De Ingenieur maart 2021

TECHNIEK MAAKT JE TOEKOMST

DE INGENIEUR NR. 3 JAARGANG 133

MAART 2021

DE GROTE TRANSITIE

ZEESPIEGELSTIJGING

Buizenpost Een hyperloop voor goederen

|

INGENIEURS IN DE POLITIEK

Amber Nusteling: Gebouwen als groene bakens

|

V E I L I G D R I N K W AT E R

Handsfree sneakers Een comfortabele klikschoen

Ben jij onze eerstvolgende Chartered Engineer? “Het chartership past binnen mijn doel om verbonden te blijven met mijn Nederlandse ingenieurswortels. Voor het uitvoeren van managementrollen zal ik zichtbaar zijn als een sterke ingenieur. Het sluit heel goed aan bij mijn kernwaarde van eerlijkheid en bij de verantwoordelijkheden die een ingenieur heeft.”

“Het chartership biedt een raamwerk van competentiegebieden voor de ingenieur om hun doelen en doelstellingen op te bouwen. Dit geeft een proces van voortdurende ontwikkeling van professionele competentie.” Rafik Djigouadi CEng

Willem Keij CEng

Wat biedt professionele registratie jou als ingenieur? Een kwalificatie Een internationaal erkende kwalificatie voor ingenieurs als Chartered Engineer (CEng) of Incorporated Engineer (IEng). Een structuur 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.

Erkenning Een uitgelezen kans voor excellente en toegewijde ingenieurs om zich te onderscheiden van niet-geregistreerde ingenieurs. Bewijs Het is een bewijs van bekwaamheid en betrokkenheid, plus voor het bereiken én behouden van een professionele kwaliteitsnorm.

Toegang tot Toegang tot interessante projecten en dito 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! www.charteredengineer.nl

Redactie Pancras Dijk (hoofdredacteur) Astrid van de Graaf (eindredacteur) Jim Heirbaut Dayinta Perrier

Vormgeving Eva Ooms

Redactieadres Prinsessegracht 23 2514 AP Den Haag Postbus 30424 2500 GK Den Haag TEL. 070 391 9885 E-MAIL redactie@ingenieur.nl WEBSITE www.deingenieur.nl

Advertenties Sandra Broerse TEL. 06 46 61 86 14 E-MAIL sandra.broerse@kivi.nl

Technische eindredactie Martine Segers

Druk Drukkerij Wilco, Meppel

Vooraf

De Ingenieur verschijnt twaalf maal per jaar.

Pancras Dijk is hoofdredacteur van De Ingenieur.

© Copyright 2021 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.

Haperende vergroening

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)

Geen auto wordt zoveel verkocht als de Tesla, steeds meer woningen zijn voorzien van zonnepanelen en een groeiend aantal windparken op de Noordzee oogst grote hoeveelheden groene stroom. Het gaat goed met de duurzaamheid, denk je dan al gauw. Maar in dat beeld zit een dubbele vertekening. Zaken die burgers zelf kunnen aanschaffen, krijgen buitenproportioneel veel aandacht. Dat ‘koopgedrag’ is ook het deel van de oplossing dat het gemakkelijkst door wetgeving is te sturen. Dat er daarnaast fundamentele veranderingen nodig zijn in de industrie, dat die maar niet op gang komen en hoe schadelijk dat is, blijft grotendeels buiten beeld. Al zeker twee decennia horen we over het afvangen van CO2 bij schoorstenen van fabrieken en elektriciteitscentrales. Naar het overschakelen op andere, schonere manieren om staal te maken wordt ook al lang onderzoek gedaan, zoals het ook al mogelijk is de gasbehoefte van de chemische industrie fors te verminderen door intensivering van de processen. Het kan allemaal al, maar het gebeurt maar niet. Natuurlijk zijn de kosten altijd weer het grootste struikelblok. Journalist Timo Können, al jaren als freelancer aan dit blad verbonden, verdiepte zich in de haperende vergroening van de procesindustrie. Het omslagartikel dat daarvan het resultaat is, mede dankzij een financiële bijdrage uit de Frank Biesboer Beurs voor journalistiek op techniekgebied, geeft ongekend helder inzicht in wat er minimaal nog zal moeten gebeuren om de energietransitie werkelijk kans van slagen te geven. Dat is een hoop, maar haalbaar is het wel. Uiteindelijk is het daarmee een hoopvol verhaal geworden.

