ‘Het mooie is dat ze in zulke landen soms sneller gaan dan bĳ ons. Ze slaan een stap over en gaan direct naar de automatisering van bepaalde diagnostische processen.’

Terwĳl de zorgverlener de echokop over de buik van de hoogzwangere moeder beweegt, berekent software direct cruciale zaken zoals oriëntatie van de foetus, hoofdomtrek en een eventuele tweeling. Dit systeem kan helpen de moedersterfte tĳdens de bevalling terug te dringen. FOTO : RADBOUDUMC

DE INGENIEUR • FEBRUARI 2022

ten met manische depressiviteit wordt gegeven. ‘Gaan we daar dan ook mee stoppen?’ Er gaan wel stemmen op om de black box die veel AI is, een beetje open te maken. ‘De ontwikkelaars van AI kunnen zorgen dat de gebruiker inzicht krijgt in waar het algoritme naar kijkt’, zegt Wynants. ‘Een andere aanpak is dat je niet het algoritme de variabelen laat kiezen, maar dat de gebruiker er alleen parameters in stopt die zinvol zijn vanuit medisch oogpunt.’ Betere zorg? Softwarebouwers zeggen vaak dat hun producten patiënten betere zorg geven, maar of dit ook al echt zo is, vraagt Van Ginneken zich af. ‘De kracht van AI is veel meer dat die de radioloog werk uit handen kan nemen. Als die scans bekijkt op zoek naar kanker, dan zit hij of zij de hele tijd te speuren op het computerbeeld, markeringen te zetten, notities te maken, dingen terug te zoeken.’ Zulke repetitieve taken kun je beter overlaten aan software. Die doet dat sneller. ‘Daardoor krijgt die specialist meer tijd voor overleg met collega’s en contact met de patiënt.’ Bijkomend effect is dat AI kan helpen de zorgkosten te beteugelen. Die rijzen de pan uit en dreigen de komende jaren nog verder te stijgen. Bij alle hosanna over algoritmen en software in het ziekenhuis horen wel een aantal kanttekeningen. Toen epidemioloog Wynants in 2020 een grote studie deed naar ‘voorspellende AI’ bij covid-19, schrok ze. Samen met collega’s hield Wynants meer dan tweehonderd AI-algoritmen tegen het licht die dienden om covid-19 vast te stellen, het ziekteverloop te voorspellen of vast te stellen welke bevolkingsgroepen een verhoogd risico lopen om in het ziekenhuis te belanden. De uitkomst viel zwaar tegen: bijna geen enkel algoritme was bruikbaar voor patiëntenzorg. Hoe kan dit? Simpele modellen en geheime datasets ‘Voor een deel zijn de verwachtingen AI overtrokken. Er worden enorm veel algoritmen ontwikkeld om ziekte te diagnosticeren of het ziekteverloop te voorspellen’, zegt Wynants. ‘Maar veel van die modellen worden niet goed getest op onafhankelijke data. De makers lopen de kantjes ervan af, waardoor hun model beter lijkt dan het in de praktijk ooit zal zijn.’ Wynants twijfelt niet aan de goede bedoelingen van de makers van alle tools die half 2020 ineens met vereende krachten, en onder tijdsdruk, werden gemaakt voor covid-19. ‘Maar we zagen toen wel dat verschillende groepen met eigen modellen tegen elkaar opboden. Dat leidde tot een paar honderd matige modellen, die op slechts kleine datasets en nauwelijks onafhankelijk waren getest.’ Het ging hier overigens om AI-modellen opgesteld door wetenschappers die in eerste instantie gaan voor proof-of-principle om te laten zien dat iets werkt, de modellen zijn dan nog niet gecertificeerd voor gebruik in het ziekenhuis. Maar toch. Een ander probleem is als de dataset waarop een algoritme wordt getraind niet representatief is. Wynants: ‘Ik ben wel tegengekomen dat een groep wetenschappers een model ontwikkelde om covid te herkennen, maar dat ze voor het trainen van het algoritme, data

Voorwaarde voor betrouwbare AI-software zijn goede datasets

is meer dan vervelend’, benadrukt Wynants. ‘Dan kunnen er mensen doodgaan.’ Een belangrijke voorwaarde voor betrouwbare AI-software is dat de makers hun algoritme dat ze hebben ontwikkeld (getraind) met een bepaalde dataset, moeten testen op een onafhankelijke andere dataset. Verder moet die dataset wel representatief zijn voor het land en de patiëntenpopulatie waar de tool wordt gebruikt. Wynants: ‘Veel ontwikkelaars doen dit niet. Ik ben geen doemdenker, maar wil simpelweg aangeven dat er werk aan de winkel is. Het opstellen van bruikbare AI-software zou een multidisciplinaire inspanning moeten zijn. Daar moet je met artsen, programmeurs, statistici en epidemiologen samen aan werken.’ Daarmee is Eduard Fosch-Villaronga, universitair docent law, robots and AI aan de Universiteit Leiden, het hartgrondig eens. ‘Als je alleen ingenieurs hun gang

gebruikten van patiënten met een andere luchtwegaandoening. Dat kan niet.’ Een algemene tendens die Wynants signaleert, is dat de bedrijven die AI-tools ontwikkelen vaak hun modellen niet delen. Ze zijn blijkbaar bang dat een ander er met hun intellectuele eigendom vandoor gaat. ‘Ik begrijp dat ze hun verdienmodel beschermen, maar deze houding maakt een onafhankelijke check lastiger. Dat is slecht voor de kwaliteit en in een crisis vind ik het zelfs onethisch.’ In haar onderzoek kwam Wynants soms veel te ingewikkelde modellen tegen, maar ook te simpele. Regelmatig worden AI-tools te vroeg verkocht en de resultaten te rooskleurig voorgespiegeld. ‘De AI-tool is nog lang niet zo goed in het voorspellen van ziektebeloop als de makers beweren. Artsen kunnen de software dan weliswaar eenvoudig gebruiken, maar als de voorspelling die hij doet niet klopt, gaan er dingen echt mis. En dat

Net als de robots die assisteren bij operaties, kan ook AI-software steeds meer. Hoe meer autonomie zo’n systeem krijgt, hoe meer de verantwoordelijkheid verschuift van de zorgverlener naar de fabrikant van robot of AI. foto : shutterstock

FEBRUARI 2022 • DE INGENIEUR

GEZONDHEIDSZORG

AI doet het voorwerk Als er ergens te weinig artsen zĳn of als de werkdruk voor een dokter om een of andere reden moet worden beperkt, kan AI het voorwerk doen. Veel voorbeelden daarvan zĳn te vinden in de hoek van de e-health: het gebruik van digitale technologie ter ondersteuning of verbetering van de gezondheidszorg. Neem het ziekenhuis dat tĳdens de coronapandemie patiënten thuis zelf een hartfilmpje liet maken. Op basis van onder meer de gemeten temperatuur, hartslag en zuurstofverzadiging berekende AI-software wie waarschĳnlĳk covid-19 had en dus snel naar

een arts moest voor verder onderzoek en behandeling. Een ander voorbeeld is de digitale stethoscoop die mensen thuis kunnen gebruiken. Een app legt uit waar het apparaat op het lichaam moet komen om naar de longen te luisteren. De app analyseert aan de hand van AI de opname van de ademhaling. Vervolgens toont de app het resultaat en wat de logische volgende stap is. De patiënt wordt dus of gerustgesteld of doorverwezen naar een zorgprofessional. Dergelĳke inzet van AI kan de zorg toegankelĳker maken en, als het goed is, het aantal doktersbezoeken verminderen.

Met de digitale stethoscoop kan men thuis naar de longen luisteren. Een app analyseert het resultaat en verwĳst door of stelt de patiënt gerust. foto : shutterstock

DE INGENIEUR • FEBRUARI 2022

laat gaan, kan dat leiden tot rampen. Je hebt er echt andere expertises bij nodig. Daarnaast zou je bij het bouwen van nieuwe AI-software idealiter ook een diverse groep mensen betrekken’, betoogt hij. Mensen van verschillende huidskleur, afkomst, leeftijd en gendervoorkeur. ‘Diversiteit is heel breed.’ Fosch-Villaronga doet in Leiden onderzoek naar robotica in de gezondheidszorg, zoals operatierobots en exoskeletten. Recentelijk is de nadruk in zijn onderzoek komen te liggen op diversiteit en discriminatie. Te vaak nog worden groepen mensen vergeten door de makers van technologie, meestal onbewust. ‘Neem de case van een exoskelet. Dat was al helemaal gebouwd, toen bleek dat het voor sommige vrouwelijke gebruikers te smal was bij de heupen. Het ontwerpteam had daar beter op moeten anticiperen, want we weten dat mannen- en vrouwenlichamen heel verschillend zijn.’ AI kent vergelijkbare blinde vlekken. Bekend voorbeeld is dat van automatische gezichtsherkenning. Als die algoritmen enkel zijn getraind op witte gezichten, dan zullen ze per definitie slechter presteren bij mensen met een donkere huidskleur. Rĳke datasets In een medische setting kan bevooroordeelde AIsoftware een verkeerde diagnose of behandeling tot gevolg hebben. Dat kan leiden tot schade bij de patient of zelfs de dood. ‘Helaas wordt naar dit onderwerp nog weinig onderzoek gedaan’, zegt Fosch-Villaronga. Dat een technologie nadelige gevolgen heeft voor bepaalde mensen, is natuurlijk niet de bedoeling geweest van de makers ‘Maar dat betekent nog niet dat we ons erbij moeten neerleggen. De meeste personen zullen zich misschien niet gediscrimineerd voelen. Maar we kunnen allemaal om een of andere reden deel uitmaken van een minderheid die door het systeem wordt gediscrimineerd.’ Om te garanderen dat AI-software voor zoveel mogelijk mensen goed werkt, zou de dataset waarmee het algoritme is getraind zo ‘rijk’ mogelijk moeten zijn; dat wil zeggen, verschillende groepen mensen moeten vertegenwoordigen. Ten slotte moet een nieuwe tool goed

Een mooi voorbeeld van de kracht van AI is een product van Nederlandse makelij. Thirona, een spinoff van het Radboudumc, biedt het product RetCAD aan. Op basis van een kleurenfoto van iemands netvlies (links) gaat software op basis van AI aan de slag. Op de foto zijn allerlei structuren te zien, zoals adertjes en vlekjes die de software vergelijkt met een grote hoeveelheid foto’s van anderen, waarop het algoritme is getraind. Hieruit volgen ge biedjes die mogelijk afwijkend zijn (te zien op de heat map rechts). RetCAD berekent hieruit de kans die de persoon heeft om bepaalde oogaandoeningen te krijgen, zoals glaucoom (beschadiging van de oogzenuw) of leeftijds gebonden maculadegeneratie, waarbij het zicht steeds slechter wordt. Ook de kans op diabetische retinopathie – beschadigingen in de bloedvaatjes van het oog als gevolg van diabetes – is met deze automatische analyse van oog foto’s te voorspellen. Nadat in het ziekenhuis of in de oogkliniek de oogfoto is gemaakt, levert RetCAD binnen een minuut de resultaten, die de oogheel kundige dan met de patiënt kan bespreken. foto ’ s : thirona

zijn getoetst in een realistische testomgeving. Dat kan in een simulatie zijn of, in een gecontroleerde omgeving, op mensen. Als daaruit blijkt dat de tool op een onderdeel nog beter kan, dan moeten de makers aan een heront werp werken.’ Zo’n aanpak vergroot volgens FoschVillaronga de kans dat een nieuwe AItool goed werkt voor zoveel mogelijk mensen. ‘Misschien kan het uiteindelijk dan zijn dat die software 97 procent goed werkt voor witte mensen en 70 procent voor mensen met een donkerder huidskleur. Maar dan zou je in ieder geval transparant moeten zijn over die cijfers. Dan kan de zorgverlener zelf beslissen wel of niet de tool te gebruiken.’ Verantwoordelijkheid Wanneer een arts een diagnose stelt of besluit tot een bepaalde behandeling van een patiënt, dan is duidelijk wie verantwoordelijk is: de arts, met daarachter het zie kenhuis. Maar hoe werkt dat als AIsoftware hierbij een rol gaat spelen? FoschVillaronga trekt de analogie met operatierobots, waarbij dit ook speelt. ‘Hoe autonomer die robot taken kan uitvoeren, hoe meer de verant woordelijkheid verschuift van de zorgverlener naar de fabrikant van de robot. Wanneer er een grove fout wordt gemaakt, kan er een discussie op gang komen tussen het ziekenhuis en de robotbouwer. Was het een fout van de chirurg tijdens de operatie? Of was het een storing en haperde de robot?’ Dé manier om betere AItools te bouwen, is door data bij elkaar te brengen, meent Wynants. ‘Verschil lende groepen en bedrijven die aan eigen algoritmen werken, zouden hun data op een of andere manier met elkaar moeten delen.’ Vanzelf zal dat niet gaan, want op dit moment is er niet veel samenwerking en lijkt het ieder voor zich. ‘Het samenstellen van goede sets met geanonimiseerde data over patiënten kost bloed, zweet en tranen. Data is het nieuwe goud, wordt wel gezegd. En dus aarzelen bedrijven om hun data zomaar weg te geven. En bij academici tellen de publicaties, dus die delen hun datasets ook niet zomaar.’ Toch wordt er op het gebied van openheid wel enige vooruitgang geboekt. Zo hebben in Nederland artsen

en andere zorgverleners de Wegwijzer AI in de zorg op gesteld, met richtlijnen erin over het gebruik van kunst matige intelligentie in deze sector. Wynants heeft er zelf aan meegewerkt. ‘Daar staat bijvoorbeeld in dat de patiënt geïnformeerd moet worden over het gebruik van AI bij diens behandeling.’ Dat moet eraan bijdragen dat zorgverleners niet te zwaar gaan leunen op het gebruik van software en AI. ‘AI moet een hulpmiddel zijn voor de arts, en die nooit gaan vervangen’, meent Wynants. Dat vindt Fosch Villaronga ook. ‘Ik denk dat we in de toekomst graag zo vaak mogelijk AI betrekken bij de zorg, omdat een computer nu eenmaal meer data kan verwerken dan de menselijke dokter. Maar we moeten onszelf als patiënten niet helemaal overgeven aan computers en software. Een arts moet altijd het laatste woord hebben. Want die biedt nog iets anders: een luisterend oor en geruststelling. Laatst ging ik voor iets kleins naar de dokter en het was, behalve de echo die werd gemaakt, de rustige, vaderlijke toon van de arts die zorgde dat ik gerustgesteld weer naar huis ging.’ FEBRUARI 2022 • DE INGENIEUR

LEZERS

Meer Nederland Ik lees altijd met veel interesse De Ingenieur en ben dan ook zeer verheugd als ik het blad weer aantref in de brievenbus. De variëteit aan artikelen weet altijd te boeien. Toch wil ik een suggestie doen. Er wordt vaak aandacht besteed aan de vernieuwende waarde van technologie, zoals het artikel over de James Webb-telescoop, maar wat ik soms mis is welke bijzondere technologische bijdragen van Nederlandse bodem komen. Dat zou voor mij zeker meerwaarde hebben. Raoul van Engelshoven, Laren

Ingenieurs lossen het wel op In het weer ontzettend boeiende januarinummer zegt Mark van Baal: ‘De technologie om fossiel te vervangen door duurzaam is er gewoon, ingenieurs lossen dit wel op.’ Deze veelgehoorde uitspraak mag mijns inziens niet zonder commentaar passeren. Anders dan te koersen op dit soort blind techoptimisme, lijkt het me wijzer om de harde waarheid onder ogen te zien: met de nu voorhanden technieken komen we voorlopig bij lange na niet in de buurt van het produceren van de kolossale hoeveelheid energie die fossiele brandstoffen wereldwijd leveren. ‘Duurzaam’ (zon, wind en bio) verovert wel een aandeel in de elektriciteitsproductie, maar dat is nog maar een fractie van de energie in de wereld. En dat deel wordt door elektrificatie van vervoer en chemische processen, bijvoorbeeld via waterstof en e-fuels, waarschijnlijk groter dan de huidige duurzame technieken ooit kunnen leveren. De technologie is er dus zeker niet ‘gewoon’. Er is nog een héél lange en moeilijke weg te gaan. Het afserveren van de oliemaatschappijen als Kodaks van deze tijd is dus wat voorbarig, we zullen ze nog lange tijd nodig hebben. Hans Lotgering, Amsterdam

Loodwitproductie In het februarinummer las ik een mooi artikel over loodwit in schilderijen. Als laatste telg van ‘De Schildersbijenkorf’ in Amsterdam heb ik de productie van loodwit nog zelf meegemaakt. Ik moet hier zelfs nog ergens

REA GEREN

een glazen pot hebben met een loodrol er in. Mijn grootvader Felix Mulder was oprichter van De Schildersbijenkorf. Na de Eerste Wereldoorlog was hij bevriend met de kunstenaar Josef Verheijen, die les gaf aan Karel Appel. Uit onvrede met de slechte verf is mijn grootvader zelf olieverf gaan maken en De Schildersbijenkorf werd een grote leverancier. Mijn grootmoeder liet me vol trots een doekje uit Appels ‘schooltijd’ zien. Mijn grootvader was ook de bedenker van het toepassen van glasparel in verf, wat een oplichtend effect geeft op wegen, borden en kentekenplaten. Zelf heb ik het bedrijf nog veertig jaar voortgezet. Giliam Felix Klaver, Buren

Kort en breed Ik heb weer genoten van het januarinummer. Na het lezen van vrijwel alle artikelen vroeg ik mij af waarin deze editie verschilde van eerdere uitgaven. Een van de verschillen kan zijn de korte artikelen met beschrijving en uitleg van de rol van techniek bij belangrijke maatschappelijke ontwikkelingen. Ook een korte beschrijving van de technische stand van zaken, juist van een vakgebied waarmee je zelf niet vertrouwd bent, is nuttig. Zo kan KIVI de lezer een breder perspectief bieden. Huib Ekkelenkamp, Zwijndrecht

Kernfusie Na het lezen van ‘Donuts, appels, zuigers en rugbyballen’ in De Ingenieur van januari 2022, zit ik nog met enkele vragen die volgens mij moeten worden beantwoord voordat kernfusie kan worden toegepast als energiebron. Zo bevat één fusiereactor met een netto energieopbrengst van een gigawatt zo’n tweehonderd kilo tritium. Deze radioactieve isotoop komt niet voor in de natuur en wordt gemaakt door lithium te bestralen met neutronen. Dit moet in een werkende kernreactor gebeuren. Hoe en op welke termijn komt men aan de benodigde hoeveelheden tritium? Hoeveel lithium is er dan nodig? Tot slot zendt een werkende fusiereactor een intense neutronenstraling uit. Dat heeft tot gevolg dat de reactor en omringende installaties sterk radioactief

worden door de vorming van radionucliden. Aangezien verschillende soorten metalen zijn gebruikt bij de bouw, worden er veel verschillende radionucliden gevormd. Op grond van de tweede hoofdwet van de thermodynamica is te verwachten dat de kwaliteit van de materialen daardoor achteruitgaat. Hoe vaak moet het reactorvat van een fusiecentrale worden vervangen? En hoe gevaarlijk is het radioactieve materiaal eigenlijk en wat gebeurt er mee? Jan Willem Storm van Leeuwen, Chaam

Zelf repareren Waarom Apple nu ondersteuning biedt om de eigen apparaten te repareren, zoals ik las in het decembernummer van De Ingenieur, dat weet ik niet, maar ik vermoed om een zelf een graantje mee te pikken uit de ruif van de doe-het-zelvers. Ik heb al verschillende batterijen of schermpjes vervangen, die voor een heel schappelijk bedrag via Amazon uit China komen. Ik ben geen elektrotechneut maar gewoon nieuwsgierig en ik begrijp niet dat andere ingenieurs dit niet gewoon zelf proberen. Ingenieur ben je 24 uur per dag, niet alleen tijdens je werk. Dirk Valstar, Katy (VS)

Waar zijn de CO2-meters?

Goed om in De Ingenieur van afgelopen november te lezen dat er opties zijn om ons weerbaarder te maken als samenleving. Wat ik miste was de CO2-meter. In België zijn ze al verplicht om in binnenruimten de luchtkwaliteit te monitoren, maar in Nederland denken we dat we er met een kwartiertje ventileren wel komen. In een slecht of niet geventileerde bus is iedereen binnen een uur besmet, ook met mondkapje op. Ook op scholen zou een protocol met CO2-meters een uitkomst zijn om besmettingshaarden te voorkomen. Ik vind het opzienbarend dat er hier in Nederland niets mee wordt gedaan. Meten is immers weten? Isabelle Aerts, Zoetermeer Naschrift redactie: Begin deze maand besloot de regering alle klaslokalen te voorzien van een CO2-meter.