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 via onze website doorgeven: www.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’. www.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: www.deingenieur.nl/pdf De Ingenieur verschijnt twaalf maal per jaar. 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 technologietijdschrift De Ingenieur. Kijk voor meer lidmaatschapsvoordeel op www.kivi.nl. Contributie 2021 Regulier lidmaatschap: € 137,50 30 jaar of jonger: € 40,-* Studentlidmaatschap: € 20,-* Seniorlidmaatschap: € 108,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 www.kivi.nl/lidworden. * De Ingenieur digitaal

Het kan allemaal al, maar het gebeurt niet

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 MAIL ledenadministratie@kivi.nl FOTO : ROBERT LAGENDIJK

MAART 2021 • DE INGENIEUR

1

NR. 3 JAARGANG 133

12

MAART 2021

FOTO : DEPOSITPHOTOS

De grote omschakeling Nederlandse chemie-, olieraffinage- en staalbedrijven moeten hun uitstoot van broeikasgassen binnen dit decennium met ruim een derde terugschroeven. Maar hoe staat die transitie er momenteel voor? De Ingenieur vroeg het aan een groot aantal betrokkenen. Dat sommige bedrijven het niet zullen redden, is een ding wat zeker is.

30 Bèta’s in Den Haag

48 Veilig water

52 Ruimte voor waterwerken

Met een technische achtergrond de landelijke politiek in? Het zijn er maar weinig die dat doen. Maar hoe erg is het eigenlijk dat er zo weinig ingenieurs op de kandidatenlijsten voor de Tweede Kamer staan?

Een filtersysteem dat is ontwikkeld in het West-Friese Andijk werd afgelopen najaar bekroond als beste drinkwaterproject ter wereld. Is CeraMac de zuiveringstechnologie van de toekomst?

De komende decennia investeert ons land fors in infrastructuur, bouw en energietransitie. Als we niet goed opletten, blijft er geen ruimte over om de zeespiegelstijging op te vangen, waarschuwt Alex Hekman.

36 Buizenpost

De procesindustrie moet in sneltreinvaart af van fossiel en over op duurzame bronnen. BEELD : DEPOSITPHOTOS

Goederen vervoeren met een hyperloop: onder de noemer Cargoloop Holland gaan bedrijven en overheden onderzoeken hoe haalbaar dat idee is. 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

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 Virtual reality en de prijs van polyester

‘Als de ontwerper als man tot de vanzelfsprekende meerderheid behoort, is het voor hem moeilijker om inclusieve ruimten te ontwerpen. Een divers ontwerpteam levert een beter eindproduct op.’ Architectuurhistoricus Amy Thomas (TU Delft) onderzoekt de relatie tussen het ontwerp van het kantoor en gelijkheid op de werkvloer (De Architect).

40 Eureka Een koffiebeker van kalebas en andere productontwerpen van morgen

56 Media Lezen, luisteren, gamen en kijken

Columns 28 Zien & Doen Berlages meesterwerk

29 Möring Koude loft

35 Podium

‘Ik voorspel u dat over drie jaar bijna iedereen het met me eens is: zware elektrische trucks zijn de toekomst. En dat is erg goed nieuws voor het klimaat.’ Auke Hoekstra, onderzoeker duurzame energie, denkt dat ook het vrachtverkeer elektrisch zal worden (TW).

GEKNIPT

Peter-Paul Verbeek

38 Enith Het profetendilemma

39 Jims verwondering Wat is muziek nog waard?

45 Rolf zag iets nieuws Schaatsen op de gracht

Persoonlijk 46 Doelen en drijfveren

‘Waar je de gemiddelde auto in de jaren zeventig zelf nog wel kon voorzien van een nieuwe V-snaar, is het geheel onder het mom van veiligheid verworden tot een zwarte doos.’ Arts en schrijver Emma Bruns ziet dat bedrijven tegenwoordig telefoons, auto’s en andere apparaten volledig ontoegankelijk maken voor de ‘amateurvoyeur’ (NRC).

Amber Nusteling van ingenieursbureau DWA

55 KIVI-nieuws Vraag ’t de coach

59 Q&A Alice Roegholt

62 Teamgeest VIRTUe bouwt een duurzaam huis

64 Vragenvuur Alleskunner Jasper van Kuijk

En verder 39 Inbox Lezersreacties

52 Quote Alex Hekman van ingenieursbureau Sweco

60 Voorwaarts Slingerend het IJ over foto : crème design

‘Mijn collega’s zijn allemaal vriendelijk, maar ik mis het om met een andere vrouw over het werk te praten.’ Elektrotechnicus Touria el Asri is in heel België de enige vrouw die metrostellen herstelt en onderhoudt (Bladna.nl).