Wilt u reageren op een artikel in De Ingenieur? U kunt uw brief, 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.

DE INGENIEUR • FEBRUARI 2022

Enith

Een maandelijkse column in stripvorm door wetenschapsjournalist Enith Vlooswijk.

FEBRUARI 2022 • DE INGENIEUR

E S S AY T E K S T: D A V I D F E R N A N D E Z R I V A S

David Fernandez Rivas, hoogleraar vloeistofdynamica aan de Universiteit Twente, won in 2021 de Prins Friso Prijs. Nu zijn termijn als Ingenieur van het Jaar er bijna op zit, deelt hij zijn visie op wat volgens hem een belangrijk ingrediënt in elk ingenieurschap behoort te zijn.

Een duurzame vaardigheid voor elke ingenieur

Het belang van empathie Hoeveel een techniekstudent ook leert over nieuwe tech nologieën en hoeveel kennis hij of zij tijdens de studie ook opdoet: het is nooit voldoende om volledig klaar te zijn voor de snel veranderende uitdagingen van onze tijd. Over wat dan de minimumvereisten zijn om iemand ‘ingenieur’ te noemen, kunnen we lang discussiëren, net als over de vaardigheden die deze persoon moet bezitten om als zodanig te mogen optreden. Er is echter één kwaliteit die naar mijn mening een gro te verandering teweeg kan brengen in de persoonlijke ontwikkeling van ingenieurs. Ik heb het over empathie. Daaronder versta ik het vermogen om het perspectief van anderen te begrijpen of te voorspellen, en vanuit dat begrip nauwkeurig vast te stellen wat de behoef ten en verlangens van die persoon of groep zijn. Deze kwaliteit wordt door sommigen misschien als ‘zacht’ beschouwd, maar we zouden dat etiket moeten vervan gen door ‘duurzaam’. Sociale vaardigheden die we leren, gaan immers langer mee dan welke technologische ont wikkeling ook. Concentreren we ons op de minimumvereisten voor de ingenieurstitel, dan zouden ‘duurzame vaardigheden’ bovenaan de lijst moeten staan. Maar hoe kunnen we die aanleren, al dan niet buiten de klassieke onderwijs omgeving? Zijn er online tools voor de ontwikkelen? Ik geef graag enkele voorbeelden van het belang van em pathie in mijn beroepservaring. Toen ik mijn onderzoek startte om een platformtech nologie te ontwikkelen voor naaldloze injecties, zag ik al diverse toepassingen voor me: cosmetica, vaccinaties, 22

DE INGENIEUR • FEBRUARI 2022

tatoeages. Regelmatig verliet ik mijn lab om in gesprek te gaan met belanghebbenden. De ontroerendste inter acties waren die met ouders van kleine kinderen die di abetes type I hebben, en de jonge volwassenen die zoveel moed tonen in hun dagelijkse activiteiten, waarbij ze hun leven lang voortdurend in hun huid prikken en insuline en glucagon injecteren. Gesprekken als deze gaven me pas echt inzicht in de beperkingen van de beschikbare technologie. Ik kon mijn inspanningen voortaan afstemmen op hun be hoeften. Een tweede voorbeeld. In de eerste maanden van de covid pandemie moest ik thuiswerken, zoals veel andere hoog opgeleiden. Mijn eerste gedachte was: ‘Oh, hoe moet dat nu met al die studenten en promovendi?’ Thuiszitten, voor zelfs maar een derde van de tijd van het studieprogramma, is een grote verandering die de kwaliteit van het onderwijs aantast. Bovendien, op een leeftijd waarop studenten niet alleen technische en professionele competenties moeten ontwikkelen, maar juist relaties moeten opbouwen met medestudenten en docenten, en ook hun ‘duurzame’ vaardigheden moe ten aanscherpen, hadden ze ineens alleen maar de kille videoconferentiesoftware om met de wereld in contact te komen. Toen begon mijn ‘empathische’ brein na te denken over manieren waarop ik al deze ingenieurs in de dop kon helpen, wachtend in hun pyjama, vechtend tegen de (gedeelde) verleiding om te ontsnappen naar online streaming of gamingdiensten. Het resultaat is een boek dat ik aan het schrijven ben, getiteld Empathic Entrepre-

neurial Engineering, dat later dit jaar moet verschijnen. De afwezigheid van directe collega’s, studenten en familie gaf me de kans terug te blikken op mijn eigen traject, en ik realiseerde me dat empathie misschien wel de belangrijkste en duurzaamste vaardigheid is die ik heb verworven. Het etiket ‘zachte vaardigheid’ doet geen recht aan het feit dat het volgens mij erg moeilijk is om die te verwerven of onder de knie te krijgen. Het goede nieuws is dat je er geen dure apparatuur voor nodig hebt. Empathie kan ons helpen om uit onze ivoren torens af te dalen en onze vaardigheden of kennis voor een beter doel te gebruiken. Ze kan helpen de juiste veronderstellingen te maken bij het werken aan een technologisch probleem en de impact van een oplossing op mensen en onze omgeving te meten. Het jaar 2021 was voor mij natuurlijk extra bijzonder omdat ik werd benoemd tot Ingenieur van het Jaar. Dat bracht me ertoe een meer inclusieve definitie te formuleren van wat een ingenieur is: - een actieve verbinder tussen wetenschap, techniek en maatschappij, - die kennis en vindingrijkheid koppelt aan praktische uitdagingen, - en nooit stopt met leren en onderwijzen van anderen. foto : rikkert harink

Sociale vaardigheden die we leren gaan langer mee dan welke technologische ontwikkeling ook Deze definitie is gebaseerd op mijn interacties met grote wetenschappers en uitvinders die al dan niet een ‘juiste’ ingenieursopleiding hebben gevolgd. Dit betekent dat ook een natuurkundige of tandarts in mijn beschrijving kan passen. Ik geloof dan ook dat je een ‘ingenieur’ kunt zijn, zelfs als je niet het voorrecht hebt gehad om een traditionele universitaire opleiding te hebben genoten. Nu we het enorme belang van empathie hebben onderkend, roep ik alle ingenieurs op om samen met mij de uitdaging aan te gaan die ik op mij heb genomen: een betere band scheppen met de nieuwere generaties ingenieurs, ze onderwijzen en empathie bevorderen bij alle ingenieurs. FEBRUARI 2022 • DE INGENIEUR

PRINS FRISO PRIJS T E K S T: M A R L I E S T E R V O O R D E E N P A N C R A S D I J K

Wie...

...wordt Ingenieur van het Jaar? Wordt het Marijn, Nikéh of Sjoerd? De genomineerden voor de Prins Friso Prijs zijn alle drie op een of andere manier met het water bezig. Marijn van Rooij slaat energie op in de zee; Nikéh Booister adviseert over waterveiligheid en Sjoerd Kerstens ziet kansen in waterzuiveringsprocessen. Zelf stemmen op je favoriete kandidaat? Dat kan tot 15 maart op kivi.nl. Op 16 maart wordt op de jaarlijkse Dag van de Ingenieur bekendgemaakt wie zich een jaar lang Ingenieur van het Jaar mag noemen en wie er met de publieksprijs vandoor gaat.

Nu werken aan problemen van de toekomst Nikéh Booister (33) deed een bachelor watermanagement aan de Hogeschool Rotterdam en een internationale masteropleiding flood risk management. Momenteel werkt ze als adviseur waterveiligheid en klimaatadaptatie bĳ Sweco.

Bij het inrichten van Nederland moeten we verder vooruit kijken dan we gewend zijn, dat is de boodschap die Booister uitdraagt. Want met alle beslissingen die we nu nemen, bepalen we hoe de toekomst er straks uitziet. ‘Veel van wat we bouwen en aanleggen heeft

DE INGENIEUR • FEBRUARI 2022

een levensduur van vijftig tot tachtig jaar, of zelfs langer’, zegt Booister. In die tijd verandert er van alles. Zo is de zeespiegel in het jaar 2100 waarschijnlijk met veertig tot 120 centimeter gestegen, zijn de rivierafvoeren hoger en is er in droge perioden minder water beschikbaar. Daar moet dus rekening mee worden gehouden bij het bouwen van woningen en bruggen, het versterken van dijken en de inrichting van het land. ‘Problemen van de toekomst worden zo de problemen van nu’, zegt Booister. ‘Als we er nu niet in investeren, wentelen we dat af op de komende generaties.’

We moeten van de gewoonte afstappen de omgeving steeds aan te passen aan wat wij willen doen, bepleit Booister, en de geschiktheid van de bodem en het watersysteem laten meewegen bij beslissingen over de ruimtelijke inrichting. Nu spoelen we bijvoorbeeld zilte gronden door om er zoete gewassen op te telen, en bouwen we woningen op slappe bodems of overstromingsgevoelige plekken. Dat is niet toekomstbestendig. ‘Het belangrijkst is dat alle partijen vanuit hetzelfde, toekomstgerichte uitgangspunt gaan denken’, zegt Booister. En ze heeft invloed. De onderzoeken waar ze aan meewerkt komen via adviesrapporten bij de deltacommissaris en de ministeries terecht.

Booisters belangrijkste boodschap aan haar vakgenoten is: laten we samenwerken. ‘Mo menteel zit iedereen toch een beetje op zijn eigen eilandje, mede dankzij de huidige structuur van besluitvorming, regulering

en ordening.’ En dan kan het gebeuren dat er een datacenter in Zeewolde wordt neer gezet omdat dat bestemmingsplantechnisch gezien goed uitkomt, terwijl natuurlijke sys temen zoals het watersysteem er compleet

voor moeten worden omgebouwd. Booister: ‘Dat wordt dan gezien als een probleem dat de watermanagers maar moeten oplossen. Maar het is een probleem van ons allemaal.’ (MtV)

portret : rutger geerling

Sjoerd Kerstens (44) is leading pro fessional water bij Royal Haskoning DHV. Na zijn studie milieuhygiëne aan de Wageningen Universiteit werkte hij onder andere in Beijing (China) en Jakarta (Indonesië). In 2016 promo veerde hij in Wageningen op de moge lijkheden voor versnelde toegang tot sanitaire voorzieningen in ontwikke lingslanden.

Problemen als kansen beschouwen: in de managementwereld is dat wellicht een cliché,

voor ingenieur Sjoerd Kerstens is het de con crete invulling van zijn vak. Neem afvalwa ter. Jarenlang is dat beschouwd als iets waar we vanaf moeten zien te komen. Het werd gezuiverd en afgevoerd, via de rivieren naar de zee. ‘Maar je kunt het ook beschouwen als grondstof ’, zegt Kerstens. ‘Afvalwater bestaat voor meer dan 99 procent uit kraakhelder wa ter en bevat daarnaast allerlei bruikbare stof fen. Je kunt er biopolymeren, bioplastics en energie uit produceren, en met het gezuiverde water kun je ter plekke de droogte bestrijden.’

Dat maakt het werken met afvalwater niet alleen leuker, maar vaak ook succesvoller. Omdat de terugwinning van grondstoffen inkomsten oplevert, zijn overheden op deze manier eerder geneigd in de projecten te in vesteren. De invalshoek leverde onlangs nog een idee op voor een lokale, compacte water zuiveringsinstallatie die Nederlandse land bouwers en de natuur tijdens droogte aan water helpt. Dit plan won in januari De Ver nufteling 2021, de meest prestigieuze prijs voor projecten van ingenieursbureaus. Eer der gebruikte Kerstens zijn filosofie om de sanitatie – dat is de combinatie van sanitaire voorzieningen en het bewustzijn over water hygiëne – in Indonesië te verbeteren.

Afvalwater omzetten in grondstoffen

FEBRUARI 2022 • DE INGENIEUR

PRINS FRISO PRIJS T E K S T: M A R L I E S T E R V O O R D E E N P A N C R A S D I J K

Het belangrijkste advies dat Kerstens heeft aan aankomende ingenieurs, is niet te veel te focussen op één leuke uitvinding, maar altijd de context in de gaten te houden. Wat be tekent deze uitvinding voor de toekomstige samenleving? Wat voor goede én slechte din gen kan die opleveren? In plaats van allemaal slimme oplossingen te bedenken voor hedendaagse problemen, moeten ingenieurs juist anticiperen op de uitdagingen van morgen, zoals verregaande klimaatverandering, verstedelijking, een groeiende bevolking die moet worden gevoed en een gebrek aan schoon water voor mens en natuur, vindt Kerstens. ‘Realiseer je dat je écht kunt bijdragen aan een betere wereld. Kom in beweging, op wat voor manier dan ook. Kijk naar iemand als Greta Thunberg, je kunt veel meer bereiken dan je denkt.’ (MtV)

portret : marieke wijntjes

Energie opslaan in zee Hoe slaan we energie uit duurzame bronnen als zon of wind op, om te kunnen gebruiken op het moment dat we die werkelijk nodig hebben? Het antwoord op die vraag is een belangrijke sleutel tot het welslagen van de noodzakelijke energie

DE INGENIEUR • FEBRUARI 2022

transitie. Met de Ocean Battery wil Marijn van Rooij (31) daarin een rol van betekenis spelen.

In 2018 richtte Van Rooij met een partner het bedrijf Ocean Grazer op, als spinoff van de Rijksuniversiteit Groningen. De Ocean Battery, die daarvan deel uitmaakt, is feite

lijk ‘een waterkrachtcentrale op de zeebodem’, zegt Van Rooij, die werkt op basis van de druk van het zeewater. Wanneer overtollige her nieuwbare energie naar de Ocean Battery wordt geleid, pompt deze water uit een rigide reservoir naar grote flexibele zakken of bal gen op de zeebodem, waar het water onder hoge druk wordt opgeslagen als potentiële energie. Wanneer er vraag naar stroom is, stroomt het water langs waterkrachtturbines terug van de flexibele balgen naar het lagedruk reservoir. De zo opgewekte stroom kan een voudig aan het net worden gevoed. Een ‘mi lieuvriendelijke manier van energieopslag op basis van bekende principes’, stelt Van Rooij, met als bijkomend voordeel: we gebruiken alleen standaardmaterialen die overal voor handen zijn. Anders dan een batterij die langzaam degradeert, kun je deze opslagme thode eindeloos blijven gebruiken. De afgelopen driekwart jaar heeft een prototype in de Eemshaven gelegen. ‘De proef verliep succesvol. Aan de buitenkant was veel aanslagvorming, maar het systeem zelf werkte zelfs beter dan verwacht.’ Het prototype was nog een schaalmodel. Dit jaar volgt een test met een volwaardig, tweehonderd meter lang systeem met een volume van twintigduizend kubieke meter water. ‘Die gaan we plaatsen in een zandaf graving want ook daar zien we kansen. Die kunstmatige meren zijn vaak erg diep en er staan regelmatig zonneparken in de omge ving.’ Daarna moet het systeem klaar zijn voor gebruik bij windparken op zee: daar kunnen ze hun grote bijdrage leveren aan de verduur zaming van ons energienetwerk. (PD) portret : kees van de veen

Podium

Thijs ten Brinck is duurzaamheidsadviseur bij We-Boost Transitions en publicist bij WattisDuurzaam.nl.

Gelukkig zijn vaccins niet 240 meter hoog Een goed jaar geleden waren daar ineens de ces het besmettingsrisico voor jullie beiden. Een concovid-19-vaccins. Het duurde even totdat doordrong fronterend gesprek met een bevriende frequent flyer is dat dit echt zo snel al kon. Het duurde een paar maan- even ongemakkelijk. Maar heet het een succes als het den langer voordat we dit vernuft ook daadwerkelijk uitgestelde vriendenweekend in Lissabon een dagje vertrouwden. Toen ging het snel. We namen onze Middelburg wordt? Ontzenuwen van desinformatie over ‘ziekmakenverantwoordelijkheid. Ruim 86 procent van alle volde vaccins’ of over samenzweringen tussen Big Pharwassenen heeft nu twee prikken binnen. Iedereen die het vaccin nog niet nam, heeft nu ma en het RIVM verkleint de kans op overlopende ic’s. Kranten maakten er wat uit te leggen. Medici, politici, hele katernen voor vrij. vrienden en familie spannen zich Warmtepompen, Ontzenuwen van desin om zorgen weg te nemen en misinformatie over ‘ziekverstanden op te helderen. IJverige minder vliegen en makende windturbines’ wetenschapsredacties ontzenuwen de windturbines zijn de of over samenzweringen wildste complottheorieën. Een hoge vaccins in strijd tegen tussen de windsector vaccinatiegraad is in ons aller belang. en hetzelfde RIVM verDat begrijpen we én voelen we in klimaatverandering groot de kans op nieuwe overgrote meerderheid. En daar hanwindparken. Angsten uit delen we naar, naar eigen vermogen. de maatschappij op dit vlak geven kranten helaas tot In woord en in daad. Er zijn vele gedachten opgetekend over raakpunten nog toe vrijwel ongefilterd door. Ook al onderkent de tussen de pandemie en het klimaat. Als we klimaat- redactie het belang van CO2-reductie, ontzenuwen verandering net zo serieus nemen, komt het beheer- van wilde claims over windturbines voelt minder ursen van de opwarming vast ook goed, was vaak de gent dan ontzenuwen van wilde claims over vaccins. teneur. De miljarden aan coronanoodsteun moesten Het is niet gek dat we de brede inzet op de bestrijóók ten goede komen aan klimaatbeleid. En wie gaat ding van de pandemie niet terugzien in de bestrijer na anderhalf jaar telewerken nog vrijwillig elke dag ding van klimaatverandering. Maar het is wel een in de file staan? probleem. Warmtepompen, minder vliegen en windHelaas, vooralsnog hebben de lessen uit de pande- turbines zijn in de strijd tegen klimaatverandering als mie beperkt impact op klimaatbeleid. En dat is niet vaccins in de bestrijding van de pandemie. Niet geheel gek. Net als bij de vaccinatiegraad begrijpen we in vrij van bijwerkingen maar zeer effectief, vernuftig, meerderheid dat CO2-reductie in ons aller belang is. betaalbaar. En vooral: cruciaal voor een goede afloop. Net als bij vaccins staat of valt het succes met het Maar we voelen het niet. Zolang je twijfelt over vaccinatie, zal een deel van de familie contact het liefst vertrouwen van de maatschappij. Begrijp en voel je vermijden. Zolang je twijfelt over een warmtepomp, ook hier je eigen verantwoordelijkheid? Help dan ook hier zorgen weg te nemen. Help mee om desinformakomt familie gewoon op bezoek. Hoe ongemakkelijk ook, een confronterend gesprek tie te ontzenuwen. Naar eigen vermogen. In woord met een bevriende vaccinweigeraar verlaagt bij suc- en in daad. FEBRUARI 2022 • DE INGENIEUR

ROBOTS & SAMENLEVING T E K S T: M A R L I E S T E R V O O R D E

Kunnen we sociale taken aan robots uitbesteden?

Een robot als vriendje Zolang kinderen heldere informatie krijgen over wat een robot precies is, zullen ze de machine niet gaan beschouwen als een levend wezen met menselijke eigenschappen. Dat neemt niet weg dat kinderen toch een vriendje in de robot kunnen zien. Maar is dat erg?

‘In de kast? Een hele week?’ Vertwijfeld keken de kinderen psycholoog Sari Nijssen van de Radboud Universiteit in Nijmegen aan. Was ze echt zo gemeen dat ze de robot waarmee zij de hele middag in de weer waren geweest nu in het donker ging opsluiten? Nijssen had weliswaar net uitgelegd dat de robot niets meer was dan een bewegende pop, maar toch vonden de kinderen het zielig. Communicatiewetenschapper Caroline van Straten van de Universiteit van Amsterdam herkent het. ‘Zelfs al weten kinderen dat een robot niets denkt of voelt, toch leven ze met hem mee.’ Beide onderzoekers deden promotieonderzoek naar de interactie tussen robots en kinderen. Beiden verdedigden ze hun proefschrift afgelopen november, geheel toevallig in precies dezelfde week. En beiden gebruikten ze voor hun onderzoek Nao-robots: witte poppen van pakweg zestig centimeter hoog, die wel menselijke trekjes hebben maar meer op stripfiguren lijken. Bezorgde wetenschappers Langzaam maar zeker vinden robots hun weg in de samenleving. Tot voor kort voerden ze vooral mechanische taken uit, zoals het in elkaar zetten van auto’s, het 28

DE INGENIEUR • FEBRUARI 2022

onschadelijk maken van bommen en het assisteren van chirurgen bij operaties. Maar de trend om ook sociale taken aan robots uit te besteden rukt op. In het onderwijs wordt hiermee bijvoorbeeld al druk geëxperimenteerd (zie kader Robots in de klas). En dus is het zaak om in de gaten te houden wat de interactie met robots met de kinderen doet. ‘Als je wetenschappers vraagt naar de wenselijkheid van sociale interactie tussen kinderen en robots, krijg je zeer uiteenlopende reacties’, zegt Van Straten. ‘Sommigen zien nauwelijks bezwaren, anderen zijn zeer bezorgd over de gevolgen.’ De bezorgde wetenschappers benadrukken de kwetsbaarheid van kinderen, die een robot ten onrechte als een menselijk, levend vriendje zouden zien. Kinderen zijn in hun ogen niet in staat te begrijpen dat een robot gewoon een machine is, ook als dat uitdrukkelijk erbij wordt verteld. Dat laatste klopt echter niet, concludeerden beide wetenschappers uit hun onderzoek. Kinderen gaan anders met robots om als iemand ze eerlijk vertelt dat die geen menselijke eigenschappen hebben, zoals gevoelens of zelfbewustzijn, dan wanneer ze denken dat dat wel het geval is. Nijssen: ‘Wat je vertelt over de robot, bepaalt het

gebeurde, werd me pas duidelijk toen ik de kinderen er naar vroeg. Het was omdat de robot met emoties zich anders misschien schuldig zou gaan voelen.’ Van Straten legde tijdens haar experimenten juist continu aan de kinderen uit dat robots gewoon machines zijn. ‘Ik liet ze gesprekjes houden met de robot, en vertelde ze vooraf of tijdens het gesprek bijvoorbeeld dat hij alleen dingen kon zeggen die wij van tevoren in zijn computer hadden gezet, of dat hij van een afstand-

gedrag van het kind. Hoe zeer de robot op een mens lijkt, maakt veel minder uit.’ Zelf keek Nijssen onder meer naar de bereidheid van kinderen om stickers met robots te delen. Ze deed bijvoorbeeld een experiment met twee robots, waarbij ze de kinderen vertelde dat een van de robots wel gevoelens had en de andere niet. De robot met gevoelens kreeg verreweg de meeste stickers, zag Nijssen, maar de andere werd niet helemaal overgeslagen. Nijssen: ‘Waarom dat

Een hulpmiddel of een maatje? foto : depositphotos

FEBRUARI 2022 • DE INGENIEUR

ROBOTS & SAMENLEVING

je werd bestuurd.’ Haar conclusie was dezelfde als die van Nijssen: ben je eerlijk bent over wat robots zijn en kunnen, dan kan dat ertoe leiden dat kinderen de robot minder als een menselijk wezen of potentieel vriendje gaan zien. Tegelijkertijd voorkomt dit gevoelens van vriendschap en vertrouwen richting de robot niet volledig. De kinderen kunnen nog altijd een band met de pratende pop aangaan. Van Straten: ‘Maar dat doen ze bijvoorbeeld ook met een knuffel.’ Ziekenhuis en onderwĳs Wie wil dat er een sterke band ontstaat tussen een kind en een robot, kan zich dus de moeite besparen het uiterlijk van de robot zo veel mogelijk menselijke trekjes mee te geven. Door te verzwijgen dat het gewoon een machine is, zijn kinderen wel eerder geneigd een (toekomstig) vriendje in een robot te zien. Maar waarom zou men dat eigenlijk willen? Van Straten: ’Er zijn wel contexten denkbaar waarin het fijn kan zijn als een kind een band met een robot voelt. Denk aan kinderen die een bestralingstherapie

moeten ondergaan in het ziekenhuis, waar niemand bij mag zijn. Dan kan het geruststellend zijn als daar een robot bij is die ze als maatje zien.’ Nijssen: ‘En in het onderwijs geldt bijvoorbeeld dat relatedness de belangrijkste voorspeller is voor leersucces: kinderen die zich verbonden voelen met de docent hebben betere leeruitkomsten. Sommige wetenschappers extrapoleren dat, die denken dat het ook geldt als het om robots gaat. Ik ken zelf overigens geen onderzoeken die dat bevestigen.’ Eerlĳk Zelf vinden beide onderzoeksters het vooral belangrijk om eerlijk te blijven tegen de kinderen over wat een robot wel en niet kan. Van Straten: ‘Als je kinderen niet misleidt, en ze gaan de robot ondanks alle juiste informatie toch als maatje zien, lijkt mij dat een stuk minder problematisch dan wanneer kinderen daartoe actief worden aangezet.’ Ook als een robot niet als een menselijk vriendje wordt gepresenteerd, kan er op basis van de fantasie van het kind alsnog een sociale band ontstaan,

Robot in de klas? Op basisscholen worden sociale robots momenteel mondjesmaat gebruikt, meestal op experimentele basis – al zĳn er bedrĳfjes die de menselĳk ogende, bewegende en sprekende poppen inclusief gebruikssuggesties aan scholen verkopen of verhuren. Meestal wordt de sprekende pop op dezelfde manier ingezet als een computer of een tablet, namelĳk bĳ het aanleren van afgebakende deeltaken zoals het oefenen van sommen of het leren van nieuwe woordjes. Zowel op een tablet als bĳ een robot gebeurt dat interactief. Het apparaat stimuleert de leerlingen dan om een keer een moeilĳker opdracht te proberen of juist een stapje terug te doen. Robots kunnen daarbĳ een positief effect hebben op hoe kinderen tegen hun eigen intelligentie en leerproces aankĳken, bleek afgelopen jaar uit promotieonderzoek van Daniel Davison van de Univer30

siteit Twente. Ze waren minder snel ontmoedigd na het maken van fouten, en eerder geneigd het nog eens te proberen. Andere bruikbare toepassingen van robots zĳn te vinden in het speciaal onderwĳs. Zo toetste een andere promovendus van de Universiteit Twente, Bob Schadenberg, of leerlingen met autisme baat kunnen hebben bĳ interactie met een robot om beter emoties te leren herkennen. Hiervoor gebruikte hĳ een robot die zĳn gezichtsuitdrukking kon veranderen – en dus bĳvoorbeeld blĳ, boos of angstig kon kĳken. Een van zĳn bevindingen was dat de blik van het kind minder snel afdwaalt naarmate de robot meer voorspelbaar gedrag vertoont. Robots die in de klas worden gebruikt, geven tot nu toe vrĳwel altĳd vooraf ingestelde reacties op de kinderen. Ze werken dus met geprogrammeerde beslisbomen en niet met machine learning-algorit-

DE INGENIEUR • FEBRUARI 2022

men – en kunnen dan ook niet per leerling interpreteren wat de beste strategie is, of zelfstandig een gesprekje voeren met de kinderen. Robots gebruiken dit soort algoritmen al wel om bĳvoorbeeld emoties van mensen te

herleiden uit gezichtsuitdrukkingen, spraak of lichaamshouding of om zelf suggesties te doen tot welke actie ze het beste kunnen overgaan. Voor een robot in de klas is deze toepassing echter nog onvoldoende betrouwbaar.

Ook een robot die niet op een mens lĳkt, kan op stickers rekenen. FOTO : SARI NIJSSEN

De Amsterdamse en Nijmeegse wetenschappers gebruikten beiden Nao-robots bij hun onderzoek. foto : chiara de jong

“

men liever de (anonieme) groep mensen liet legt van Straten uit. ‘En die houdt misschien overrijden, dan de sympathieke machine op zelfs wel langer stand dan een vriendschap We moeten te offeren. gebaseerd op verkeerde verwachtingen.’ ons altijd Mooi gezegd, vindt Nijssen. ‘En die verkeerde verwachtingen kunnen ook onbewust blijven afvra- Wie bepaalt? worden gewekt. Als je bij wijze van grapje tegen: wat is de Inmiddels lijken sommige robots echter zó sterk op mensen, dat men het eng gaat vingen de Roomba de robotstofzuiger zegt: “Zo, toegevoegde heb je hard gewerkt vandaag?”, kan je kind den met ze om te gaan. Sociale ontwikkelinwaarde van concluderen dat Roomba vast moe is.’ gen worden vaak gedreven door technologiBij elk nieuw technologisch interactief sche ontwikkelingen, merkt Nijssen daarover een robot? medium borrelen er zorgen op over schaop. ‘Technici denken: dit kunnen we, dus we delijke gevolgen voor kinderen, memoreert gaan het ook doen! Of mensen het ook wilVan Straten ‘Dat zag je bij de Furby, de len, vragen ze zich vaak niet af. Maar eigenTamagotchi, noem maar op. Maar gelukkig vallen de lijk zou de mens het uitgangspunt moeten zijn.’ gevreesde effecten op de ontwikkeling van kinderen eiVoor de meeste toepassingen zijn de capaciteiten genlijk altijd mee.’ van een robot veel belangrijker dat het uiterlijk. ‘En Overigens projecteren niet alleen kinderen gevoelens die vallen soms nog best tegen’, grinnikt Van Straten. op robots. Ook volwassenen roepen meelevend ‘aauw…’ ‘Eén van de redenen dat wij de robots vaak handmatig als een robot van de tafel valt. Voor volwassenen is de aanstuurden, is dat ze de kinderen nog steeds niet goed gelijkenis van de robot met een mens wel belangrijker kunnen verstaan.’ dan voor kinderen, bleek uit Nijssen’s onderzoek. Het állerbelangrijkste, vinden beide onderzoekers, In sommige gevallen zouden volwassenen zelfs is dat de robots wel een aanvulling mogen zijn op de weigeren een robot (met gevoelens) op te offeren om mens, maar die nooit mogen vervangen. Nijssen: ‘Als je mensenlevens te redden, ontdekte Nijssen enkele jaren een bejaarde een zeehondenrobot geeft om hem of haar geleden. Ze legde toen het beroemde trolleyprobleem gezelschap te houden, besteed je juist de vaardigheid in enigszins gewijzigde vorm voor aan een groep vol- waarin we zelf goed zijn, namelijk menselijkheid, uit wassenen. Bij dit denkbeeldige vraagstuk rijdt een tram aan een machine. Dat lijkt me ongewenst.’ Van Straten op vijf mensen in de verte af. ‘Die zullen zeker worden is daarmee eens. ‘We moeten ons altijd blijven afvragen: overreden, tenzij jij snel de persoon die naast je staat Waarom willen we hiervoor een robot gebruiken? Kan op het spoor duwt.’ Naarmate de robot meer menselijke de robot iets dat we zelf op dat moment niet kunnen? trekjes had en de proefpersonen ervan waren overtuigd Wat is de toegevoegde waarde? Waarbij de valkuil is dat dat die ook emoties kon voelen, werd de kans groter dat het antwoord luidt: gewoon, omdat het kan.’

”

FEBRUARI 2022 • DE INGENIEUR

WA AR

KUN N EN

DEZE

M A A N D

N A A RT O E?

IN GEN IEU R

TI P T

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

Fusie in Den Haag In Den Haag gaan de bekende musea Museon en Omniversum voortaan onder één noemer samen verder: One Planet. Dat wil laten zien hoe prachtig de aarde is en wat we samen kunnen doen om onze planeet mooi te houden. Met One Planet Dome, One Planet Expo en One Planet NOW! – inspireren, leren en doen – biedt One Planet een positieve blik op een duurzame toekomst. Meer info: oneplanet.nl

t/m 15/5

Van Kraftwerk tot techno

Wie wat heeft met elektronische muziek, kan nu naar Düsseldorf, waar het Kunstpalast groots uitpakt met Electro. Von Kraftwerk bis Techno met meer dan vijfhonderd items. De tentoonstelling toont muziekinstrumenten, zelfgemaakte geluidsgeneratoren, foto’s, audiofragmenten, video’s en grafische vormgeving. Te zien zijn de eerste baanbrekende elektronische muziekinstrumenten van begin twintigste eeuw. Ook ervaart de bezoeker hoe kunstmatige intelligentie wordt gebruikt in de hedendaagse elektronische muziek. De tentoonstelling bestrijkt muzikanten uit de hele wereld: van Daft Punk tot vertegenwoordigers van Chicago house, Detroit techno en hiphop, maar Duitse pioniers als Karlheinz Stockhausen en Kraftwerk hebben een speciaal plekje. Meer informatie: kunstpalast.de/electro-en

t/m 3/7

Strandbeesten in hartje Den Haag Bij De Ingenieur zijn we al fan van Theo Jansen, maar meer mensen kunnen nu in aanraking komen met zijn bijzondere sculpturen. Dat kan vanaf 26 februari in het Kunstmuseum in Den Haag. Zowel binnen als buiten zijn dan in totaal tien van zijn beroemde strandbeesten te bewonderen, in volgorde van evolutie. ‘Het oermateriaal [van mijn beesten] is geen eiwit, zoals in de bestaande natuur, maar elektriciteitsbuis’, zegt Jansen in een voorbeschouwing. ‘Mijn strandbeesten halen energie uit de wind en hoeven dus niet te eten.’ In Den Haag staan ze stil, maar er zijn vast video’s te zien van de unieke looppatronen van de ‘dieren’. Meer informatie: kunstmuseum.nl/nl/tentoonstellingen/theo-jansen

DE INGENIEUR • FEBRUARI 2022

Tegenlicht voorspelt de toekomst Het Nieuwe Instituut in Rotterdam brengt de installatie The Future Through Artificial Eyes van Richard Vijgen. Hiermee kan de bezoeker AI loslaten op 555 uitzendingen van het VPRO-programma Tegenlicht van de afgelopen twintig jaar. Afhankelijk van de keuzen van de bezoeker schetst de computer een visie op de toekomst. Al doende krijgt de bezoeker mee hoe AI werkt, en hoe je met verschillende instellingen verschillende resultaten boekt. Meer info: tegenlicht.hetnieuweinstituut.nl

foto ’ s : peter boettcher / courtesy sprüth magers ; divera jansen ; roel wijnants / ccby - nc 2.0

Möring

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

Amateurknutselaar Toen de eigenaar van de ijzerwarenwinkel vroeg of ik niet iemand kende die handig met elektra was, voelde ik de grond onder mijn voeten wijken. ‘Maar’, stamelde ik, ‘dat ben ik zelf.’ ‘O’, zei de man, die zijn blik op de toonbank vestigde en nadrukkelijk probeerde om zijn wenkbrauwen niet op te trekken. Ik was met een led-dimmer teruggegaan naar de zaak, nadat het ding in mijn handen uiteen was gevallen. Nou heb ik grote handen, maar het is niet zo dat ik mijn eigen kracht niet ken. En onhandig ben ik ook niet. Anders had ik geen dimmer gekocht om een zelfgebouwde plafondarmatuur te kunnen bedienen: zeven grote led-bollen aan verschillende kleuren stofomwonden snoer, uiteen gehouden door een ragfijne messing hoepel. Een meesterstukje, al zeg ik het zelf. De nieuwe dimmer die ik voor de helft van de prijs meekreeg was binnen vijf minuten geïnstalleerd. Ik had nauwelijks genoeg tijd om dat pijnlijke moment in de winkel te overdenken. Er is altijd nauwelijks merkbaar ongemak als de doehet-zelver met de vakman spreekt. Ik begrijp dat wel. Wie mijn appartement eerder bewoonde heeft dingen gedaan die mij de schrik om het hart doen slaan. Elektra is zo amateuristisch aan elkaar geknutseld dat het een wonder is dat er geen doden zijn gevallen en gaten in plafond en muren doen vermoeden dat iemand het stucwerk met een mengeling van blinde woede en wanhoop te lijf is gegaan. Maar de vakmensen kunnen er zelf ook iets, of niets, van. Toen er twee zwijgzame mannen helemaal uit Gelderland kwamen om iets aan de daklekkage te doen, zaten ze halverwege de ochtend met bleke gezichten bij mij aan de koffie. Wat ze op het dak hadden aanschouwd was zo erg dat ze er slechts met moeite over konden praten. Er was van alles tegen en over elkaar heen gelegd en het was niet alleen geen wonder dat het lekte maar ook onverklaarbaar dat de achtermuur niet spontaan had losgelaten. ‘Ik begrijp het gewoon niet’, zei de voorman. Zijn maat kon alleen maar zijn hoofd schudden. Het is een merkwaardig huis dat we bewonen. Op de

voorgevel meldt een steen 1894, maar dat is onzin, want het pand is een 25 jaar oude kopie van een gevel die zich op nog geen kilometer afstand bevindt. Alle gevels rond ons pleintje zijn namaak, zo overtuigend dat het onder ons raam wemelt van de toeristen die likkebaardend onze typical old Dutch houses fotograferen. Achter de gekopieerde gevel bestaat het pand uit beton en met gestuukt karton overtrokken staalprofielen. Wee de bewoner die iets wil ophangen. Zijn boor schiet na vijf millimeter door de wand om lusteloos in het niets rond te tollen. De rolgordijnen die ik een jaar geleden ophing, zijn allemaal al een keer naar beneden gekomen en worden nu, waarschijnlijk tijdelijk, op hun plaats gehouden door vulmiddel dat ik in de schroefgaten heb gespoten, waarna ik er hollewandpluggen in duwde. Het is een en al op hoop van zegen en God zegene de greep. Toen ik eergisteren weer een rolgordijn herophing, moest ik denken aan de eind vorig jaar overleden Richard Rogers. Hij was een van de architecten achter het Centre Pompidou in Parijs, het kunst- en cultuurcomplex waarbij wat normaal onzichtbaar is – leidingen, buizen, constructieelementen – aan de buitenkant zit. Het was in de late jaren zeventig een sensatie van jewelste, niet alleen omdat die buitenkant een vrolijke spaghetti van groene, blauwe, gele en rode buizen en stangen vormde, maar vooral ook vanwege de suggestie van ‘eerlijkheid’. Voor het eerst was zichtbaar wat generaties bouwers altijd hadden geprobeerd te verbergen. Het Centre Pompidou is nog altijd een spectaculair en mooi gebouw, maar het inside-out-principe dat er aan ten grondslag lag heeft nauwelijks school gemaakt. Een verwaterde versie is terug te zien in gebouwen waar de aluminium buizen van de luchtbehandelingsinstallatie zichtbaar onder dekvloeren hangen, maar ik vermoed dat dat nauwelijks een ideologische kwestie is, eerder een hippe manier om kosten te besparen. Ik houd wel van die zichtbaarheid, maar tegelijkertijd ben ik blij dat mijn pseudo negentiende-eeuwse gevel een boel eenentwintigste-eeuwse ellende verbergt. Al was het maar omdat ik anders geen nacht rustig zou slapen.