‘Bij één school moesten we een speciale app downloaden, maar dat lukte niet. De techniek haperde vervolgens. Op zo’n moment is zo’n school al afgeschreven, zonder dat daar een inhoudelijk argument voor is.’ Al dan niet functionerende techniek blijkt cruciaal in de keuze voor een middelbare school, zegt Lammert, de vader van de 11-jarige Roan (Friesch Dagblad). FEBRUARI 2020 • DE INGENIEUR

3

xxxx p.22

xxxx p.23

xxxx p. 26

ONDER REDACTIE VAN JIM HEIRBAUT

xxxxx p.18

REDACTIE@INGENIEUR.NL

Plasmareactor maakt kunstmest Onderzoekers van de Technische Universiteit Eindhoven (TU/e) werken aan een kleine mobiele plasmareactor voor boeren in arme landen. Die reactor maakt kunstmest uit water en lucht en werkt op basis van zonne-energie. Een prototype is onlangs getest in Oeganda. Tekst: Dayinta Perrier

Voor kleine boeren in arme landen is kunstmest niet altijd een optie. Het is te duur en niet overal voorhanden. Eindhovense onderzoekers werken daarom aan een methode om met weinig middelen goedkoop en gemakkelijk zelf kunstmest te maken van stikstof uit de lucht. Zij hebben hiervoor een apparaat ontwikkeld op basis van een plasmareactor die de stikstofmoleculen uit de lucht met elektriciteit ioniseert. Door dit geïoniseerde gas door water heen te leiden, lossen de gasmoleculen op in het water en ontstaan nitraten. Planten nemen deze vorm van stikstof gemakkelijk op. Dit in tegenstelling tot stikstofgas in de lucht dat

Stella Kabiri maakt ingrediënten voor kunstmest met een plasmareactor.

4

DE INGENIEUR • MAART 2021

inert is en daardoor niet toegankelijk voor planten. ‘De techniek is niet het meest vernieuwende aan dit onderzoek’, zegt hoogleraar Fausto Gallucci van de TU/e. ‘Bijzonder is dat deze reactor puur op zonne-energie werkt en dat onze collega’s in Oeganda, die niet bekend waren met plasmatechnologie, het prototype van de reactor succesvol konden gebruiken.’ De collega’s van de National Agricultural Research Organisation (NARO) in Oeganda zijn enthousiast. ‘Het is een kwestie van de reactor aanzetten als de zon schijnt’, zegt onderzoeker Stella Kabiri. ‘Na een paar minuten hebben we nitraathoudend mestwater.’ Op dit moment kost de reactor nog zo’n zeventiguizend euro; te veel voor kleine Afrikaanse boeren. Die prijs moet verder omlaag. Verder willen de onderzoekers een schaalbare minireactor maken en die combineren met sensoren die het nitraatgehalte in de grond kunnen meten. ‘Zo kan de reactor de concentratie van nitraat in het mestwater aanpassen aan wat nodig is op het land’, zegt Gallucci.

Naar een duurzame luchtvaart

De Europese luchtvaartsector kan in het jaar 2050 floreren, terwijl de uitstoot van het broeikasgas CO2 is teruggebracht naar netto nul. Dat concludeert onder meer het Koninklijke Nederlands Luchten Ruimtevaartcentrum (NLR) na uitgebreid onderzoek. De reductie van de CO2-uitstoot van vliegtuigen is een optelsom van verschillende technologieen en maatregelen. Elektrische en waterstofvliegtuigen worden verwacht, evenals de doorbraak van duurzame brandstoffen. En hoewel vliegtuigen op kerosine flink zuiniger worden, zal er toch nog CO2-uitstoot overblijven. Die moet worden vastgelegd, onder de grond of in nieuwe bossen. (JH)

Ultrageluid ‘kijkt’ in elektronica Delftse onderzoekers hebben een methode ontwikkeld om met ultrageluid binnenin elektronische componenten te ‘kijken’. Het onhoorbaar hoge geluid dringt een component binnen en uit de teruggekaatste geluidsgolven is de aanwezige interne structuur te berekenen. Dat is interessant voor bedrijven in de halfgeleiderindustrie, zoals ASML. Met bestaande niet-destructieve technieken, zoals optische en elektronenmicroscopie, lukt dat namelijk niet. ‘Licht en elektronen gaan maar tot een beperkte diepte een materiaal in; geluid gaat er echt doorheen’, stelt onderzoeker Gerard Verbiest. (JH)

Lees het laatste technieknieuws op www.deingenieur.nl

FOTO ’ S : STELLA KABIRI

Patiënten kiezen in de pilot zelf hoe vaak ze de bril gebruiken. foto : syncvr medical

Pijn te lijf met virtual reality Pijnstillers helpen pijn te onderdrukken, maar afleiding helpt ook. Pijnartsen van het Antoni van Leeuwenhoek in Amsterdam zijn daarom een proef gestart naar het gebruik van virtual reality bij pijnbestrijding. Tekst: Dayinta Perrier