Het was een wonder dat de achtermuur niet spontaan had losgelaten

FOTO : HARRY COCK

FEBRUARI 2022 • DE INGENIEUR

WINDENERGIE T E K S T: J O S W A S S I N K

Onze energiebehoefte schreeuwt om innovaties

Offshore in versnelling Nederland wil veel meer windenergie winnen op zee. In 2050 moet er zo’n 25 keer meer offshore turbinevermogen staan dan nu. Om snel zulke windparken te plaatsen, is nieuwe technologie hard nodig, zegt Jan van der Tempel, ceo van Ampelmann. Laten Delftse onderzoekers en pioniers die nu ontwikkelen. In 2050 zijn grote de len van de Noordzee bezaaid met wind turbines voor een duurzame energie voorziening. foto : panagiota

‘Kijk naar de uitdaging in de energietransitie en hoe fors offshore windenergie moet opschalen. Nederland gaat uit van 11,5 gigawatt voor 2030. Daar voegde het demissionaire kabinet vlak voor de jaarwisseling nog tien gigawatt aan toe’. Het kost Jan van der Tempel, ceo van Ampelmann, weinig moeite de uitdaging te schetsen. ‘In de afgelopen twintig jaar hebben we nog maar een

atzampou

DE INGENIEUR • FEBRUARI 2022

fractie van dat vermogen gerealiseerd en we hebben nog acht jaar om de rest neer te zetten. Dat gaat niet zonder nieuwe technieken.’ Van der Tempel, oprichter van TU-spinoff Delft Offshore Turbine (DOT), werkt daarom samen met onderzoekers van de TU Delft aan nieuwe technieken voor de offshore windsector. Afgelopen najaar organi-

“

Met slip joint kun je tien molens per dag installeren. Dan ben je in twee weken klaar met de installatie van een heel windpark

seerde de offshore-ondernemer samen met Heerema Marine Contractors en TU Delft een demonstratie van een nieuwe plaatsingstechniek met de naam slip joint. Van der Tempel: ‘Hiermee kun je tien molens per dag installeren. Dan ben je in twee weken klaar met de installatie van een heel windpark.’ De website windopzee.nl van de Rijksoverheid laat de Nederlandse ambities zien tot 2050: in 2030 is het de bedoeling om 11,5 gigawatt geïnstalleerd vermogen op de Noordzee te hebben staan. Dat staat gelijk aan 40 procent van het huidige elektriciteitsgebruik of 8,5 procent van het totale Nederlandse energiegebruik. Maar dat is pas het begin. In 2050 staat tussen de 38 en 72 gigawatt gepland voor elektriciteit en voor de productie van groene waterstof. Met een capaciteit van 72 gigawatt zou Nederland zoveel mogelijk zelfvoorzienend zijn en niet meer afhankelijk van import van duurzame energie, volgens de Noordzee Energie Outlook. Nu staat er 2,5 gigawatt buitengaats. In minder dan dertig jaar moet dat dus vijftien tot dertig keer meer worden.

heen en weer. Ook de bevestiging van de toren aan de fundering met een krans vol polsdikke bouten verloopt op zee buitengewoon omslachtig. Niet alleen omdat het veel werk is maar ook omdat er onhandig zwaar materieel voor nodig is om de bouten op spanning te krijgen. Dat is lastig werken voor iemand op een roostervloertje enkele meters boven de golven. Zeker nu er vaart moet worden gemaakt met de installatie van windmolens op zee, betoogt Van der Tempel, wordt het tijd dat de sector nieuwe offshoretechnologie ontwikkelt in plaats die van land te kopiëren. De slip joint die Van der Tempel demonstreerde is zo’n nieuwe technologie. Die maakt in één keer alle bouten overbodig. De toren schuift over de monopile – de fundatiepaal in de zeebodem – als twee omgekeerde koffiebekertjes: taps toelopend met precies dezelfde hoek. TU Delft-promovendus David Fidalgo Domingos, die erbij aanwezig was, zag hoe de toren simpelweg over de monopile gleed en erop vast bleef zitten. Waarom is dit niet de standaardmethode, vroeg hij zich af. Van der Tempel reageert laconiek op die vraag. Hij liep zelfs als jonge promovendus zo’n twintig jaar geleden tegen de eerste slip joint-bevestiging aan: de Windmaster-turbine bij Scheveningen stond met die techniek op zijn funderingspaal. ‘We zijn naar Scheveningen gegaan en die molen ingeklommen. We hebben foto’s gemaakt waarop je die twee stukken staal over elkaar

Hijskraan op zee Tot nu toe fungeert de offshore windsector als een maritieme kopie van de windmolenindustrie op land. Maar een toren ophijsen en op z’n plaats laten zakken door er aan de zijkanten met touwen aan te trekken, gaat op zee een stuk minder goed. Alles beweegt op en neer, en

”

FEBRUARI 2022 • DE INGENIEUR

WINDENERGIE

kon zien zitten. Die molen heeft het twintig jaar goed gedaan en is inmiddels verwijderd.’ Daarna heeft hij regelmatig in verschillende gezelschappen en vanwege diverse problemen geopperd: ‘Jongens, weten jullie nog van de slip joint?’ Maar dat leverde nooit meer op dan: ‘Ja, Jan.’ En dan ging iedereen weer verder met waar die mee bezig was.

(Boven) Offshore-onderzoek aan de TU Delft verloopt in nauwe samenwerking met partners uit de praktijk. foto : panagiota atzampou (Onder) Als twee omgekeerde koffiebekertjes schuift de toren over de fundatiepaal in de zeebodem. foto : dot

DE INGENIEUR • FEBRUARI 2022

Laten zakken, klaar! Soms werden bedenkingen geuit: of de toren in de loop van de tijd niet verder zou zakken, of dat de buizen door roest niet meer van elkaar te krijgen zouden zijn. Met een voorliefde voor eenvoudige voorbeelden verwijst Van der Tempel naar vastgekleefde Duralex-glazen. ‘Als je achter de bar staat en die glazen zitten aan elkaar geplakt dan tik je ze even op de bar en komen ze los. Zo werkt een slip joint ook. Als je daar trillingen in brengt en met een paar cilinders de boel een beetje omhoog drukt, dan komt de verbinding los en kun je met een kraanschip de hele windmolen er weer aftillen op een hele nette manier.’ Met het kraanschip Sleipnir is bij wijze van demonstratie een windmolen herhaaldelijk geplaatst en weer verwijderd. Domingos stond erbij en keek ernaar: ‘Optakelen, toren laten zakken, plaatsen en klaar!’ Van der Tempel schat dat het al-met-al twee uur duurt om een toren te plaatsen. Dat zijn er tien op een dag. Een heel windpark kan er dan al in een paar weken staan, in plaats van maanden. Dat zou enorm schelen in de kosten.

Hoe kan het dan dat niemand de slip joint nog toepast? Van der Tempel wijst op de financiers. ‘De industrie is conservatief omdat alle offshore windparken worden gefinancierd met leningen. Geldschieters vinden iets nieuws vaak spannend en eng. Dan gaat het risicoprofiel omhoog en wordt het geld duurder. Dat is de Catch-22 van de innovatie op zee: we moeten een energietransitie door, maar uiteindelijk bouwen we het liefst wat we vorig jaar ook hebben gebouwd omdat we dat kennen.’ Industriële revolutie op zee De slip joint is een stap op weg naar het op een industriële manier aanleggen van windparken. Niet langer vanaf hefplatforms die op de zeebodem staan, maar vanaf een groot drijvend kraanschip. De assemblage vindt op de kade plaats, de windmolens worden aan boord gehesen en met een slip joint zeevast aan dek geplaatst. Eenmaal ter plekke worden ze vanaf het drijvende schip op een monopile geplaatst. Dat is de toekomstvisie van Van der Tempel en startup DOT. In dat kader volgde promovendus Fidalgo Domingos, werkzaam bij het Delft centre for systems and control van de faculteit Werktuigbouwkunde, maritieme techniek en technische materiaalwetenschappen (3mE), tijdens de demonstratie met twaalf sensoren de 3D-bewegingen van het schip, de kraanhaak en de windturbine. Dat leverde hem vijftien gigabyte aan data op. Daarmee gaat Fidalgo Domingos een wiskundig model ontwikkelen dat berekent hoe golfbewegingen doorwerken in de positie van de onderkant van de toren boven de monopile. Ook gaat hij op zoek naar nieuwe manieren van bewegingsbeheersing bij de installatie van offshore windturbines vanaf een groot drijvend kraanschip. De heilige graal in dit onderzoeksgebied is een motion compensation device (MCD), vertelt Fidalgo Domingos. Zo’n MCD zou snel en sterk genoeg moeten zijn om bewegingen in de top van de kraan te compenseren zodat de last niet gaat slingeren. Maar met een gewicht van vijfhonderd ton aan de haak is dat nauwelijks te doen. ‘De hele industrie werkt hieraan’, weet Domingos. Het beste wat er tot nu toe bestaat is een MCD die beweging in één richting compenseert: op en neer. Voor de andere richtingen zou je de paal met stuurtouwen op z’n plek kunnen houden terwijl die zakt. Postdoc Peter Meijers en promovendus Panagiota Atzampou van de afdeling engineering structures (faculteit Civiele techniek en geowetenschappen), werken aan een contactloos systeem dat deze stuurtouwen moet vervangen. Hun opstelling in de kelder van het gebouw werkt nog maar in één richting en op een schaal van 1 op 20, maar het idee is duidelijk. Een elektromagneet moet de slingerende toren afremmen en op een bepaalde afstand fixeren. Twee haaks geplaatste magneten zouden een zakkende paal dan op z’n plek kunnen houden. Toenemende druk Terwijl in Delftse laboratoria onderzoekers werken aan toekomstige technologie om offshore-operaties veiliger en meer gecontroleerd te maken, is de slip joint al zeker twintig jaar klaar voor toepassing. De demonstratie met het kraanschip Sleipnir liet dat zien. Fidalgo Do-

mingos heeft er weinig twijfels over: ‘De boodschap is: de slip joint werkt, het is betrouwbaar, je kunt ermee aan de slag.’ Waarom gebeurt dat niet? ‘Je moet aan de ene kant ongeduldig blijven en aan de andere kant een lange adem hebben,’ merkt Van der Tempel op. Hij denkt dat de industrie wel zal moeten vernieuwen om het tempo van de projecties naar 2030 en 2050 bij te houden. ‘De druk van de publieke opinie neemt toe. Dan is er op gegeven moment iemand die de vinger opsteekt en zegt: ik vind het leuk, ik wil dat doen. Dan staan wij klaar met de tekeningen en hulp, en dan gaan we het toepassen.’

David Fidalgo Domingos tijdens het onderzoek op de Sleipnir van Heerema Marine Contractors. foto : panagiota atzampou

FEBRUARI 2022 • DE INGENIEUR

Beste Engineer, Welkom bij Technetix, Heb jij jezelf wel eens afgevraagd hoe Internet, TV, Netflix en je online games jouw huis bereiken? Technetix maakt alle benodigde soft- en hardware producten welke nodig zijn om al deze data van de kabel aanbieder naar je huis te krijgen. Waarschijnlijk heb je dat nog nooit gerealiseerd maar onze producten vind je overal. Ze worden over de hele wereld gebruikt. Als je door Denver (USA) loopt vind je boven je hoofd een netwerk van onze kabels. Mensen die in Nairobi (Kenia) wonen krijgen een goede internetaansluiting door gebruik te maken van onze kabelversterkers. In Amsterdam kun je in de meeste woonkamers een high speed internetaansluiting vinden die mogelijk is gemaakt door onze data overlay techniek. Technetix is de marktleider in het creëren van oplossingen voor zo optimaal mogelijke performance op de kabel- en glasvezelnetwerken. Dat is waarom onze klanten zoals Vodafone-Ziggo, Virgin Media, Cox, Charter, Comcast, NBN and Liberty Global onze producten gebruiken.

Jij kan ons helpen, Wij willen graag ons technische team in Veenendaal uitbreiden met een teamspeler met passie voor RF elektronica. Wij zijn altijd op zoek naar hoe we kunnen verbeteren en innoveren. Alleen als we overtuigd zijn van onze producten die we ontwikkeld hebben laten we deze door gaan op weg naar massa productie bij onze fabrieken in het verre Oosten. Tijdens de ontwikkelfase voel je jezelf verwend door de beste meetinstrumenten die je maar kan wensen op ons vakgebied. Alles wat je nodig hebt is beschikbaar in onze eigen laboratoria en testkamers. Wij houden van een interactieve onderlinge relatie binnen de afdeling en over de afdelingen heen. Zodat we ons vrij voelen ideeën en verbeteringen met elkaar te delen en bespreken. Kijk op onze website

Welkom nieuwe Engineer

12.2021_INGENIEUR_205X131_AW.indd 1

19/01/2022 12:33:30

ACTUEEL TECHNIEKNIEUWS vind je op deingenieur.nl

Alles wat je zoekt overzichtelĳk bĳ elkaar Wat speelt er vandaag op technologiegebied?

Je leest het op de website van De Ingenieur. Elke dag nieuwe berichten met beeld, filmpjes en links. www.deingenieur.nl

Ook op onze site: • Activiteiten op techniekgebied in een overzichtelĳke agenda • Dossiers over onderwerpen als de quantumcomputer en kunstmatige intelligentie • De interessantste vacatures voor ingenieurs

TECHNIEK MAAKT JE TOEKOMST

DE INGENIEUR

Jims Verwondering

‘Voorsprong door techniek.’ Echt waar?, vraagt redacteur Jim Heirbaut zich af.

Onder het robotmes Een paar jaar terug mocht ik een operatie bijwonen, ín de ok, met mijn neus erbovenop. De patiënt had prostaatkanker en zijn prostaat werd weggehaald. Het was niet zomaar een operatie. De uroloog zat achter een beeldscherm in een hoekje van de ruimte, waar hij met twee handen de hendels van een apparaat bediende. Deze bewegingen werden heel precies vertaald naar een ander deel van de machine, een paar meter verderop. Hier staken smalle buizen met instrumenten erin, in de met kooldioxide opgepompte buikholte van de patiënt. Het leek alsof de robot helemaal zelf zijn gang ging, maar het waren dus de bewegingen van de chirurg die werden overgedragen op de scalpels die weefsel doorsnijden, en op de klemmen die bloedvaatjes dichtschroeien. Alle bloederige details waren in high definition te volgen op verschillende beeldschermen. De geur moet u er even bij denken. In de Verenigde Staten heeft men nu een volgende stap gezet. Daar heeft voor het eerst een robot volledig autonoom een operatie uitgevoerd. Robot STAR hechtte twee stukken darm aan elkaar, bij een varken weliswaar, maar niet minder knap. Hechten is een lastige klus. Er zijn veel hechtingen nodig om naderhand lekken te voorkomen, darmweefsel is slap en klapt nog wel eens onverwacht om. Zien we die zelfstandig opererende robot over een paar jaar in het ziekenhuis? Dat voelt toch best ongemakkelijk,

WAA R

KUNNEN

W E

DEZ E

MAAND

een machine die helemaal zelf begint te snijden in je kostbaarste bezit: je lichaam. Machines hebben wel eens storingen, blijven hangen of vertonen slijtage bij slecht onderhoud. Anderzijds is een machine beter dan een mens in bepaalde fijnzinnige, repeterende handelingen. De Amerikaanse proef ging niet voor niets over het hechten van lastig weefsel, een subtiel werkje dat het uiterste van iemands concentratie en uithoudingsvermogen vergt. Sommige chirurgen-in-opleiding leren het nooit, darmen aan elkaar hechten, vertrouwde een arts mij eens toe. Dan maar liever een machine! Laatst maakte ik een vliegreis. Bij een tussenstop in München was het zó mistig dat ik niet in de gaten had dat we al bijna waren geland. Toen de wielen de grond raakten, schrok ik, want ik dacht nog op zevenhonderd meter hoogte te zitten. Ik was dan wel gedesoriënteerd, het vliegtuig was dat niet. Dat wist precies waar het zich bevond. Moderne vliegtuigen landen tegenwoordig volledig op de automatische piloot. Ik dacht altijd dat juist bij lastige omstandigheden de hand van de piloot nog aan de stuurknuppel nodig was. Maar juist bij dichte mist of sneeuwbuien, zoals in München, doet een modern vliegtuig het liever helemaal zelf. Human-out-ofthe-loop heet dat. In een metalen sigaar in de lucht vinden we het al prima, dus waarom niet in het ziekenhuis?

NAARTOE ?

INGE NIE UR

TIP T

Hollandse Waterlinie Niet bĳ iedereen bekend, maar toch zeer de moeite waard: een bezoekje aan één van de onderdelen van de Nieuwe Hollandse Waterlinie, vorig jaar uitgeroepen tot Werelderfgoed van de Unesco. Ga bĳvoorbeeld naar forteiland Pampus, of naar Fort Pannerden. Bezoek Slot Loevestein of het Waterliniemuseum in Fort bĳ Vechten, in Bunnik. In een interactieve ontdekkingstocht kom je hier alles te weten over de waterlinie. Mensen uit verschillende tĳden nemen je mee in hun belevenissen. Meer info: waterliniemuseum.nl/museum FOTO : ROBERT LAGENDIJK , HENKVD / CCBY - SA 3.0

FEBRUARI 2022 • DE INGENIEUR

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

V A N

M O R G E N

Opruimrobot Een octopusachtige robot die autonoom stranden vrijmaakt van zwerfafval, is volgens de ontwerper een voorbeeld van de komende ‘slimme’ revolutie. Tĳdens zĳn vakantie in Fĳi bezocht de Duits-Australische industrieel ontwerper Chris Koch een afgelegen strand dat bezaaid bleek met plastic afval. Een paar jaar later, toen hĳ aan zĳn promotieonderzoek begon, werd hĳ door een overnachting op een Australisch strand hieraan herinnerd en ontstond het idee een robot te ontwerpen die op afgelegen locaties zwerfafval kan opruimen. Het werd de Hexapod Pro, een octopusachtige robot die afval opruimt, maar ook fruit en groenten kan plukken. ‘Octopussen zĳn heel intelligente wezens, ze kunnen deksels van potten draaien en zĳn behoorlĳk wendbaar in verschillende omgevingen’, zegt Koch. Hexapod heeft een ‘hoofd’ met twaalf camera’s en zes armen. In elk armuiteinde zitten drie vingers en nog een camera. De robot is op menselĳke grootte ontworpen en twee meter lang als hĳ zĳn armen strekt. Dat maakt het ding best intimiderend. 40

DE INGENIEUR • FEBRUARI 2022

Koch: ‘Het is vrĳ eenvoudig om vriendelĳk ogende robots te ontwerpen. Deze robot is ontworpen met alleen de functie in gedachten. Ook moet de robot bĳna autonoom kunnen werken met zo min mogelĳke menselĳke interactie.’ Hexapod is een voorbeeld van hoe de ‘slimme’ revolutie eruit zou kunnen zien. Deze revolutie, ook wel de vierde revolutie genoemd, koppelt productieprocessen, mensen en ICT aan elkaar. Koch ziet dat als ‘een holistische benadering van het massaproductieparadigma van de twintigste eeuw.’ Enkele maanden geleden leverde hĳ zĳn proefschrift in over de toekomst van industrieel ontwerpen in de vierde revolutie. ‘Kortgezegd zal de slimme revolutie leiden tot nieuwe ontwerpberoepen, die grotendeels binnen het visuele en creatieve domein blĳven. Ook duurzaamheid speelt een belangrĳke rol.’ Vooralsnog zĳn er geen plannen om de robot in productie te brengen, daarvoor is het wachten op de technologie. ‘Slangenarmrobots zĳn al wel in ontwikkeling’, zegt Koch, ‘maar het zal nog enkele jaren duren voordat deze buiten het laboratorium zullen worden toegepast.’ (SB) FOTO : CHRIS KOCH

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

Elektrische fixie

Lik-tv Lekker televisie kijken krijgt een nieuwe dimensie. Door te likken aan een smaakscherm kan de kijker meeproeven met de getoonde gerechten. In de toekomst hebben we niet alleen een abonnement op Net flix, maar bestaat er ook zoiets als ‘Netliks’: een abonnement op smaken. Dat voorziet de Japan se hoogleraar Homei Miyashita. Restaurants kunnen smaken te koop aanbieden op een platform waar de gebruiker vervolgens de smaak kan downloaden. Een kijkje in die werkelijkheid is het nieuwe Taste The TV (TTTV)sys teem dat Miyashita ontwikkelde aan de Meiji University in Tokyo: een televisiescherm waar je aan kunt likken. Om smaken te vertalen naar een computer is een smaak sensor nodig, een apparaat dat Japanse wetenschappers in 1993 al bedachten en een smaak kan vertalen in een verhouding van de vijf basis smaken: zoet, zout, bitter, zuur en hartig (umami). Later kan deze stap misschien worden overgeslagen. Miyashita, per email: ‘Er loopt inmiddels onderzoek om met machine learning smaak uit beelden te herkennen.’ Het TTTVsysteem bestaat uit een televisiescherm en tien fles sen met verschillende smaken. TTTV sproeit de vloeistoffen foto : homei miyashita ; andrey avgust

in de juiste verhouding op het televisiescherm waar voedsel is afgebeeld en dan is het likken geslagen. Een folie op rollers boven het televisiescherm houdt het proces hygiënisch. Het apparaat zou nog kunnen worden verbeterd door ook alcoholische en pittige smaken toe te voegen die smaak sensoren nog niet kunnen meten. Pittigheid – academisch gezien geen smaak maar een pijnsensatie – zou wel kunnen worden gemeten met een commercieel verkrijgbare Sco villemeter, zodat capsaïcine, de actieve stof in pepers, ook kan worden toegevoegd. Voorlopig is TTTV nog niet commercieel verkrijgbaar. Wel is Miyashita in gesprek met bedrijven over het gebruik van de spraytechnologie om een pizza of chocoladesmaak aan te brengen op een sneetje geroosterd brood. Niet alleen de smaak maar ook een afbeelding van het voedsel wordt dan met eetbare inkt afgedrukt op de boterham. Miyashita denkt dat dit apparaat uiteindelijk nuttiger kan zijn in de horeca dan voor een TTTV systeem. (SB)