Krijgt iemand veel audiovisuele prikkels binnen, dan is het voor de hersenen lastiger om daarnaast ook nog eens pijnprikkels te verwerken. Een gevolg is dat iemand minder pijn ervaart. In ziekenhuizen kijken ze nu of het ontsnappen aan de werkelijkheid met virtual reality (VR) kan helpen bij het verminderen van pijn. VR is immers een manier om iemand via beeld en geluid onder te dompelen in een andere wereld. Het Antoni van Leeuwenhoek (AvL) is een pilot gestart om ervaring op te doen met VR-brillen en erachter te komen hoe deze precies zijn in te zetten bij pijn, zegt Liang Tjoa, anesthesioloog-pijnarts. De software op de VR-bril is gemaakt door het

Nederlandse bedrijf SyncVR Medical, dat een platform biedt met VR-toepassingen voor onder andere de zorg. Met de bril kunnen patiënten spelletjes spelen, video´s kijken of meditatie-oefeningen doen. ‘Meditatie en video’s zijn vooral gericht op afleiding’, zegt Floris van der Breggen, oprichter van het bedrijf. ‘Daarnaast bieden we het spel Reducept dat patiënten leert omgaan met pijn door visualisatie. In dit spel schiet de patiënt de pijn van de zenuwbanen af.’ De proef in het AvL is gericht op patiënten die specifiek om hun pijnklachten zijn opgenomen. Ze kiezen zelf hoe vaak ze de bril gebruiken en met welke toepassing. Na de pilot, over een aantal maanden, hoopt Tjoa dat er genoeg ervaring is opgedaan om een groter onderzoek te starten naar de effectiviteit. Dat onderzoek zal zich voornamelijk richten op de bijdrage van de bril aan verminderde pijnbeleving. Volgens Tjoa zijn de precieze effecten van de bril moeilijk aan te tonen. De patiënten krijgen ook nog behandelingen en reguliere pijnbestrijding. ‘Maar als patiënten aangeven

dat ze er baat bij hebben, is dat voor mij het belangrijkste’, zegt Tjoa. Tjoa en Van der Breggen verwachten dat het gebruik van VR-technieken voor allerlei doeleinden in ziekenhuizen zal

‘In dit VR-spel schiet de patiënt de pijn van de zenuwbanen af’ toenemen. ‘Er zijn spellen waarbij de patiënt appels moet plukken’, zegt Tjoa. ‘Hierdoor maken revaliderende patiënten bewegingen die ze tijdens fysiotherapie niet durven.’ Voor frequente behandelingen, zoals chemotherapie en nierdialyse, kan de VRbril afleiden van de ziekenhuisomgeving. ‘Het is een prachtig gezicht om te zien hoeveel de afleiding van de bril de behandeling kan verlichten’, zegt Van der Breggen. MAART 2021 • DE INGENIEUR

5

NIEUWS

De prijs van polyester

Wie wil bijdragen aan vermindering van het fossiele brandstofverbruik, doet er goed aan wat minder kleding te kopen. De mode-industrie is de afgelopen jaren in toenemende mate afhankelijk geworden van polyester en andere synthetische weefsels. Omdat sommige modeketens inmiddels maar liefst zestien tot twintig keer per jaar van collectie wisselen, wordt er ook veel meer geproduceerd dan nodig is. Inzamelen van afgedankte kleding kan een positieve bijdrage leveren, maar is nog lang geen gemeengoed. Omdat synthetische vezelresten uiteindelijk in de natuur belanden of in de vuilverbranding, trekt de Plastic Soup Foundation nu aan de bel. De stichting die strijdt tegen zwerfplastic roept de EU op om de textiel- en kledingindustrie te onderwerpen aan strengere duurzaamheidseisen.

Materialenstroom

Kunststofconsumptie

De materialenstroom van kleding (2015). 2% hergebruik grondstoffen uit andere industrieën

12% laagwaardig hergebruik

Na de verpakkingsindustrie ie e en de de bouw zijn textielbedrijven textie ttextiel tielbed d de voornaamste ornaam rnaamste rn n amste te verwerkers kers ke r van kkuns kunststoffen n n ter w wereld wereld.

2% verlies bij verzamelen en verwerken

Geschatte hatte kunststofconsumptie kunsts k nsumptie u per se sector

1% hergebruik in nieuwe kleding

36% 6% vverpakking pakkin

11% overige Eindgebruik

1% industriële machines

g

ro

4% elektronica

16% bouw

on t n

e

ljo mi

ve ja z a vo elp rlijk or ro se kl du ed c in tie g

53

L

nd n st ieu of w fe e n

10% consumentenproducten

%

97

transportt 7% tran

15% textiel

73% vuilstort en -verbranding

G eb ru

ik

12% verlies tijdens productie 500.000 ton lekt weg als microvezels

Steeds meer polyester

Het gebruik van synthetische vezels in textiel, met name van polyester, is de afgelopen veertig jaar verveelvoudigd. De groei zal zich waarschijnlijk doorzetten totdat in 2030 bijna driekwart van de totale wereldwijde vezelproductie uit synthetische vezels bestaat, waarvan 85% polyester.