Fixies zijn als stadsfiets razend populair. Ze zijn licht, bestaan uit weinig onderdelen en zijn daarom makkelijk in het onderhoud. ‘Maar hoe rijd je in een stad als San Francisco met zo’n doortrapper de heuvels op?’, vroeg ontwerper Andrey Avgust uit Minsk zich af. De oplossing hiervoor zocht hij in een elektrische versie. Een fixie heeft geen versnellingen en lijkt op een omafiets, maar een fixie heeft een vaste aandrijving, dus geen freewheel mechanisme. Dat betekent dat als het wiel draait, de trappers ook draaien. Avgust: ‘Daarom ben je altijd aan het trap pen en heb je geen mogelijkheid om de benen stil te houden, ook niet wanneer je de heuvel afrijdt.’ Zelf rijdt Avgust op een fixie omdat hij die ziet als de ‘zuiverste voor stelling’ van een fiets. Avgust ontwierp een fixie met een elektrische aandrijving die de gebruiker kan inzetten wanneer hij wil. Als hij dit heuvelop doet, verhoogt het de cadans en is het minder zwaar trappen. De elektro motor zorgt met regeneratief remmen voor het terugwinnen van energie voor de accu en wordt ingezet tijdens de afdaling. Een elektrische fixie levert daar door wel wat in van de eenvoud en het gemak van een normale fixie. ‘Dat klopt’, zegt Avgust, ‘maar het is niet mijn bedoeling om fixies te vervangen met een elektrische ver sie, maar puur als alternatief voor een fixie in een heuvelachtige stad.’ Avgust heeft zijn ontwerp te koop aangeboden en wacht het beste bod af. Avgust: ‘Als er geen bod komt, zal ik proberen het project op Kickstarter te lanceren.’ (SB)

FEBRUARI 2022 • DE INGENIEUR

EUREKA

Vliegende hamster In een nieuw concept voor groene luchtvaart draaien turbinemotoren op vloeibaar waterstof. De waterstoftanks geven het toestel wel nogal bolle wangen. De luchtvaart is een uitdagende sector om te verduurzamen. In het FlyZero-project, onder leiding van het Aerospace Technology Institute uit Engeland, bedenken honderd luchtvaartspecialisten concepten voor zero carbon intercontinentaal vliegen, die in 2030 zijn te realiseren. Hun eerste voorstel is een vliegtuig op vloeibaar waterstof dat met maximaal één tussenstop twee willekeurige luchthavens over de hele wereld kan verbinden. Het FlyZero-team onderzocht verschillende opties, waaronder elektrisch vliegen met accu’s of met brandstofcellen op gasvormig of vloeibaar waterstof, en turbinemotoren die draaien op schonere brandstoffen als ammoniak of vloeibaar waterstof. Accu’s zijn echter te groot en te zwaar, ammoniak geeft te hoge NOx-emissies, brandstofcel-

DE INGENIEUR • FEBRUARI 2022

systemen zijn eveneens relatief zwaar en tanks met waterstofgas te groot. Wat blijft er dan nog over? Turbinemotoren die draaien op vloeibaar waterstof: die blijken het meest haalbaar. Dit idee is door het FlyZero-team omgezet in het concept H2 voor een vliegtuig met 279 zitplaatsen dat wordt aangedreven door turbinemotoren. Vloeibaar waterstof heeft als brandstof per kilogram drie keer zoveel energie als kerosine en zestig keer meer energie dan batterijen. Bovendien stoten de motoren geen CO2 uit. De H2 kan dezelfde snelheden behalen als huidige vliegtuigen en heeft een bereik van 9723 kilometer. Dat is nog wel enkele duizenden kilometers minder dan de huidige toestellen. Aangezien waterstofopslagtanks en -technologie meer ruimte innemen, zijn er twee

waterstoftanks aan de zijkanten van de romp aangebracht. Hierdoor heeft de H2 iets weg van een hamster met volle wangen. De tanks hebben volgens het FlyZero-team echter als voordeel dat ze het vliegtuig helpen goed in balans te blijven terwijl de brandstofvoorraad afneemt tijdens de vlucht. Als de waterstofprijzen verder dalen, zal het vliegen op waterstof over tien tot vijftien jaar volgens het FlyZero-team voordeliger zijn dan het vliegen op kerosine. Maar er liggen nog genoeg uitdagingen, bijvoorbeeld op het gebied van de veiligheid, de optimale verbranding van waterstof in een turbinemotor, het minimaliseren van het gewicht en de luchtweerstand van het toestel en het ontwikkelen van een duurzame infrastructuur voor het produceren en distribueren van waterstof. (PS)

foto : aerospace technology institute

Loopondersteuning

Cacaovrĳe chocolade Slecht nieuws voor alle chocoladeliefhebbers. Wat betreft CO2-uitstoot ligt pure chocolade behoorlĳk dicht bĳ rundvlees en kaas, met maar liefst negentien kilogram CO2-uitstoot per kilogram chocolade. Daarnaast zĳn er de afgelopen decennia miljoenen hectaren regenwoud gekapt voor cacaoplantages en gaat chocolaproductie nog steeds gepaard met kinderslavernĳ. De Duitse startup QOA wil dit oplossen door de eerste cacaovrĳe chocola op de markt te brengen. De oprichters, broer en zus Maximilian en Sara Marquart, gebruiken bĳproducten van de voedingsindustrie zoals haver of andere glutenvrĳe granen in plaats van cacao. Door deze granen te fermenteren, te roosteren en er gist aan toe te voegen ontstaan smaak en textuur van chocolade. QOA maakt de cacaoboter op een vergelĳkbare manier en gebruikt havermelk, waardoor de chocola ook veganistisch is. Het spul kan lokaal worden geproduceerd en is tien keer duurzamer dan chocolade met cacao. De omstandigheden van de cacaoboeren gaat broer en zus Marquart aan het hart. Recent onderzoek van Wageningen Universiteit laat zien dat 75 procent van de cacaoboeren in Ivoorkust en Ghana daar eigenlĳk niet van kan leven. Sara Marquart: ‘Er is dus duidelĳk iets aan de hand, terwĳl grote chocoladebedrĳven tegelĳkertĳd aanzienlĳke winsten maken.’ QOA onderzoekt manieren om het leven van de cacaoboeren in de Ivoorkust en Ghana te verbeteren. Eén van die manieren zou kunnen zĳn om de chocoladeproductie terug te dringen door traditionele cacao in massaproducten, zoals Snickers, te vervangen door het cacaoloze alternatief. Marquart: ‘Dit zou boeren in staat stellen over te schakelen op duurzamere landbouwpraktĳken zoals we nu ook zien in de koffie-industrie.’ Inmiddels is QOA erin geslaagd chocola te maken die qua smaak niet te onderscheiden is van conventionele chocolade. In 2022 verwacht QOA de eerste producten op de markt te brengen tegen een concurrerende prĳs. Marquart: ‘We willen een revolutie teweegbrengen in de chocolade-industrie.’ (SB) FOTO : QOA ; GERMAN BIONIC

Exoskeletten worden steeds vaker ingezet in industriële omgevingen zodat werknemers zonder gezondheidsrisico’s zware lasten kunnen dragen. Het Duitse bedrĳf German Bionic introduceert nu zelfs al de vĳfde generatie van haar Cray X-exoskelet, waarvan eerdere versies worden gebruikt door bedrĳven als BMW, IKEA en DPD. Bĳzonder is dat de nieuwe variant actieve loopondersteuning biedt. De nieuwe Cray X behoudt de basis van z’n voorganger: een frame gemaakt van met koolstof versterkte kunststof, Internetof-Things-functionaliteit en integratiemogelĳkheden met smart factory. Het frame zit om het torso en de bovenbenen en biedt krachtondersteuning met twee servomotoren aan weerszĳden op de heupen. Naast krachtondersteuning aan de onderrug van de drager biedt

de nieuwe Cray X nu dus ook actieve loopondersteuning. De loopondersteuning werkt met de servomotoren die de bovenbenen naar voren duwen tĳdens de loopbeweging. Gebruikers kunnen volledig ondersteund lasten tot dertig kilogram oppakken, naar een andere plek brengen en daar neerzetten. Het systeem waarschuwt voor te zware lasten en ergonomisch verkeerde houdingen of bewegingen. De Cray X is stofbestendig en regenwaterdicht en daardoor inzetbaar onder veel verschillende omstandigheden, zoals op bouwplaatsen, pakhuizen en werkplaatsen. Verder heeft de nieuwe Cray X ook een sterkere accu van veertig volt die langer meegaat en bovendien heel snel een eenvoudig kan worden verwisseld. Het nieuwe exoskelet komt begin dit jaar op de markt. (PS)

FEBRUARI 2022 • DE INGENIEUR

EUREKA

Tweedelige derailleur Voor off-road fietsers is er nu een robuust alternatief voor de kwetsbare derailleur. Supre Drive is volgens de maker licht, efficiënt en wél betrouwbaar. De derailleur is sinds jaar en dag een populair versnellingssysteem voor fietsen, maar ook een van de kwetsbaarste onderdelen. Vooral voor mountainbikers die off-road gaan, kan de derailleur snel beschadigd raken door bĳvoorbeeld takken of stenen. De Canadese werktuigbouwkundig ingenieur Cedric Eveleigh ontwikkelde daarom een robuuster alternatief, de Supre Drive. Het probleem met conventionele derailleurs is dat ze vrĳ hangen met de ketting dicht boven de grond. Dit maakt het systeem kwetsbaar. Bĳ de Supre Drive is de werking van de derailleur opgesplitst in de twee basisfuncties: het heen en weer bewegen van de ketting over de tandwielen voor het

DE INGENIEUR • FEBRUARI 2022

schakelen en het strak trekken van de ketting. Door deze opsplitsing is de spanning op de ketting in alle versnellingen nagenoeg gelĳk en ligt deze veel hoger in het frame. Het mechaniek dat de ketting strak trekt, scharniert langs en ligt schuin boven de trapas tussen het fietsframe in, waardoor het veel minder snel beschadigd kan raken. Het schakelmechanisme ligt voor de achterwielnaaf met de tandwielen voor de verschillende versnellingen – niet eronder zoals bĳ een conventionele derailleur – en scharniert via twee ophangpunten. Dankzĳ de relatief grote tandwielen heeft dit systeem een efficiëntere overbrenging dan conventionele derailleurs.

Eveleigh zegt dat de Supre Drive de betrouwbaarheid van een gesloten versnellingssysteem biedt, maar efficiënter werkt en veel lichter is. De Supre Drive weegt daarentegen honderd tot tweehonderd gram meer dan de gemiddelde derailleur, maar het onafgeveerde gewicht van het achterwiel is weer gemiddeld 130 gram lager. Eveleigh heeft intussen twee succesvolle prototypen gebouwd. Hĳ gaat zĳn gepatenteerde schakelsysteem met zĳn bedrĳf Lal Bikes op de markt brengen. Ook ontwikkelt hĳ momenteel al samen met een grote mountainbikefabrikant een speciaal frame voor toepassing van de Supre Drive. (PS)

FOTO : LAL BIKES

Rolf zag een ding

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

Mijn oude jas Windmuur In Nederland hebben inmiddels anderhalf miljoen huishoudens zonnepanelen. Zelf elektriciteit opwekken is populair, maar waarom gebeurt dat niet ook met windenergie? De Amerikaanse ontwerper Joe Doucet bedacht de Wind Turbine Wall, een muur met verticale windturbines om rondom gebouwen elektriciteit op te wekken en tegelĳk een visueel mooi effect te geven. Er bestaan twee varianten van de Wind Turbine Wall: een met windturbines van het Darrieus-type met verticale gebogen wieken en de ander met turbines van het Savonius-type met schoepvormige wieken. Beide typen kunnen draaien onafhankelĳk van de windrichting. Volgens Doucet zĳn de turbines heel stil en zĳn ze niet gevaarlĳk voor bĳvoorbeeld spelende kinderen, omdat ledematen niet bekneld kunnen raken en de turbines bovendien makkelĳk tot stilstand komen. Een segment van de Wind Turbine Wall bestaat uit een stuk of 25 verticale windturbines die ieder zĳn verbonden met een generator van vierhonderd watt. Dat betekent per segment een totaalvermogen van tien kilowatt. Dat zou gedurende een etmaal zo’n 240 kilowattuur aan stroom kunnen leveren, maar het is sterk de vraag welk percentage daarvan in de praktĳk wordt behaald. Het waait simpelweg niet constant, windturbines met een verticale as zĳn minder efficiënt dan die met een horizontale as en vangen dichtbĳ de grond bovendien veel minder wind. De werkelĳke opbrengst is misschien maar een fractie van de beoogde 240 kilowattuur, waardoor zonnepanelen uiteindelĳk veel voordeliger zĳn. Joe Doucet zoekt naar manieren om zĳn Wind Turbine Wall goedkoop te produceren, maar het esthetische aspect zal mogelĳk het belangrĳkste verkoopargument zĳn. (PS) FOTO : JOE DOUCET ; PORTRET : ROBERT LAGENDIJK

Voor de zoveelste keer leg ik mĳn jas op zĳn toonbank. Voor de zoveelste keer kĳkt hĳ er goedkeurend naar. Hĳ wel. Mĳn moeder vindt dat ik ‘die jas’ twintig jaar geleden had moeten weggooien. Na vier jaar mag je wel een nieuwe jas, toch? Ondertussen zĳn mĳn jas en ik 24 jaar samen en nog steeds heb ik hem van oktober tot maart dagelĳks aan. Daarvoor moet ik wel af en toe naar het kleermakertje in de binnenstad dat altĳd goedkeurend naar mĳn oude jas kĳkt. De schouderstukken en de achterkant hebben al een nieuw stuk leer gekregen en hĳ heeft de uitgescheurde zakken ook al eens hersteld. Over een paar jaar zal hĳ de hele jas hebben vervangen. Ik weet dat ik in het tĳdperk van Zalando en meerdere modecollecties per jaar een uitzondering ben met jaar in, jaar uit dezelfde jas. Ergens is het jammer dat ík niet de standaard ben. Mĳn jas, waar een koe letterlĳk zĳn huid voor heeft gegeven, die met verbruik van veel energie, water en CO2 is gefabriceerd, wordt niet na één seizoen vervangen door eentje die modieuzer is. Dat mĳn jas het al zo lang uithoudt, komt behalve door het onderhoud, maar door één ding: het is gewoon een goede jas. Ik heb er, mede door de afdingkwaliteiten van mĳn moeder, toentertĳd ook 450 gulden voor betaald op de bazaar in Beverwĳk. Ik snap dat zo’n hoog aanschafbedrag niet voor iedereen is weggelegd. Maar als je dit bedrag uitsmeert over 24 jaar en daarbĳ optelt wat ik jaarlĳks aan de kleermaker uitgeef, dan kom je volgens mĳ uit op een lager bedrag dan wat de meeste mensen jaarlĳks aan hun jassen uitgeven. Jassen die kwalitatief minder zĳn en veel eerder worden weggegooid. Als je genoeg geld hebt om iets kwalitatief goeds te kopen, ben je goedkoper uit dan wanneer je dat geld niet hebt en elk jaar goedkope troep moet kopen. Het is de theorie van socioeconomische oneerlĳkheid in de praktĳk. Ook ingenieurs die het goed met de wereld voor hebben lopen hier tegenaan. Een product duurzamer maken en zorgen dat het langer meegaat is ten eerste slecht voor je winst: uiteindelĳk wordt er minder verdiend aan mĳn jas dan aan een verzameling jassen die telkens na één seizoen uit elkaar vallen. Ten tweede zal je duurzame, maar duurdere, product voor minder mensen beschikbaar zĳn vanwege de hoge aanschafkosten. Een oplossing heb ik zo snel niet. Ons ervan bewust zĳn, is al heel wat. En als je het je kunt veroorloven: koop dan een jas die, met een beetje onderhoud, tientallen jaren meegaat. ‘De knoopsgaten zĳn aan het uitscheuren, kun je die verstevigen?’ ‘Ja, natuurlĳk. Mooie jas man.’ ‘Dank je. Vertel het mĳn moeder even.’ Rolf is universitair hoofddocent aan de TU Delft, maker, spreker en schrĳver.

FEBRUARI 2022 • DE INGENIEUR

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.

GOEDE GEZONDHEID EN WELZIJN

DUURZAME STEDEN EN GEMEENSCHAPPEN

LEVEN OP HET LAND

Akshit Gupta sleutelt graag aan computers en is een fanatiek hardloper. Via een dataplatform wil hij meer inzicht geven in de lokale luchtverontreiniging.

‘Hardlopen waar de lucht het schoonst is’ Tekst: Amanda Verdonk • Foto: Bianca Sistermans

‘Toen ik zes jaar oud was, zag ik voor het eerst een computer van binnen. Ik had net een pc gekregen en speelde spelletjes zoals Need for Speed en Hitman. Ik wilde er nog meer spel letjes op zetten en daarvoor was een extra geheugenkaart nodig. Ik woonde toen in New Delhi in India. Mijn neef had een computer cursus gevolgd en hij zou die kaart er wel even bijplaatsen. Alleen dat lukte niet, dus moest er alsnog een technicus bij komen. Als tiener leerde ik aan de hand van YouTubefilmpjes hoe ik mijn eigen laptop kon repareren. Men sen met techniekproblemen belden mij, ik wilde elektronicaadviseur worden.’ Productief ‘Aan de University of Delhi volgde ik een ba chelor elektronica en communicatietechno logie. Daarna werkte ik aan spraakgestuurde technologie bij Airtel, het op een na grootste mobiele netwerk ter wereld. Al snel ontdekte ik dat vooral nieuwe technologie mij fasci neerde, dus verder studeren was de logische keuze. De master embedded systems bood een interessante mix van hardware en software. Slechts twee universiteiten bieden die aan: de TU Delft en de University of Pennsylvania in Philadelphia. De keuze viel op Delft omdat het collegegeld lager is en omdat YES!Delft

bekendstaat als een van de beste startup broedplaatsen op het gebied van hardware. Na mijn aankomst in augustus 2019 volgde een pittig en productief jaar. Ik haalde elk blok vijfentwintig studiepunten, terwijl werd aangeraden om het bij vijftien te houden. Na een jaar besloot ik ook de master computer science erbij te doen.’ Uitlaatgassen ‘Twee maanden na aankomst deed ik mee aan een pitchcompetitie voor startups, georgani seerd door de TU Delft. Daar presenteerde ik voor het eerst het idee voor Respire, de startup waaraan ik nu werk. Het is een data platform om luchtverontreiniging lokaal in kaart te brengen. Luchtverontreiniging leidt elk jaar tot acht miljoen doden. In In dia is iedereen gewend om er rekening mee te houden. In Delft niet. Ik ben een fanatiek hardloper en tijdens het hardlopen kom ik langs vrachtwagenparkeerplaatsen waar ik uitlaatgassen ruik. Ik vroeg me af of je met sensoren de luchtkwaliteit per straat zou kun nen meten. Dan kun je daar je hardlooproute op afstemmen. Ik won de wedstrijd en kreeg investeringsgeld om het idee verder uit te werken. In diezelfde maand won ik een hack athon in Tilburg. Zulke wedstrijden vormen

een prettige ontspanning naast het studeren. Er heerst een verfrissende en creatieve sfeer met gratis eten en drinken en de mogelijkheid om te netwerken met gelijkgestemden. Het le ven was erg snel toen, het leek wel een droom.’ Kwetsbare bomen ‘Ik werk nu een jaar aan mijn master onderzoek aan het Massachusetts Institute of Technology (MIT) in de VS. Daar onderzoek ik hoe je met sensoren op rijdende taxi’s of vuilniswagens de gezondheid van bomen op een hyperlokale schaal kunt meten. Bomen gaan snel achteruit door hittestress en zo kun je ze beter in de gaten houden. Kwetsbare bo men zijn niet alleen een schaderisico, maar ook een indicatie van klimaatverandering. Het meten van deze microvariaties kan hel pen om klimaatverandering tegen te gaan.Ik weet nog niet wat ik na mijn master ga doen. Misschien een promotieonderzoek in Delft in combinatie met het opschalen van mijn startup, misschien heeft MIT wat te bieden. En in India ontstaat nu een heel interessante startupcultuur. Maar Zürich in Zwitserland, waar de technische universiteit ETH is ge vestigd, is ook interessant. Je kunt daar heer lijk rond het meer rennen. Waar ik ook heen ga, mijn hardloopschoenen gaan mee.’ FEBRUARI 2022 • DE INGENIEUR