Ter vergelijking

Wereldwijde productie per stofsoort, in duizenden tonnen Polyester Polyamide Acryl Polypropeen 160.000 Cellulose Katoen Wol 120.000

De productie van polyester resulteert in een jaarlijkse uitstoot van zevenhonderd miljoen ton CO2. Dat staat gelijk aan de jaarlijkse uitstoot van 180 kolencentrales. 2021

80.000

= 180 x

40.000 0

6

1980

1988

1996

DE INGENIEUR • MAART 2021

2004

2012

2020

2028

Uitstoot kledingindustrie

Uitstoot kolencentrale

infographic : ymke pas , bron : plastic soup foundation

Impressie van het binnenste van de microfluïdische chip. Op de bodem neemt het aantal receptoren (suikermoleculen) van voren naar achter af. Een hogere dichtheid vergroot de kans dat een virus (het bolletje met stekels) hecht. ILLUSTRATIE : NICO OVEREEM

Chip meet hoe graag virussen zich hechten Hoe makkelijk hecht een griepvirus zich aan menselijke cellen? Dat is te bepalen met een chip van de Universiteit Twente. Die meet de zogenoemde affiniteit van een virus voor een cel door te kijken bij welke dichtheid aan receptoren een virus op de chip hecht. Tekst: Jim Heirbaut

Voordat een griepvirus iemand ziek kan maken, moet het eerst de slijmcellen in neus, keel of longen kunnen binnendringen. En daarvoor moet een virus eerst aan deze cellen kunnen hechten. Het ‘succes’ van een griepvirus hangt daarom af van een goede binding aan de receptoren die aan de buitenkant van de cellen van een mens of dier zitten. Virologen willen dus maar wát graag weten hoe gemakkelijk een nieuw, onbekend virus hecht aan die receptoren. Om te meten aan deze ingewikkelde processen die zich op microschaal afspelen, ontwikkelde promovendus Nico Overeem in de groep van hoogleraar Jurriaan Huskens aan de Universiteit Twente een speciale microfluïdische chip. Het bouwen van dit soort chips met minuscule vloeistofkanaaltjes erin is een specialiteit van de universiteit. Een virus bindt meestal aan meerdere receptoren tegelijk. Dit zijn complexe moleculen die uit het oppervlak van een cel steken. Daarom plaatste Overeem op

het oppervlak van de microkanaaltjes van zijn chip een gradiënt aan receptoren die oploopt van relatief weinig naar veel receptoren (zie illustratie). Bij een meting loopt een oplossing met griepvirussen door het kanaaltje heen. Daarbij blijven sommige virussen aan de receptoren hangen. ‘Griepvirussen kunnen pas binden als de dichtheid van de juiste suikers op de buitenkant van een cel hoog genoeg is’, legt Overeem uit. Vervolgens is het de vraag hoevéél virussen zich hebben gehecht. Om de duizenden virussen te kunnen tellen, elk rond de honderd nanometer groot, zijn ze gelabeld met een fluorescent molecuul dat licht uitzendt. Hetzelfde geldt voor de receptoren, alleen zenden die een andere kleur licht uit, zodat ze op de microscoopbeelden goed te onderscheiden zijn. Op de digitale microscoopbeelden is vervolgens uit de intensiteit van het licht het aantal gebonden virussen af te lezen. Uit de verhouding tussen de dichtheid van receptoren en het aantal virussen is dan de zogenoemde affiniteit te berekenen: ofwel hoe makkelijk een virusdeeltje bindt. ‘Dit is wel nog ingewikkeld. We hebben hiervoor de hulp ingeroepen van Nick Tito, een theoretisch natuurkundige van softwarebedrijf Electric Ant Lab, die voor ons een formule heeft opgesteld. Daarmee kon mijn collega Erik Hamming uit de microscoopbeelden de affiniteit berekenen.’

De chip van Overeem en collega’s is vooral bedoeld voor wetenschappelijk onderzoek. Virologen kunnen de chip bijvoorbeeld gebruiken om meer te weten te komen over een nieuw griepvirus dat bij dieren is ontdekt. Is het gevaarlijk voor mensen? Bindt het virus bijvoorbeeld beter aan een receptor die vooral bij vogels

De chip geeft een idee of een diervirus gevaarlijk is voor mensen voorkomt, en minder goed bij mensen? Of misschien blijkt een nieuw griepvirus wel vooral te binden aan receptoren die in de bovenste luchtwegen voorkomen en minder in de longen. ‘In dat geval hangt dat meestal samen met een minder ernstig verloop van de ziekte’, zegt Overeem. Om te kunnen bijdragen aan het bestrijden van de coronapandemie is het nog te vroeg, zegt Overeem. ‘Mijn meetmethode richt zich op griepvirussen die zich aan suikermoleculen hechten. SARS-CoV-2 bindt zich aan een ander eiwit, ACE2, om de cel binnen te dringen. Op termijn zal mijn chip ook bij coronaonderzoek kunnen helpen, maar hoe valt nog te bezien.’ MAART 2021 • DE INGENIEUR

7

NIEUWS

Meten aan de sterren Tekst: Pancras Dijk

Krachtige telescopen op aarde kennen allemaal hetzelfde probleem. Ze kunnen weliswaar diep de ruimte in kijken, maar de beelden worden verstrooid door de atmosfeer van de aarde. De sleutel voor een scherpe waarneming is dus om voor die verstrooiing te corrigeren. Bij een van de technieken die daarvoor bestaan, worden kunstmatige sterren op negentig kilometer hoogte geprojecteerd: zogeheten laser-richtsterren. ‘Daar bevindt zich een natuurlijke natriumlaag die oplicht wanneer hij wordt beschenen met licht van een bepaalde golflengte’, zegt Kees Buijsrogge, directeur Ruimtevaart en Wetenschappelijke Instrumenten bij onderzoeksinstituut TNO. Door metingen te verrichten aan het teruggekaatste licht, kunnen wetenschappers de exacte verstrooiing door de aardatmosfeer bepalen. Is die eenmaal bekend, dan kan er een precieze correctie worden toegepast op de waarnemingen van de telescoop, wat ineens een stuk scherpere beelden oplevert. Alsof je de trillingen boven het wegdek op een hete zomerdag kunt wegpoetsen, stelt Buijsrogge. Ook de Extremely Large Telescope (ELT), de grootste telescoop ter wereld die momenteel in Chili wordt gebouwd, zou zonder zo’n systeem van laserrichtsterren nutteloos zijn. De ESO, de Europese organisatie die zich met astronomisch onderzoek bezighoudt en die de ELT laat bouwen, heeft nu besloten dat twee Nederlandse partijen dat systeem mogen leveren: TNO en het Enschedese Demcon Focal. Het laatste bedrijf, gespecialiseerd in hightech optomechatronische instrumenten, zal met name de laserafstelling, de besturingselektronica en de behuizing ontwikkelen. ‘We zijn blij dat we de kans hebben gekregen om Demcon op de kaart te zetten als branchepartner voor ruimtevaarttoepassingen en dat we wetenschappers de mogelijkheid kunnen geven meer dan ooit te weten te komen over de ruimte’, aldus directeur Albert Borreman. De 39 meter grote hoofdspiegel van de ELT kan vijftien keer zoveel licht opvangen als de grootste bestaande telescopen. Dit zorgt er samen met de adaptieve optiek voor dat de telescoop zelfs de meest lichtzwakke objecten duidelijk in beeld kan brengen. De technologie is nog niet klaar, benadrukt Buijsrogge. In 2024 moet de Nederlandse bijdrage worden verscheept. 8

DE INGENIEUR • FEBRUARI 2021

foto FEBRUARI 2021 • DE IN G E:Nhenri I E U Rwerij9

NIEUWS

Studenten openen Makerspace Delft Als medicijn tegen een winterdip en coronadepressie hebben Delft­ se studenten een eigen werkplaats geopend. In Makerspace Delft is iedereen welkom, benadrukken de initiatiefnemers.

Zonneauto’s niet naar Australië

Het idee dateerde al van toen het nog mogelijk was om met z’n allen in een ruimte samen te werken, vertelt James Murdza, masterstudent aerospace engineering. Delft beschikt over uitstekende faciliteiten, maar het ontbrak nog aan een laagdrempelige werkruimte waar iedereen aan de slag kan met goed gereedschap, vonden de initiatief­ nemers, zeven studenten van wie de mees­ ten eerder deel uitmaakten van dreamteams als Silverwing en Delft Hyperloop. Door corona zijn de plannen aangepast. Nu biedt Makerspace Delft onder meer vir­ tuele workshops aan voor iedereen die wil, dus niet alleen studenten. De workshops zijn gericht op wetenschap, techniek en engineering, maar ook op bijvoorbeeld loop­ baanontwikkeling en geestelijke gezond­ heid, zegt Brontë Kolar, bachelorstudent computer science and engineering. ‘We zijn vooral op zoek naar manieren om mensen die zich verdwaald of vergeten voelen tij­ dens de coronapandemie te ondersteunen.’