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

Kunstmatige poëzie scoort soms beter dan het origineel

De dichter is een algoritme Met kunstmatige intelligentie zĳn de ingewikkeldste vraagstukken in sneltreinvaart op te lossen, maar kunnen we er ook poëzie mee schrĳven? De zelfverklaarde techdichter Aaron Mirck ging de uitdaging aan en ontdekte dat de algoritmische gedichten soms populairder werden dan die van hemzelf. Afgelopen najaar verscheen Dit algoritme deugt niet, een bundel gedichten over technologie. In elk van de 28 gedichten verkent auteur Aaron Mirck de invloed van technologie op de samenleving en ons dagelijks leven. ‘Ik schrijf al mijn hele leven’, verklaart Mirck, die op zijn achttiende al de Kunstbende won met zijn poëzie. ‘Daar kwam bij dat ik met mijn pr-bureau veel werk doe voor de technologiesector en ook een techbedrijfje heb opgezet. Deze bundel was het logische gevolg.’ Wat Mirck in het techwereldje vooral opvalt, is het ongebreidelde optimisme dat er heerst. ‘Iedereen gaat er maar vanuit dat technologie ons gaat verlossen van de problemen waarmee we te maken hebben. In Silicon Valley, maar ook in de techsector in ons eigen land heerst een sterk geloof in technologie als verlossing. Ik voel me daarbij ongemakkelijk.’ Want er is een keerzijde, ontdekte Mirck, en die vond hij met name in het toenemende vertrouwen in algoritmen. ‘Kijk naar de toeslagenaffaire. De Belastingdienst gebruikte kunstmatige intelligentie met het idee zo een objectieve werkelijkheid te kunnen vaststellen, maar zulke algoritmen zijn per definitie gekleurd door het wereldbeeld en de vooroordelen van de programmeurs.’ In dit geval waren vooral mensen met een andere etnische achtergrond dan de makers daarvan de dupe. Mirck besloot met zijn onvrede aan de slag te gaan en koos voor de vorm die hem vertrouwd was: het gedicht. ‘Ik wilde onderzoeken waar onze menselijkheid eindigt en de technologie begint. Poëzie wordt bij uitstek beschouwd als iets wat alleen mensen kunnen maken. Dus ging ik proberen of het mogelijk was om met een algoritme gedichten te maken die beter of populairder waren dan mijn eigen werk.’ Zelflerend taalmodel Mirck schreef twee reeksen van elk veertien gedichten. De eerste reeks, Zoekresultaten, draait specifiek om technologie. De tweede serie heet Bres en gaat meer algemeen over opgroeien in de eenentwintigste eeuw. De bundel 48

DE INGENIEUR • FEBRUARI 2022

verscheen behalve op papier ook online, voorzien van aanklikbare voetnoten met extra kanttekeningen en interpretaties. De veertienregelige inhoudsopgave van elk van de delen is te lezen als een sonnet. Dat is geen toeval, legt Mirck uit, die de vorm bewust koos. ‘Na de eerste twee kwatrijnen van een sonnet hoort een escalatie plaats te vinden. Die heb ik hier ook toegepast. De eerste acht gedichten schreef ik zelf, in de zes daaropvolgende gedichten laat ik het algoritme het overnemen.’ Mirck gebruikte voor zijn experiment een nieuwe vorm van kunstmatige intelligentie, GPT-3 ofwel generative pretrained transformer 3. Dat is een taalmodel ontwikkeld door wetenschappers van OpenAI. ‘Het werkt heel simpel’, zegt Mirck. ‘Input zorgt voor output: je voedt het systeem met wat tekst en dan komt er direct een volledig nieuwe tekst uit.’ Het zelflerende systeem kan op basis van de 175 miljard parameters waarmee het is gevoed zinnen en teksten analyseren en verwerken. Het functioneert zo goed dat vaak niet goed is te zien of het eindresultaat al dan niet door een computer is geschreven. Dat ontdekte ook Mirck. ‘Er kwamen meteen al heel aardige gedichten uit’, zegt hij. ‘Niet alles was raak, maar er zaten zeker goede tussen en soms waren er regels ontstaan die zonder meer beter waren dan het origineel.’ Dubbelzinnig Zo kwam het algoritme met de volgende regel: ‘Je bent een bushalte midden in een besneeuwde woestijn. Dit jaar ben je maar één keer gebruikt.’ Volgens Mirck een veel rijker beeld dan het origineel: ‘Computers zouden niet in staat zijn dubbelzinnige teksten te produceren, maar dat is hier juist goed gelukt. Absurdisme (jij bent een bushalte) en een onwaarschijnlijk beeld (een besneeuwde woestijn) komen hier samen in een sterk beeld van eenzaamheid.’ Maar hoe valt onafhankelijk vast te stellen of een gedicht wel of niet beter is? Mirck besloot ook daarvoor

Dit is een hele slimme machine Uit de bundel Dit algoritme deugt niet. De voet noten komen uit de onlineversie en zijn van de hand van dichter Aaron Mirck.

Ik ben een heel efficiënt restaurant Ga zitten, laat me je bedienen1 vergeet het lauwe water in de kan Dit is een hele slimme machine Ik beheer de spatels, de pan en de spoel. Relax. De bedoeling is dat je eet en staart en proeft van een heel slim plan2

een hedendaagse meetmethode in te zetten, namelijk de likes op Instagram. ‘Ik ging gedichten over algoritmen, die waren bewerkt door algoritmen nu loslaten op de algoritmen van de sociale media. Via hashtags als #instagedicht en #dichtersvaninsta kwam ik in contact met mijn doelgroep en kon ik gaan experimenteren met AI-poëzie.’ De AI-gedichten scoorden in sommige gevallen inderdaad meer likes dan Mircks eigen werk. ‘Misschien kwam dat doordat mijn gedichten wat langer zijn en zich minder goed voor Instagram lenen, maar ook als ik alleen wat fragmenten plaatsten werden fragmenten van het algoritme soms vaker geliked.’ Hoewel het poëtisch experiment is geslaagd, ziet Mirck zijn bundel toch als een dystopie, een verontrustend beeld van een toekomst waarin algoritmen niet alleen ons werk overnemen, maar ons ook onze autonomie ontnemen. ‘We worden ingehaald door machines, als maker zijn we niet meer nodig. Wat mij betreft moeten we technologische innovaties niet langer met blindelings optimisme bekijken, maar met gezonde scepsis.’ Dezelfde techniek die mooie dichtregels kan produceren, kan immers met hetzelfde gemak worden ingezet om een onafgebroken stroom aan nepnieuws te produceren. foto : maike schwarz

Mens, je bent wat rest het residu van het recept onnodig voor het gerecht3 De deal van dit algoritme deugt: in ruil voor complete overgave kan je nooit meer fouten maken.4 1: Geef je over aan dit algoritme 2: Je hoeft niets meer te doen 3: En eigenlijk ben je zelfs niet meer nodig 4: We ruilen onze vrijheid, autonomie, in voor een leven zonder fouten, want we laten alles bepalen door een algoritme

FEBRUARI 2022 • DE INGENIEUR

De Ingenieur in gesprek

Hadi Hajibeygi pleit voor ondergrondse opslag van waterstof

‘Waterstof moet je zien als goud’ Waar is overtollige windenergie op te slaan, als het lekker waait en de molens overuren draaien? In de ondergrond, zegt Hadi Hajibeygi van de TU Delft. Gebruik het overschot aan duurzame energie om water te splitsen in zuurstof en waterstof, en bewaar dat laatste als reservevoorraad energie voor windstille dagen, is daarbij het idee. ‘Het optimisme van ingenieurs heeft ons veel vooruitgang gebracht.’ Tekst: Marlies ter Voorde

De ondergrond is een ideale opbergruimte. Bevindt zich ergens een koepelvormige, ondoordringbare aardlaag die als deksel kan fungeren, dan houdt die vloeistoffen en gassen zoals aardolie en aardgas miljoenen jaren op hun plek. In het project ADMIRE, dat staat voor adaptive dynamic multiscale integrated reservoir earth, onderzoekt reservoir engineer Hadi Hajibeygi van de TU Delft of de ondergrond ook als tijdelijke opslagplek voor waterstofgas kan fungeren. Is waterstof opslaan in de ondergrond vergelijkbaar met het opslaan van CO2? ‘Er zijn veel overeenkomsten. In beide gevallen is een plek nodig waar veel ruimte is en het gas niet kan ontsnappen. Het grote verschil is dat het bij waterstof om tijdelijke opslag gaat. We willen het op elk gewenst moment weer omhoog kunnen halen. Eigenlijk moet je CO2 zien als afval en waterstof als goud. We hebben dus locaties nodig die bestand zijn tegen cyclische belasting: je wilt ze nu eens bijvullen en dan weer leeghalen.’ Aan wat voor locaties denkt u dan? ‘Het hangt af van de context. Ik vergelijk het vaak met het opbergsysteem bij je thuis. Dingen die je vaak gebruikt, liggen voor het grijpen in laden en kasten. Op zolder liggen de spullen die je iets minder vaak nodig hebt. En wat je niet gebruikt, maar wel wilt bewaren, heb je misschien naar een opslagloods gebracht. Voor waterstof lijken zoutkoepels het meest geschikt als 50

DE INGENIEUR • FEBRUARI 2022

plaatselijke opslagtank. Daar kun je kleine voorraden telkens aftappen en bijvullen. Voor de grotere, wat langere opslag – bijvoorbeeld een seizoensvoorraad voor het hele land – zou je uitgeproduceerde gasvelden kunnen gebruiken. Voor een nog grotere, stabiele voorraad zijn zoute poreuze, watervoerende lagen in de ondergrond (aquifers) misschien geschikt. Maar alles hangt natuurlijk af van hoe waterstof zich in de ondergrond gedraagt, en hoe het met het omringende gesteente reageert. Dat zijn we dus aan het onderzoeken.’ Waarom worden zoutkoepels dan niet voor CO2opslag gebruikt? ‘Voor CO2 zijn zulke kleine ruimten te duur, maar voor waterstof is de economische afweging anders. Dan zoek je geen dumpplek voor je afval, maar eerder een bank om je spaargeld op te slaan. Zoutkoepels zijn ondergrondse open ruimten, ontstaan door winning van zout. Hiervoor pompt men zoet water de grond in en haalt het als pekelwater weer omhoog. Nederland heeft een capaciteit voor honderden zoutcavernen, met elk een volume van bijna een half miljoen kubieke meter – dus miljoenen liters. Ideaal voor plaatselijke opslag. Voordeel is ook dat er zoutsteen onder de Noordzee zit, daar waar de windparken komen. Deels moeten die cavernen nog wel worden leeggehaald. En we moeten dus nog veel uitzoeken, hè? Bij zout heb je bijvoorbeeld te maken met creep: visco-elastisch-plastisch, non-lineair, tijdafhankelijk gedrag. Een mooie wetenschappelijke uitdaging.’

2007-2011: promotieonderzoek aan vloeistoftransport in poreuze media, ETH Zürich

Wat voor onderzoek doet u? ‘We bestuderen vooral deformatie van gesteenten. We berekenen bijvoorbeeld hoe die zich gedragen bij cyclische belasting – dus in de praktijk bij het beurtelings toevoegen en weer wegnemen van waterstofgas. Een belangrijke vraag daarbij is welke parameters het belangrijkst zijn om het risico bij waterstofopslag in te schatten. We werken met computermodellen. Die geven alleen betrouwbare resultaten als de parameters die je er in stopt kloppen met de werkelijkheid, maar in de literatuur bleken hierover weinig gegevens te zijn. Daarom experimenteren we nu ook met het gedrag van

2011-2013: postdoctoraal onderzoek aan meerfasestroming in poreuze media bij Stanford University in de Verenigde Staten

2013-heden: universitair hoofddocent civiele techniek en geowetenschappen TU Delft, gasthoogleraar Universität Stuttgart

waterstof in gesteente in een laboratorium dat we met collega’s hebben opgezet. Een van onze laatste wetenschappelijke artikelen ging bijvoorbeeld over de interactie tussen waterstof en gesteente onder hoge druk.’ Wordt er momenteel al ergens ter wereld waterstof ondergronds opgeslagen? ‘Ja, maar niet op grote schaal en niet cyclisch. Ik denk dat er in totaal vier projecten met waterstofopslag in zoutkoepels zijn. Sinds 1972 gebeurt dit al in Teesside in Engeland, er zijn een of twee projecten gaande in Texas en in Groningen zijn ze met een veelbelo-

Hadji Hajibeygi met een tankje waterstof en een gesteentemonster in een CT-scanner, waarmee onderzoekers de interne structuur van gesteenten zichtbaar kunnen maken.

2004-2007: master werktuigbouwkunde en energieconversie aan de Sharif University of Technology in Teheran

FEBRUARI 2022 • DE INGENIEUR

QUOTE

vende pilot bezig. Waterstofopslag in verlaten gasvelden wordt nu ont wikkeld en getest in Oostenrijk.’

Is het niet gevaarlijk? ‘Vrijwel elke technologie gaat ge paard met risico’s. Autorijden, medi sche ingrepen, zelfs koffiezetten! Mensen zijn voortdurend voordelen aan het afwegen tegen gevaren. Dat geldt voor waterstofopslag dus ook. Maar we slaan al gas op in de bo dem: in Alkmaar, Bergermeer, Norg, Rijswijk. Dat gaat prima. Een voordeel van waterstof is dat we uiteindelijk zelf kunnen kiezen waar we het opslaan. Als de Groningers geen aardgaswinning meer willen in hun provincie kunnen we er wel mee op houden, maar de winning niet verhuizen. Bij de opslag van waterstof kunnen we risicovolle locaties mijden en de beste locaties selecteren. Dat moet natuurlijk wel in goed overleg met omwonenden gebeuren – en dan be doel ik écht overleg, door ze vanaf het begin erbij te be trekken. En als we eenmaal een plek hebben gekozen, moeten we blijven monitoren wat er gebeurt en meteen ingrijpen als het de verkeerde kant op lijkt te gaan.’ En als het toch ontsnapt? ‘Waterstofmoleculen zijn heel licht en vluchtig. Als die op een of andere manier wegsijpelen, zullen ze zich snel verspreiden en zullen we er weinig van merken. Maar als het gas in een grote hoeveelheid door een barst naar buiten stroomt, komt het in de bodem terecht. Of dat de (micro)biologie verstoort kan ik niet zeggen, dat is niet onze expertise, maar pure waterstof komt van nature zelden in de bodem voor. We willen dus wel weten wat er gebeurt als het er toch belandt. Als waterstof rechtstreeks de lucht in gaat, is het wel gevaarlijk. Het is brandbaar spul. Komt het met zuur stof in aanraking dan is er kan op ontploffing. Daarom zeg ik ook: we moeten voortdurend blijven monitoren. Daalt om onduidelijke redenen de druk, dan is het zaak om onmiddellijk te stoppen met het injecteren van waterstof injecteren, en het juist weer terughalen. Uiteindelijk willen we niet alleen weten waar we het waterstof veilig kunnen opslaan, maar ook waar we het zo puur mogelijk weer kunnen terugwinnen. Bij opslag in lege gasvelden is een van de vragen dus of het zich niet vermengt met reservoirvloeistoffen, en of er geen chemische reacties gaan optreden.’ 52

DE INGENIEUR • FEBRUARI

2022

Neemt waterstof veel ruimte in, afgezet tegen de hoeveelheid energie die het bevat? ‘Ja, dat wel. Een kuub waterstof be vat drie tot vier keer minder ener gie dan een kuub methaan,namelijk 132 kilowattuur bij vijftig bar en 25 graden Celsius. Ter vergelijking: een Teslabatterij kan ongeveer hon derd kilowattuur opslaan. Groene methaan wordt daarom ook als een belangrijk gas voor de energie transitie gezien. Waterstof, geproduceerd met wind en zonneenergie, is na toevoeging van CO2 om te zetten in methaan met hulp van bacteriën. Je kunt dat proces zien als een soort omgekeerde verbranding, omdat het CO2 consumeert. De ondergrondse reser voirs zouden daarbij als bioreactor kunnen fungeren.’

‘Een voordeel van waterstof is dat we uiteindelijk zelf kunnen kiezen waar we het opslaan’

Klopt het dat ingenieurs erg optimistisch zijn en denken de wereld naar hun hand te kunnen zetten, terwijl geologen intussen waarschuwen voor alle onzekerheden en risico’s? ‘Een beetje wel. Het is een van de redenen waarom samenwerken zo belangrijk is. Het optimisme van ingenieurs heeft ons veel vooruitgang gebracht. Dat we overal heen kunnen vliegen, komt doordat er ooit mensen een eerste vliegtuig bouwden en ermee de lucht in gingen – ook al weten we nog altijd niet precies hoe turbulentiestroming werkt. Aan de andere kant weten aardwetenschappers als geen ander dat de echte wereld niet altijd in modellen is te vangen. En hoeveel er nog onbekend is! Soms is het alsof je een plattegrond van een stad zit te maken, terwijl je alleen de weg kent die je in de taxi van het vliegveld naar het hotel hebt afgelegd. Beide benaderingen zijn in gelij ke mate nodig. We kunnen niet wachten tot we echt alles weten, maar we moeten ook geen overhaaste beslissingen nemen.’ Gaat het lukken? ‘Ja, ik ben er van overtuigd dat dit waterstofplan binnen tien jaar een belangrijk onderdeel van de energietransi tie is geworden.’ Dit interview verscheen eerder in uitgebreide vorm in de Geo.brief van de KNGMG. foto ' s : faculteit civiele techniek en geowetenschappen , tu delft

UIT DE VERENIGING

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

Het zuinige brein Computers, smartphones en datacenters verslinden energie. De oprichters van het Center for Brain-Inspired Nano Systems (BRAINS) denken dat dit beter kan. Hiervoor kijken ze de kunst af bij het menselijk brein: dat levert een enorme denkkracht uit een beperkte hoeveelheid calorieën. Op 17 februari vertellen ze hierover in het Science Café in Enschede (indien de coronamaatregelen dat toelaten). Een fascinerende mix van nanotech, kunstmatige intelligentie en neuroscience. Science Café: Brains, slim en zuinig, Concordia, Enschede, 17 februari, 20.00-22.00 uur, kivi.nl/afdelingen/kst/activiteiten

De Indische Mĳnspoorwegen Ruim voor de opening van de eerste publieke spoorweg op Java in 1867 was er op Borneo al railvervoer. Dat begon in 1849, bij de toen net geopende kolenmijn ‘Oranje Nassau’ in Pengaron, ten oosten van Martapoera. Over de ontwikkelingen die daarop volgden spreekt Gerard de Graaf, auteur van het vorig jaar verschenen boek De Indische Mijnspoorwegen. Een lezing over het spoorwegbedrijf bij de steenkolenmijnen in voormalig Nederlands-Indië. Lezing De Indische Mijnspoorwegen, Science Centre Delft, 26 februari, 11.00-12.45 uur, kivi.nl/afdelingen/geschiedenis-der-techniek/activiteiten

De energietransitie van een industrieterrein Op industrieterreinen vindt ongeveer 60 procent van het totale Nederlandse energieverbruik plaats. Het lijkt dus logisch de energietransitie op deze gebieden te richten. Maar dat is nog best lastig, vanwege de verscheidenheid aan bedrijven, energiebehoeften, eigendomsverhoudingen en technologische ontwikkelingen. Hoe pakt men dit aan? Wat is de stand van de huidige techniek? Dat hoort u in dit seminar. Seminar Energietransitie: Wat gebeurt er eigenlijk op industrieterreinen? Ketelhuis de Gasfabriek, Deventer, 10 maart, 16.4519.00 uur, kivi.nl/afdelingen/regio-oost/ activiteiten FOTO ’ S : DEPOSITPHOTOS

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

Wat te doen bĳ arbeidsongeschiktheid door een onbegrepen aandoening? ‘Als je een been breekt, is dat duidelĳk. Als je ziek bent door een virus of bacterie, kan een bloed- of speekselanalyse dat aantonen. Maar als je na zo’n besmetting ziek blĳft of je hebt een burn-out, is dat alleen aan te geven door het te vertellen. Ik werkte als zelfstandige met een goedlopend telecom-adviesbureau toen ik twaalf jaar geleden Q-koorts kreeg. Daarna bleef ik kampen met restverschĳnselen: ik kon me slecht concentreren en mĳn energie was snel op. Extra je best doen werkt averechts, net zoals je hoort van mensen met long-covid of een burn-out. Het maakte me volledig arbeidsongeschikt. Als ervaringsdeskundige adviseer ik om open te zĳn over de situatie, en je niet koste wat kost groot te houden. Je wilt dat de mensen om je heen je serieus nemen, maar dat kun je niet verwachten als je zelf niet erkent dat er iets is veranderd. Dat is moeilĳk. Het accepteren van de situatie en ermee leren omgaan, gaat met vallen en opstaan en duurt lang. Je ambities en de hunkering naar het werk dat je deed, verdwĳnen niet. Toch moet je je aanpassen of misschien zelfs helemaal stoppen met werken. Dan komt de volgende horde: de uitkeringsinstantie ervan overtuigen dat het echt niet meer gaat. Ook hierbĳ geldt: doe je niet stoerder voor dan je bent. Dat is een valkuil. Als je ziekte niet wordt erkend, krĳg je geen uitkering en zit je aan de grond. De mensen die jou moeten keuren zĳn helaas gewend te denken in termen van fraude. Ben je met de fiets? Dan heb je dus geen last van oververmoeidheid. Dat je na het gesprek helemaal kapot bent, merken ze niet. Je kunt nog beter doodmoe aankomen en ter plekke afgepeigerd in je stoel ploffen. Dan zien ze hoe het werkt.’ Coach: Philippe Chabo

Heeft u ook een vraag? Mail naar redactie@ingenieur.nl FEBRUARI 2022 • DE INGENIEUR

DE WAARDE VAN KIVI De ingenieurscoach

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.