Vijf startups maken al gebruik van de faciliteiten, zegt Murdza. Zo wordt er op de werkvloer van 75 vierkante meter in het Kabeldistrict gesleuteld aan een drone voor vrachtverkeer, satellieten en een fornuis op groene energie. Daarnaast kunnen mensen met een goed idee tegen betaling van een klein geldbedrag bepaalde apparaten tijde­ lijk thuis gebruiken. Dat geldt niet voor de grote, kostbare apparatuur. De werkplaats is onder meer uitgerust met hightech facilitei­ ten als 3D­printers, elektrisch gereedschap en een krachtige lasersnijder. Later komt daar nog meer apparatuur bij. Het studenteninitiatief is positief ont­ haald. Een winstdoelstelling hebben de ini­ tiatiefnemers niet; met de Gemeente Delft en de plaatselijke TU heeft Makerspace Delft al twee prominente sponsoren. Ma­ kerspace is zeker niet alleen bedoeld voor tijdens de pandemie, benadrukt Murdza. Geïnteresseerden kunnen uit diverse abon­ nementsmodellen kiezen. (PD)

GIESEN

Een tegenvaller voor de drie Nederlandse studententeams die in voorbereiding waren op de Bridgestone Solar Challenge. De tweejaarlijkse race dwars door Australië gaat als gevolg van de coronapandemie dit jaar niet door. ‘Een zware klap’, zegt Mark van Eijk van Solar Team Twente. Toch weigert het team bij de pakken neer te zitten. De productie van de auto gaat gewoon door. ‘We proberen een alternatieve race te organiseren om onze auto te testen tegen de grote concurrenten.’ Ook Top Dutch Solar, een samenwerking van mbo-, hboen universitaire studenten in het noorden van het land, is vastbesloten door te zetten. ‘We praten met andere Europese teams om te onderzoeken of we een eigen race kunnen organiseren’, meldt het team. Ook het Delftse Vattenfall Solar Team, dat in het verleden meermaals als winnaar over de streep kwam, blijft bijeen en gaat toch weer een zonneauto bouwen, de Nuna 11. (PD) 10

DE INGENIEUR • MAART 2021

foto : makerspace delft; illustratie : matthias giesen

Punt

Een scherpe mening over een actueel onderwerp. Deze maand: Wolter Pieters

Vraag hackers om in te breken De mens is de zwakste schakel in de informatiebeveiliging, dat is het eerste wat IT-specialisten roepen bij een datalek. Ook bij het recente datalek van de GGD is dat een gemakkelijke conclusie. De systemen voor test- en vaccinatieafspraken en voor bron- en contactonderzoek zijn niet gehackt, maar medewerkers downloadden en verkochten op grote schaal data. Menselijke fouten dus. Of in dit geval zelfs kwade opzet. Maar hoe zwak de menselijke schakel precies is, hangt af van een heleboel factoren Hoeveel mensen toegang krijgen tot ‘het systeem’ bijvoorbeeld. Kansrekening leert namelijk dat als 1 procent van de medewerkers niet te vertrouwen is, en honderd medewerkers toegang krijgen tot de hele database, er al 63 procent kans is dat de data op straat ligt. En nee, het vooraf screenen van medewerkers betekent niet dat ze allemaal te vertrouwen zijn. Geef mensen dus niet méér toegang tot data dan ze nodig hebben. Het is de organisatie die dat moet regelen, én het systeem moet het ook aankunnen. Ervan uitgaande dat een klein deel van de mensen niet te vertrouwen is, kan een grotere pakkans helpen om ze op het rechte pad te houden. Maar dan moet het systeem wel bijhouden wat deze mensen uitspoken. En dát heeft weer alleen zin als ook de authenticatie op orde is, want anders logt een kwaadwillende wel in als iemand anders voor dubieuze praktijken. De techniek bepaalt dus mede hoe zwak de menselijke schakel precies is. Dan is er nog een onderliggende vraag: was het verzamelen van al deze data echt nodig voor het beoogde doel? Bij de CoronaMelder-app dacht iedereen mee over hoe die op een privacyvriendelijke manier kon worden ingericht. Databases zijn minder spannend en krijgen dus minder aandacht. Maar wat er nu precies aan data

nodig is, en voor hoe lang, is wel een cruciale vraag als het over privacy gaat. De GGD’s slaan een groot deel van de persoonsgegevens van veel Nederlanders op buiten de Basisadministratie en dat is riskant. Dit soort ontwerpbeslissingen wordt veelal door mensen genomen, en ook hier zijn zwakheden in mens en techniek dus onlosmakelijk verbonden. Wat vaak wordt vergeten, is dat mensen juist ook een sterke schakel kunnen zijn. Ook hier trokken medewerkers al eerder aan de bel. Neem dat soort geluiden serieus. Een gezonde veiligheidscultuur in organisaties is cruciaal om op tijd te kunnen reageren. En vraag experts vanaf het begin mee te kijken. Laat ethische hackers proberen in te breken. Het is nu eenmaal moeilijk om de beveiliging vanaf het begin goed te krijgen, dus organiseer feedback om mogelijke problemen op tijd te spotten. Een vereiste is dan wel dat de systemen ook flexibel genoeg zijn om snel aanpassingen door te kunnen voeren. De complexe interacties van mens, techniek en organisatie maken het bijna onmogelijk om te spreken van een eenduidige zwakste schakel of zuiver menselijke fouten. In plaats daarvan moeten we in analyse en ontwerp kijken naar mashups, waarin deze drie elementen onlosmakelijk zijn verbonden. De techniek en de organisatie sturen net zo goed het gedrag van de mashup als de mensen. En als je het echt goed wilt doen, moet je dus naar alle drie samen kijken. Alleen dan krijgen we cybersecurity en privacy op orde.