Nieuwe perspectieven Of het nu gaat om hulp bĳ een functionerings- of sollicitatiegesprek, het afwegen van de voors en tegens van een carrièreswitch of een mogelĳke verhuizing naar het buitenland: ingenieurs die behoefte hebben aan tĳdelĳke, persoonlĳke coaching kunnen terecht bĳ KIVI. Een of twee gesprekken zĳn vaak al voldoende om iemand verder te helpen. T E K S T: P A N C R A S D I J K

Een jonge, pas afgestuurde ingenieur die op het punt staat de eerste stap in zijn professionele loopbaan te maken, kan zich algauw overweldigd voelen: zoveel mogelijkheden, welk baan of welke werkgever past het best bij mij? Op zo’n moment kan het helpen om een paar reflectiegesprekken te voeren met een ervaren collega-ingenieur. Ook een professional met jarenlange er varing kan behoefte hebben aan persoonlijke begeleiding en adviezen: als het gaat om de voorbereiding van een moeilijk gesprek met een leidinggevende bijvoorbeeld, of om het aanvragen van een octrooi op een innovatief ontwerp. KIVI-leden kunnen in zulke gevallen een beroep doen op een van de ongeveer honderd ingenieurscoaches binnen de vereniging, elk met hun eigen expertise. ‘Ik werk zelf in de duurzame energiesector’, zegt coach Guus Ydema. ‘Dus coachingsvragen van mensen die op dat vlak actief zijn of juist een overstap in die richting overwegen, belanden vaak op mijn bord.’

DE INGENIEUR • FEBRUARI 2022

Overstappen of niet? Werktuigbouwkundige Ward Bode is zo’n ingenieur die een paar jaar geleden overwoog om over te stappen naar een andere sector. ‘Ik werkte in de hightechindustrie, maar speelde met de gedachte om in navolging van een aantal familieleden over te stappen naar de offshore wereld van olie en gas.’ Bode kreeg een coach toegewezen die bij Shell werkzaam was. ‘Die kon me van alles vertellen over de sector. Maar dat hield ook in dat hij een realistisch beeld schetste: er werden op dat moment in de offshore meer mensen ontslagen dan er werden aangenomen.’ Gaandeweg verschoof daardoor de focus in de paar gesprekken die Bode met zijn coach voerde, van een mogelijke switch naar een andere sector naar een nieuwe werkgever in de hightech. ‘Ik had een aantal aanbiedingen op zak van bedrijven in de hightech. Met hulp van de coach heb ik daarin een goede keuze weten te maken.’ Maatwerk Wat Bode beviel in de coaching was met name dat het werkelijk maatwerk was. ‘Ik heb het contact ervaren als echte coaching. En niet als een of andere training. Het traject was volledig afgestemd op mijn behoeften. Ik ging de gesprekken vanuit het vage besef dat er iets niet goed zat en de gesprekken hebben zeker geholpen om daarover helderheid te krijgen. Van een aantal van de soft skills die ik dankzij die gesprekken heb ontwikkeld, heb ik nog altijd profijt.’ FOTO ’ S : DEPOSITPHOTOS ; ROBERT LAGENDIJK ( RECHTS )

Alle coachingsverzoeken komen binnen bij het KIVIbureau in Den Haag. Voordat de juiste coach bij het verzoek wordt gezocht, kijken bureaumedewerkers eerst of coaching daadwerkelijk de juiste oplossing is. ‘Soms zijn mensen meer gebaat bij een trainer’, zegt Loes Bliek van KIVI. ‘Dan leggen we uit wat de coaches wel en wat ze niet kunnen bieden.’ Zo zijn de coaches niet bedoeld als mediator en gaan ze niet voor hun coachee op zoek naar een nieuwe baan, ook al zegt coach Ydema dat hij niet zal schromen informatie uit zijn netwerk in te zetten om een collega op weg te helpen als die naar de duurzaamheidssector wil overstappen. ‘De maatschappelijke betekenis van techniek staat voor mij bovenaan’, zegt Ydema. Joost Wesselink, ook werktuigbouwkundige, mailde KIVI met een coachingsvraag toen hij het gevoel kreeg niet goed meer op z’n plek te zitten bij zijn toenmalige werkgever. ‘Ik had al wel met een banencoach gesproken, maar ik had meer behoefte aan een gesprekspartner die het werkveld werkelijk goed kent, ook de praktische kant ervan.’ KIVI wees hem een coach toe die in dat profiel paste en ook nog eens in dezelfde regio woonde. ‘We hadden dezelfde achtergrond, dat praatte wel zo makkelijk.’ In de paar gesprekken die Wesselink met z’n coach voerde, draaide het vooral om uitvinden wat hijzelf wilde. ‘Wat vind ik leuk om te doen, waar ben ik goed in: daar

hadden we het over. Ik heb geleerd meer vanuit mijn gevoel te redeneren. Zo wilde ik een betere balans tussen werk en privé.’ Horizon verbreden Voor Wesselink hebben de gesprekken geholpen duidelijker te krijgen wat hij wilde, en zo indirect ook een rol gespeeld in een carrièreswitch. Met z’n coach heeft hij nog af en toe contact, via de mail. ‘Onlangs nog heb ik een stagiair doorverwezen naar de coaches. Die wist nog niet wat hij na zijn stage en studie moest gaan doen. Hij kende KIVI helemaal niet, maar dankzij de coaches is dat nu veranderd.’ Zowel coach als gecoachten beamen: de gesprekken zijn zinvol. Ydema: ‘Ik had een coachee die al heel lang in dezelfde branche actief was. Die durfde nauwelijks verder te kijken. Dan zie ik het als mijn taak diegene te helpen het horizon te verbreden en het vertrouwen te geven om verder kijken.’ Het traject kan wel intensief zijn. ‘Voortdurend worden de coachees gedwongen na te denken, de vertrouwde hokjes te verlaten. Samen kun je dan nieuwe perspectieven openen.’ Meer weten, ook over het telefonisch spreekuur? Kijk dan op kivi.nl/persoonlijke-ontwikkeling/loopbaanmanagement/de-ingenieurscoach

De afgelopen twee jaar vonden veel van de coachingsgesprekken online plaats. foto : shutterstock FEBRUARI 2022 • DE INGENIEUR

Een innovatief, veelzijdig en energiek experimentator Over het werk en leven van de Groningse hoogleraar scheikunde Sibrand Stratingh is maar weinig bekend. Het proefschrift van Ulco Kooystra brengt daar verandering in. Tekst: Marlies ter Voorde

DE INGENIEUR • FEBRUARI 2022

In het jaar 1826 werd de stad Groningen geplaagd door een akelige ziekte waaraan uiteindelijk zo’n 10 procent van de bevolking zou bezwijken. ‘Alle handel was afgebroken. Alle openbare vermakelijkheden werden uitgesteld. Alle werkzaamheid, alle nering, alle bedrijven stonden stil, met uitzondering alleen van die, welke strekken om het leven der menschen te behouden…’, meldt het jaarverslag van de provincie Groningen van destijds. Een commissie van geneesheren moest het voortouw nemen de ziekte te bestrijden, en enkele hoogleraren kregen de regie over het haastig opgerichte noodhospitaal. Eén van die hoogleraren was de scheikundige Sibrand Stratingh, die zich per toeval in die periode al een tijd bezig hield met de wonderbaarlijke eigenschappen van chloorkalk en -soda. Eerst werd hij zelf ziek, maar daarna ging hij energiek aan de slag. Hij werd al snel de motor achter het toepassen van chloorkalk bij het bestrijden van de Groninger ziekte. Het zijn dit soort verhalen, die De scheikunstenaar van chemisch historicus Ulco Kooystra zo boeiend maken. Het 443 bladzijden tellende boekwerk is weliswaar een proefschrift over het leven en werk van één Groningse hoogleraar, maar beschrijft ook de tijdgeest, de politieke omstandigheden en de wetenschappelijke stand van zaken die het leven van deze hoogleraar beïnvloedden. En Kooystra schrijft zo beeldend en nauwgezet, dat het resultaat een soort mengvorm is van een roman, een scheikundeboek en een gedegen geschiedkundig werk. Zo komt de lezer van alles te weten over de bereiding en werking van verdovende middelen. Het boek haalt het voorbeeld aan van een zieke man die door het ‘gebruik des Opiums’ in een ‘hoogst onaangenaamen ziekelijken staat van bedwelming’ raakte, terwijl de ‘door Morphine veroorzaakte bedwelming meer een gevoel van aangenaamheid, en eene als door eene ligte dronkenschap voortgebragte vrolijkheid’ tot gevolg had. Maar het gaat ook over experimenten die als enige doel hadden spectaculair te zijn, over de zoektocht naar de beste brander of microscoop, en over het testen van goud en zilver.

Stratingh was de tweede telg uit een groot gezin, maar groeide daarin niet op. Al op tweeënhalfjarige leeftijd werd hij overgebracht naar een kinderloze oom en tante, in de hoop dat hij zo een betere scholing zou kunnen krijgen; van domineeszoon werd hij apothekerszoon. Hij studeerde voor apotheker, deed daarnaast geneeskunde en raakte steeds meer geïnteresseerd in de scheikunde. Stratingh begon zijn werkzame leven dan ook als apotheker, werd daarna scheikundige, specialiseerde zich tijdelijk in geneesmiddelen en besteedde de laatste jaren van zijn (korte) leven aan het bouwen van auto’s. Zelfs voor zijn tijd gold hij als een bijzonder veelzijdig wetenschapper. ‘Hij leefde een eeuw, schoon hij zelfs een halve eeuw telde’, zoals iemand het kort na zijn overlijden omschreef. Het bekendst is Stratingh van zijn laatste twee uitvindingen, namelijk een auto met een stoommachine als motor en een auto op elektriciteit. Op 22 maart 1834 reed hij samen met instrumentmaker Becker door de straten van Groningen in een ‘stoomkoets’. Voor zover bekend was het de eerste keer dat er in Nederland een door een motor aangedreven voertuig rondreed. De rit trok zoveel bekijks, dat vervolgproefritjes maar buiten de stad werden gemaakt. Ruim een jaar later baarden Stratingh en Becker opzien met het allereerste karretje op elektriciteit – hoewel sommige andere landen die eer aan eigen nationale onderzoekers toeschrijven, en het bovendien slechts een schaalmodel van enkele tientallen centimeters betrof. Ook hier beperkt Kooystra zich in zijn boek niet tot de avonturen van Stratingh, maar geeft hij een overzicht van de ontwikkeling van de stoomwagens in heel Europa, de concurrentie met de stoomtrein en de opkomst (én werking!) van de elektriciteit. Kooystra schreef een veelomvattend, onderhoudend boek over een bijzondere man in een bijzondere tijd. ‘Kon minder’, zoals de Groningers zeggen. De scheikunstenaar. De innovatieve wetenschap van de Groningse hoogleraar Sibrand Stratingh Ez. 1785-1841 Ulco Kooystra | 443 Blz. | € 35,-

Blanke mannenwereld Vrijwel alles om ons heen is ontworpen voor de gemiddelde blanke man. In de vierdelige serie Reference Man gaat Sophie Frankenmolen op zoek naar de gevolgen die dit heeft voor alle anderen. De moeder van Rotterdam-Zuid Weinig stedenbouwkundigen hebben zo’n grote stempel gedrukt op de inrichting van ons land als Riek Bakker. In De ruimte van Riek komen werk en leven aan bod. Tekst: Pancras Dijk

De Kop van Zuid en de Erasmusbrug: als stedenbouwkundige Riek Bakker zich er niet met hart en ziel voor had ingezet, waren ze er nooit gekomen. Het was 1986 en in de Rotterdamse haven verdwenen de arbeidsplaatsen met duizenden tegelijk. Er moest iets gebeuren: sociaal, economisch en ruimtelijk. ‘Jullie staan met je rug naar de rivier gekeerd’, hield ze het college van burgemeester en wethouders voor. ‘Dat moet andersom zijn.’ Als directeur stadsontwikkeling legde Bakker zo de kiem voor de grootste stedenbouwkundige interventie in de havenstad sinds de wederopbouw. In 1996 werd de Erasmusbrug geopend. De Kop van Zuid groeide uit tot een populair gebied, vol vijfsterrenhotels, kantoren en culturele instellingen. ‘Succes kent altijd vele vaders’, schrijft journalist Margreet Fogteloo in De ruimte van Riek. ‘Maar Riek is de moeder van Rotterdam-Zuid.’ Het zou voor Bakker niet bij Rotterdam blijven. Een ander voornaam wapenfeit is Leidsche Rijn nabij Utrecht, dat onder Bakkers leiding tot de grootste Vinex-wijk van het land zou uitgroeien. ‘Ik heb de ruimte opgeëist voor mijn visie en plannen en daarmee invloed gehad op de ruimtelijke inrichting van Nederland’, zegt Bakker. ‘Hoe ik dat deed, probeer ik in dit boek uit te leggen.’ Maar het boek biedt veel meer. De makers laten biografische schetsen, stedenbouwkundige beschouwingen en interessant beeldmateriaal elkaar afwisselen. Riek Bakker – de pensioengerechtigde leeftijd allang gepasseerd – krijgt zelf het laatste woord. Ze gebruikt het voor een intens pleidooi voor waarin ze zelf altijd heeft uitgeblonken: gebiedsontwikkeling.

Hij is 1,75 meter lang, weegt zo’n tachtig kilogram en heeft een lichte huidskleur: de referentieman. Voor deze representant van de gemiddelde Nederlandse man is vrijwel alles om ons heen ontworpen. Niet alleen triviale voorwerpen zoals stoelen in de kantine, maar ook auto’s, medicijnen en de openbare ruimte. En dat heeft nogal wat gevolgen, laat Sophie Frankenmolen zien in het vierluik Reference Man dat half januari werd uitgezonden door BNNVARA en nu te zien is op npostart.nl. Zo hebben vrouwen 47 procent meer kans op ernstig letsel bij een auto-ongeluk dan mannen, omdat de crash test dummies waarmee botsproeven worden gedaan op de referentieman zijn gebaseerd. En zo leren medici de symptomen van een hartaanval herkennen op grond van onderzoek aan mannen, terwijl inmiddels duidelijk is dat bij vrouwen andere verschijnselen optreden. Ook de algoritmen die in toenemende mate ons leven bepalen, zijn niet onbevooroordeeld. Deze zijn weliswaar niet bewust ontworpen op een bepaald soort mens, maar in de data die ze krijgen aangereikt om patronen te herkennen zit wel degelijk een bias. Ten eerste trekken de data ongelijkheden uit het verleden door naar het heden zodat ze blijven bestaan – denk aan vrouwen met minder betaalde banen, die daardoor bijvoorbeeld bij het aanvragen van leningen in een andere categorie terechtkomen. Ten tweede komen data vooral van witte mannen, waardoor bijvoorbeeld gezichtsherkenning vaak moeite heeft met donkere gezichten. Frankenmolen maakte vier afleveringen, waarin ze de invloed van de standaardman opdeelde in thema’s: het lichaam, technologie, het dagelijks leven en werk. Ze interviewde een groot aantal experts en schetst daarmee goed de situatie en hoe die is ontstaan. Wel zijn de interviews nogal kort en soms wat sturend. Is er hoop voor de toekomst? Ja. Binnenkort wordt het gebruik van testpoppen met vrouwelijke kenmerken bijvoorbeeld verplicht bij het doen van botsproeven met auto’s. Op de bijrijdersstoel, dat dan weer wel… (MtV) Reference Man | BNNVARA, NPO 2 Terug te kijken op npostart.nl

De ruimte van Riek. Bouwend aan Nederland Margreet Fogteloo en Riek Bakker 232 Blz. | € 29,90 foto : bnnvara / pnp media

FEBRUARI 2022 • DE INGENIEUR

MEDIA

Voorbij de horizon Het veelgeprezen Dutch Design draait allang niet meer om mooie ontwerpen alleen, toont het Dutch designers Yearbook 2021 aan. Tekst: Pancras Dijk

DE INGENIEUR • FEBRUARI 2022

Een jaarboek wordt over het algemeen gebruikt om de hoogtepunten van het voorbije jaar op een rij te zetten. Dat maakt zo’n publicatie zeer geschikt om later het gevoel van die tijd weer even op te roepen. De makers van het Dutch designers Yearbook pakken het anders aan. Natuurlijk, het boek bevat katernen waarin alle winnaars van belangrijke designprijzen worden opgesomd en ook alle afstudeerders komen langs, met vaak schitterend werk. Maar de hoofdmoot van het boek wordt benut om zowel vooruit te kijken – tot voorbij de horizon, zoals het thema dit jaar luidt, alsook om in de spiegel te kijken voor uitgebreide reflecties over de rol van design in onzekere tijden. Indrukwekkend is het essay van Jeroen van Erp, tot voor kort praktijkhoogleraar concept design aan de TU Delft en een van de oprichters van multidisciplinair ontwerpbureau Fabrique. Drie decennia geleden, schrijft hij, wilden ontwerpers simpelweg mooie en goede dingen ontwerpen, ‘functioneel, esthetisch en graag een beetje grensverleggend’. De digitale revolutie leidde er vervolgens toe dat de gebruiker centraal kwam te staan, ‘een

beetje beschamend’ noemt Van Erp dat nu, in het besef dat die gebruiker voordien geen rol van betekenis speelde. Inmiddels zijn we weer een fase verder en hebben de ontwerpers zich massaal op de maatschappelijke problemen gestort. Goed voor de bewustwording, erkent Van Erp, maar verder blijft het vooral bij goede bedoelingen en is het resultaat gering. De ontwerpers zouden zich minder gebonden moeten voelen aan het maken van producten en bieden van diensten, en zich moeten focussen op gedragsverandering. ‘Ik ben stikjaloers op de onbekende “ontwerper” die het verbod op gratis plastic tassen heeft bedacht’, schrijft Van Erp die meer van dergelijke systeeminterventies bepleit. Een waardevolle boodschap, maar voor het boek is het fijn dat het befaamde Dutch Design ook nog altijd concrete vruchten afwerpt. Want het prachtig gefotografeerde werk van de winnaars en afstudeerders van 2021 biedt evengoed hoop op een mooiere wereld, als de vergezichten voorbij de horizon. Dutch designers Yearbook Freek Kroesbergen (red.) | 192 Blz. | € 29,95

Q&A

Elke maand verschĳnen er talloze boeken. De Ingenieur pikt de interessantste eruit en stelt de auteurs vĳf vragen.

In Amsterdam sloopt. Afbraak in de hoofdstad in de 21ste eeuw laten historicus, archeoloog en antropoloog Hanneke Ronnes en architectuurhistoricus Wouter van Elburg zien welke gebouwen er alleen al de afgelopen twintig jaar uit de hoofdstad zijn verdwenen.

Wat doen hackers nu eigenlĳk echt? En hoe doen ze dat? Journalist Gerard Janssen kwam erachter dat ze dit niet zomaar vertellen. Maar als je wilt leren hacken, zullen hackers je altĳd helpen. HACKERS. STRIJDERS VAN HET INTERNET 224 BLZ. | € 22,99

Tekst: Pancras Dijk

1 2 3 4 5

Waarom dit boek? WvE: ‘Vier jaar geleden schreven we met een paar andere wetenschappers een stuk voor Het Parool waarin we de toenmalige sloopgolf in de stad aankaartten. Uit het artikel groeide de website amsterdamsloopt.nl, waarop we sindsdien bijhouden wat er allemaal verdwijnt. Daaruit maakten we een representatieve selectie voor het boek, dat we bovendien hebben voorzien van een uitgebreide inleiding waarin we schetsen hoe de sloopproblematiek zich sinds eind negentiende eeuw heeft ontwikkeld.’ Voor wie is het boek bedoeld? WvE: ‘We hebben een breed lezerspubliek voor ogen. We willen mensen ervan bewust maken hoeveel er wordt gesloopt en wellicht bereiken we er ook de politiek mee. Elk gebouw dat geen monumentenstatus heeft, is nu vogelvrij en dat moet hoognodig veranderen. De Amsterdamse wethouder Touria Meliani bepleit inmiddels het instellen van een verplicht “pauzemoment” om overhaaste sloop te voorkomen. Te vaak immers volgt er later spijt.’ Waarom moeten ingenieurs uw boek lezen? HR: ‘Nu worden vaak panden gesloopt, terwijl ze met net wat meer inspanning heel goed hoogwaardig hadden kunnen worden gerenoveerd en opgeknapt. Ingenieurs mogen daarin ook best wat creatiever zijn. Mensen hechten aan hun gebouwde omgeving, maar voor bewoners van buurten waar veel wordt gesloopt, voelt het soms alsof ze ineens in een nieuwbouwwijk wonen.’

Wanneer een Noors boorplatform door een beving in zee verdwĳnt, wordt onderzeebootkapitein Sofia ingeschakeld om op zoek te gaan naar overlevenden. Wat ze aantreft, is het begin van een ecologische catastrofe van apocalyptische omvang. NORDSJØEN | 104 MINUTEN VANAF 24 FEBRUARI IN DE BIOSCOOP

Kunstenaars ontvangen plotseling miljoenen voor hun digitale kunstwerken, memes en verzamelobjecten door NFT’s, non-fungible tokens. Wordt hier een gehaaid piramidespel gespeeld, of is er eindelĳk gepaste waardering voor beeldend kunstenaars? NFT-MILJONAIRS | VPRO TEGENLICHT 21 FEBRUARI, 22.15 UUR OP NPO2

Is het boek ook interessant voor mensen buiten Amsterdam? HR: ‘Zeker, want vergelijkbare problematiek speelt in veel andere steden, zoals Groningen en Rotterdam. We zijn een land met enige faam op architectonisch gebied, maar ik vraag me soms af of we die nog wel waard zijn. Vanuit economisch oogpunt is het meestal “lange halen, gauw thuis”. Achteloos slopen wat er staat, is dan vaak de eerste stap.’ Waarover gaat uw volgende boek? WvE: ‘We werken nu aan een academisch boek over slopen in Amsterdam. Daarin gaan we terug tot de stichting van de stad en beschrijven we hoe men door de eeuwen heen over slopen dacht. Voor de duidelijkheid: we pleiten niet voor een totaal sloopverbod, maar een beetje meer respect voor wat er staat zou wel op z’n plaats zijn.’

Willemĳn Wilms Floet, docent architectuur aan de TU Delft, brengt een ode aan de architectuur van hofjes: al zes eeuwen lang een natuurlĳk en aantrekkelĳk onderdeel van het stedelĳk weefsel. Maar heeft het hofje nog toekomst? OASES IN DE STAD | 209 BLZ. | € 39,95

FEBRUARI 2022 • DE INGENIEUR

Voorwaarts

Voorspellen is lastig, zeker als het om technologische vooruitgang gaat. Fanta Voogd verdiept zich maandelĳks in de geschiedenis van de toekomst.

Het gat in de ozonlaag Een tam milieuprobleem met een rechtlĳnige oplossing

Het doemdenken van de jaren zeventig en tachtig was niet ongegrond. En dat die sombere toekomstverwachtingen over het voortbestaan van de aarde kunnen werken als een zogenoemde self-defeating prophecy, hebben de daaropvolgende decennia laten zien. Althans voor de ontdekking van het gat in de ozonlaag. Of dit ook geldt voor de opwarming van de aarde, valt nog te bezien. De ozonlaag in de stratosfeer absorbeert onder normale omstandigheden het grootste deel van het ultraviolette licht dat schadelijk is voor elk levend organisme op aarde. In de jaren zestig en zeventig onderzocht de Nederlandse meteoroloog Paul Crutzen het effect van stikstofoxiden uit mest en uitlaatgassen op het gedrag van ozon in de stratosfeer. Zijn Amerikaanse vakgenoten Frank Sherwood Rowland en Mario Molina borduurden voort op zijn werk en de gedachte dat ook andere gassen van menselijke oorsprong weleens reacties met ozon konden aangaan. Zij ontdekten in 1974 dat chloorfluorkoolwaterstofverbindingen (cfk’s) een vernietigend effect hebben op de ozonlaag. Voor hun pionierend werk werd het drietal in 1995 geëerd met de Nobelprijs voor de Scheikunde.

De bevindingen van Crutzen, Molina en Rowland werden opmerkelijk snel aanvaard door een breed publiek. De onheilspellende berichten over de verhoogde kans op huidkanker kwamen op een moment dat het schoonheidsideaal van een gebruinde huid was doorgedrongen tot alle lagen van de westerse bevolking. Het ozongat is het grootst in de nabijheid van de noord- en vooral de zuidpool. De schrik zat er meteen goed in. Vooral bij het deel van de wereldbevolking dat de afbraak ook veroorzaakte: de grootgebruiker van spuitbussen, koelkasten, airconditioning en schuimplastic. Ofwel de zonaanbidder in de rijke landen. De hypothese van Molina en Rowland werd aanvankelijk hevig betwist door de producenten van cfk’s. Maar in de jaren die volgden, stapelde het aanvullende bewijs zich op. In 1976 maakte de prestigieuze National Academy of Sciences in Washington een onderzoek openbaar

Grootgebruikers Al in 1975 blikte Rowland in een interview terug op hoe Molina en hij ontdekten dat de cfk’s onder invloed van uv-straling des- Het Montreal Protocol voorzag in integreren. De chloorradicalen die daarbij vrijkomen, snoepen een zuurstofatoom af de stapsgewĳze afbouw van cfkvan de O3 (ozon) die vervalt tot O2 (zuurstofproductie vanaf 1989 en dat is gelukt gas). ‘Ik bleef tegen mezelf zeggen: dit ziet er belangrijk uit’, aldus Rowland in het tijdschrift New Times. ‘Maar ik had daar nooit eerder iets dat de resultaten van Molina en Rowland ondersteunde. over gelezen, dus ik dacht dat we een of andere fout Boven de Halleybaai in het Antarctisch gebied werd in moesten hebben gemaakt,’ herinnerde hij zich een jaar 1985 inderdaad een abnormaal lage concentratie ozon na hun ontdekking. De twee scheikundigen controleer- gemeten. Meetresultaten die later nog eens werden bevesden hun berekeningen keer op keer, maar konden geen tigd door satellieten van NASA. In 1985 tekenden twintig fout ontdekken. Toen zijn vrouw bij thuiskomst vroeg landen het Verdrag van Wenen, de eerste aanzet voor het naar zijn werk, antwoordde Rowland: ‘Het werk gaat erg Montreal Protocol van 1987 dat uiteindelijk door alle langoed, maar ik denk dat het wijst op het einde van de we- den van de wereld zou worden geratificeerd. Het Montreal Protocol voorzag in de stapsgewijze afreld.’ Het interview in New Times had de klinkende kop: bouw van cfk-productie vanaf 1989 en dat is de daarop Niet met een knal, maar met een pssssst! 60

DE INGENIEUR • FEBRUARI 2022

1975

‘Er was niet echt een eurekamoment. Ik kwam gewoon een keer ’s avonds thuis en vertelde mijn vrouw: Het werk gaat erg goed, maar ik denk dat het wijst op het einde van de wereld.’ Sherwood Rowland over de ontdekking van het gat in de ozonlaag (New Times, 7 maart 1975)

Sherwood Rowland (links) en Mario Molina (rechts) in het laboratorium van de University of California in Irvine (januari 1975). foto : flickr / uci uc irvine

volgende decennia goed gelukt. Volgens de meest recente rapportage van de Wereld Meteorologische Organisa tie van de Verenigde Naties zal de ozonlaag boven het noordpoolgebied rond 2035 zijn hersteld en die boven de zuidpool rond 2060. Begin 2021 kwam het Britse weten schappelijke tijdschrift Nature met aanvullend goed nieuws. De in 2018 ontdekte illegale uitstoot van cfk’s in het oosten van China, die een remmend effect had op het herstel van de ozonlaag, was kort nadien plotsklaps weer gedaald. Ecomodernisme De sombere woorden die Rowland in 1974 uitsprak tegenover zijn vrouw en de alarmerende onderzoeks resultaten die hij datzelfde jaar publiceerde in Nature, vormen een schoolvoorbeeld van wat in het Engels een self-defeating of self-destroying prophecy wordt genoemd. Een voorspelling die tot actie beweegt en daardoor voor komt dat de voorspelling echt uitkomt. Als reactie op veertig jaar ecologisch doemdenken ver scheen in 2015 An Ecomodernist Manifesto. De beginsel verklaring van een nieuwe stroming in de milieubewe ging, die oproept tot optimisme over de mogelijkheden

van technologische vooruitgang, economische groei en internationale samenwerking. De ecomodernisten dragen de succesvolle mondiale aanpak van het gat in de ozonlaag steevast aan als lichtend voorbeeld in de strijd tegen het broeikaseffect. Het kan geen kwaad moed te putten uit zulke over winningen. Maar de opwarming van de aarde is van een wezenlijk andere orde dan de ozonlaagproblematiek. De industrieën die verantwoordelijk waren voor de afbraak van de ozonlaag pasten rond één tafel. Door het beperkte aantal kwalijke chemicaliën en het binnen handbereik liggen van alternatieven vormde een dreigende con sumentenboycot, nog voor het Montreal Protocol, een krachtige stok achter de deur bij de transitie naar ozon vriendelijke productie. In de organisatiekunde noemt men dit een tame problem, een tam of stabiel probleem dat met rechtlijnige maatregelen kan worden opgelost. De opwarming van de aarde is bij uitstek een wicked problem, een venijnig probleem, dat zo veelvoudig en veranderlijk is dat er al doende werkende oplossingen moeten worden gevonden. ‘Montreal’ was niet meer dan een vingeroefening voor de symfonie die de komende decennia tot stand moet komen. FEBRUARI 2022 • DE INGENIEUR

Teamgeest

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

Een zonne-rover voor de Zuidpool Twee studenten van Team Polar uit Eindhoven zijn net terug uit Antarctica, waar ze metingen aan zonnestraling hebben gedaan. Het team wil een autonome zonnemobiel laten rondrijden op dit ijzige continent. Tekst: Marlies ter Voorde

Toen ze het statief met meetapparatuur op het zee-ijs hadden neergezet en bij het teruglopen nog even omkeken, zagen Ewout Hulscher en Oscar Mannens vier pinguïns het ijs opschuiven. Parmantig schommelden de zeevogels naar de meetopstelling, bogen zich er overheen alsof het een inspectie betrof, liepen er nog even omheen en doken toen het water weer in. ‘Dat was cool’, zegt Hulscher, net als Mannens student aan de Technische Universiteit Eindhoven. Samen verbleven ze twee weken op Antarctica, om daar onderzoek te doen te voor het project van studententeam Polar. Het team houdt zich bezig met de bouw

van een ‘Antarctica-rover’, een zelfontworpen onbemand voertuig dat rijdt op zonne-energie en kan worden ingezet voor onderzoek op de Zuidpool. Het voertuig is enigszins vergelijkbaar met de rover die rondrijdt op Mars. Het eerste prototype zou volgens de planning rond augustus dit jaar af moeten zijn. Seizoenen ‘Je zou misschien denken dat met die Marsrover alle uitdagingen voor zo’n karretje wel zijn overwonnen’, zegt Leander D’Mello, teamlid en eerstejaars masterstudent automotive technology. ‘Maar Antarctica is in

Team Polar Het team begon met zes studenten, maar groeide al snel uit. 62

DE INGENIEUR • FEBRUARI 2022

sommige opzichten juist een lastiger gebied.’ Met name het ijs met zijn talloze spleten maakt het rijden op de zuidpool moeilijk. Daarnaast is de rover er afhankelijk van de seizoenen: in de zomer is het er dag en nacht licht, in de winter 24 uur donker. ‘Als de Marsrover een lege batterij heeft, kan hij gewoon rustig wachten tot hij weer is opgeladen’, zegt D’Mello. ‘Op Antarctica willen we dat het karretje alle data verzamelt en terugbrengt in de zomer, en niet ergens in een winterstorm komt vast te zitten.’ En dan wordt het voertuig ook nog eens behoorlijk zwaar, door de onderzoeksapparatuur en de sensoren die nodig zijn vanwege het ruige terrein – al geldt dat op Mars natuurlijk ook. Zonlicht ‘Voor de meeste technische uitdagingen die we tegenkwamen, bestonden al oplossingen’, zegt D’Mello, ‘maar voor het energieprobleem nog niet.’ En dus togen teammanager Hulscher (vierdejaars sustainable innovation) en technisch manager Mannens (derdejaars automotive technology) met een spectrometer, twee pyranometers en een setje zonnepanelen naar het zuiden, om ter plekke te meten wat voor panelen het meest geschikt zijn in het gebied en hoeveel zonne-energie er uiteindelijk kan worden

Rover Team Polar wil al deze zomer het eerste rijdende prototype klaar hebben. foto ’ s : team polar ; rien boonstoppel ( rechts )

Naam: Team Polar Aantal leden: 17 Doel: een zelfrĳdend voertuig op zonnestroom ontwerpen voor onderzoek op Antarctica Perspectief: duurzaam wetenschappelĳk onderzoek in extreme gebieden faciliteren

geoogst. Hulscher: ‘We hebben de kracht van de zon gemeten en bepaald welke golflengten op Antarctica het sterkst zijn.’ Een groot voordeel van Antarctica is dat er veel licht wordt gereflecteerd omdat het er nagenoeg wit is. Het directe zonlicht heeft een zonnekracht van rond de zeshonderd watt per vierkante meter, door de reflectie komt daar nog eens vier- tot vijfhonderd watt per vierkante meter bij – al variëren die waarden behoorlijk. Hulscher: ‘We hebben een monokristallijn en een polykristallijn zonnepaneel meegenomen om te testen. De eerste presteert beter bij piekbelasting, het polykristallijne paneel is efficiënter in het meenemen van indirect zonlicht en doet het beter bij slecht weer. Welke we uiteindelijk het beste kunnen gaan gebruiken, hebben we helaas nog niet kunnen vaststellen.’ Bergbeklimmer Het idee voor de Antarcticarover kwam van bergbeklimmer Wilco van Rooijen, onder meer bekend van het bedwingen van de Seven Summits, de hoogste toppen van de zeven wereldcontinenten. Hulscher: ‘Van Rooijen zei in een lezing aan de TU Eindhoven dat het een geweldig statement zou zijn om een elektrische auto te laten rondrijden op Antarctica. Als het daar kan, kan

het immers overal!’ Nadat de Hogeschool Utrecht eerder al een poging had gedaan, gingen er nu zes studenten uit Eindhoven mee aan de slag. ‘We besloten er een autonoom voertuig van te maken, toen we ons realiseerden dat dat veel efficiënter is’, zegt Hulscher. ‘Een bestuurder die bij 34 graden Celsius onder nul rondrijdt, moet je warm houden, voeden, ergens laten slapen; hartstikke onhandig.’ De volgende stap was om er dan ook maar meteen een nuttig voertuig van te maken, door het inzetbaar te maken voor onderzoeksdoeleinden. Om wat voor doeleinden het daarbij gaat, zullen de studenten samen met de onderzoeksgroepen die op Antarctica werken bepalen. D’Mello: ‘Eerst gaan we uitzoeken wat mogelijk is: kan onze rover straks honderd kilometer per seizoen afleggen? Of misschien duizend?’ Daarna gaan de studenten aan poolwetenschappers vragen wat zij een dergelijk voertuig zouden willen laten doen. Hulscher: ‘Welke data zouden ze willen dat de rover verzamelt en in welk gebied? Wat is nuttig, hoe kunnen we echt iets bijdragen? Dan pas gaan we kijken welke apparatuur we inbouwen.’ In maart zullen de studenten hun voorlopige resultaten presenteren op een symposium van het Dutch Polar Program.

FOTO : DEPOSITPHOTOS

Hoe kwetsbaar is Nederland? De afgelopen jaren heeft zowel aanhoudende droogte als extreme neerslag tot grote overlast geleid. Welke ingenieursingrepen zĳn noodzakelĳk om onze veiligheid te verhogen?

Treindesign Van oudsher namen ingenieurs bĳ de Nederlandse Spoorwegen behalve de techniek ook de vormgeving voor hun rekening. De komst van industrieel ontwerpers luidde een nieuw tĳdperk in.

Grenzen aan de groei Vĳftig jaar geleden bracht de Club van Rome het baanbrekende Grenzen aan de groei uit. Vormt het rapport nog altĳd een bron van inspiratie of heeft het zĳn houdbaarheidsdatum overschreden?

Is een nog grotere hadron collider wel nodig?

Zonnekracht Ewout Hulscher en Oscar Mannens meten de kracht van de zon op de Zuidpool.

Onderzoek Team Polar onderzoekt de energievoorziening van het autonome voertuig.

Deeltjesversnellers lĳken dé manier om nieuwe fundamentele kennis over de natuur aan het licht te brengen. Groningse en Amsterdamse fysici hebben een snellere en goedkopere oplossing. DE INHOUD IS ONDER VOORBEHOUD

FEBRUARI 2022 • DE INGENIEUR

Vragenvuur

Zeven prikkelende vragen aan televisiepresentator Anna Gimbrère, bekend van wetenschapsprogramma Anna’s Brains en Pointer, waarin ze namens burgers uitzoekt hoe zaken echt in elkaar zitten.

Tekst: Jim Heirbaut

Wat is het laatste dat u zelf heeft gerepareerd?

‘Dat is best een confronterende vraag, want ik ben niet zo heel handig. Ik heb natuurkunde gestudeerd, maar ben meer een theoreticus. Als het op het niveau van ducttape plakken of een schroef aandraaien is, prima. Voor mijn programma Anna’s Brains bouwde ik wel mee aan apparaten, maar dan samen met echt handige mensen. Mechanica vind ik leuk, maar elektronica geef ik liever uit handen.’

Voor welk probleem zouden ze nu eindelijk eens iets slims moeten vinden?

‘Hoe we omgaan met afval. Of beter, hoe slecht we dat hebben georganiseerd. Dat is meer een politiek probleem dan een technologisch probleem volgens mij. Maar bij alles wat we doen maken we zoveel afval: CO2, plastic, elektronisch afval, kernafval. Technologisch gezien is het meeste wel op te lossen denk ik, maar in de huidige economie zijn er te weinig prikkels om afval-loos te produceren.’

Ik wou dat ik dát had uitgevonden!

‘Ah, de relativiteitstheorie, wat mij betreft echt een van de mooiste ontdekkingen in de wetenschap. Maar op technisch vlak vind ik vliegen een prachtig proces. Als ik tweehonderd jaar geleden had geleefd, had ik me misschien met vliegen beziggehouden, en dan met luchtballonnen en zeppelins. Die werken zo simpel en mooi met de natuur samen. Ik hoop dat de zeppelin een comeback gaat maken.’

Wat is uw niet-duurzame guilty pleasure?

‘O zoveel. Ik douche te lang, ben gek op koffie, kan geen afscheid nemen van kaas. Ik houd van gadgets en heb ze allemaal wel. Aan de andere kant probeer ik wel bewuste keuzen te maken. Ik heb geen auto, eet geen vlees en ook bij mijn aankopen probeer ik rationeel te zijn. Ook probeer ik mijn kleding zoveel mogelijk te huren en als ik koop, dan bij kledingmerken die het duurzamer aanpakken.’

Over welke technologische ontwikkeling verwonderde u zich laatst?

‘Het is niet superrecent, maar ik was echt flabbergasted toen een paar jaar geleden de eerste zwaartekrachtgolven werden gedetecteerd. Om te beginnen dat die dingen bestaan, minuscule vervormingen in de ruimtetijd. Het was een voorspelling uit de relativiteitstheorie, maar Einstein zelf dacht dat de vervormingen te klein zouden zijn om te meten. En honderd jaar later is dat gewoon gelukt!’

Zou u mee willen met de eerste bemande vluchten van Elon Musk naar Mars?

‘Absoluut niet. Ik houd van ruimtevaart en sterrenkunde vanwege de wetenschap en technologie die ze voortbrengen. Ik bewonder Musk om zijn ideeën en ondernemerschap. Het zou ook fantastisch zijn als men Mars leefbaar kan maken, maar zo’n reis lijkt me te gevaarlijk en onzeker. Daarnaast lijkt Mars me niet zo’n gezellige planeet om te zijn.’

Dilemma: meewerken aan een grote wetenschappelijke doorbraak of de meest succesvolle wetenschapsjournalist van Nederland worden?

‘Dat is voor mij niet moeilijk. Ik zit al tijden te broeden op een stap terug naar de wetenschap, bijvoorbeeld in de biologie of sterrenkunde; dat laatste heb ik gestudeerd. Daarbij hoef ik ook niet per se de beste ergens in te zijn, ik werk liever samen met anderen aan iets waardevols.’

DE INGENIEUR • FEBRUARI 2022

FOTO : GABRIELA HENGEVELD

‘An engineer’s career is never straightforward, but their professional development should be’

Als KIVI-lid heb je onbeperkt toegang tot ingenieurscoaches (online mogelĳk) Scan de QR-code of ga naar kivi.nl/formulieren/aanvraagformulier-voor-ingenieurscoach

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 bekendgemaakt.

TECHNIEK MAAKT JE TOEKOMST

DE INGENIEUR