Kijk voor cybersecurity en privacy naar mens, techniek én organisatie

Wolter Pieters is hoogleraar work, organisations and digital technology aan de Radboud Universiteit. MAART 2021 • DE INGENIEUR

11

Gaat de procesindustrie haar klimaatdoelen halen?

De grote omschakeling Dit is het eerste deel van een tweeluik over de energietransitie van de procesindustrie.

12

DE INGENIEUR • MAART 2021

Vanaf de landtong bij Rozenburg in de buurt van Rotterdam is er mooi zicht op olieraffinaderijen en industriële bedrijvigheid. FOTO : DEPOSITPHOTOS

MAART 2021 • DE INGENIEUR

13

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

I L L U S T R AT I E S : A N N E L U C H I E S

De Nederlandse chemische industrie, olieraffinaderijen en staalfabrieken moeten hun uitstoot van broeikasgassen binnen dit decennium met ruim een derde terugschroeven. Dat is alleen haalbaar met CO2-opslag onder de Noordzee en andere grootschalige projecten. ‘Er zullen ook bedrijven het slachtoffer worden.’ Te midden van nieuws over elektrische auto’s, zonneweiden, windmolenparken en wijken die van het gas af gaan, zou je haast vergeten dat ook de industrie voor een immense opgave staat. De Nederlandse fabrieken moeten in 2030 maar liefst 59 procent minder broeikasgassen uitstoten dan in 1990, en dat is 37 procent minder dan in 2019. Dat wordt dus een fikse sprint. Met een tweede uitdaging in het verschiet: in 2050 stoot de industrie vrijwel helemaal geen broeikasgas meer uit en is geheel circulair. Vooral voor de procesindustrie, met olieraffinage en productie van onder meer staal, plastics en kunstmest, wordt dat alle hens aan dek. De meeste fabrieken gebruiken nog grote hoeveelheden fossiele brandstof om

warmte voor de processen te leveren. Bovendien komt bij de productie van sommige stoffen ook kooldioxide (CO2) vrij als bijproduct bij de chemische reactie. Er hangt veel vanaf, dat het lukt. Voor het klimaat, want de strenge uitstootnormen zijn een uiterste poging om te voorkomen dat dat de aarde meer dan 1,5 graad Celsius opwarmt. Iets wat volgens het klimaatpanel IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) van de Verenigde Naties nodig is om te voorkomen dat de gevolgen van de klimaatverandering onomkeerbaar, zo niet rampzalig worden. Maar het is ook cruciaal voor onze welvaart en werkgelegenheid. De procesindustrie is een van de kurken waarop de economie drijft.

Cumulatieve uitstoot en koolstofbudget Na overschrijding van het koolstofplafond is de mondiale temperatuurstijging niet meer tot 1,5 graad Celsius te beperken. De wereld mag daarom volgens het klimaatpanel IPCC nog maar 420 gigaton CO2 - het koolstofbudget - uitstoten.

huidige trend KOOLSTOFPLAFOND

2792

Uitstoot in gigaton 3000

veilige trend

2500 2000 1500 1000 500 0

1750 14

1775

1800

1825

DE INGENIEUR • MAART 2021

1850

1875

1900

1925

1950

1975

2000 2019

2050

GLOBAL CARBON PROJECT / IPCC

Bijna niemand is blij met de Nederlandse CO2-heffing

Versnelling is cruciaal Tijdens al de gesprekken keerde een aantal zaken regelmatig te­ rug. Om te beginnen was dat het gevoel van urgentie dat veel van de geïnterviewden sinds ongeveer een jaar of twee bespeuren, zowel bij de industrie als bij de Nederlandse en Europese overheid. ‘In de bestuurska­ mers wordt er nu volop aan businesscases gerekend’, vat Sjaak Poppe, woordvoerder van het Rotterdams Haven­ bedrijf, de verandering samen. Illustratief is de omme­ zwaai naar een actief vergroeningsbeleid van VEMW, de vereniging van energie­intensieve bedrijven. ‘Met het tempo van de afgelopen 25 jaar waarin dezelfde pro­ cessen elk jaar 1 tot 2 procent efficiënter werden, komen we er niet. Er is een radicale versnelling en verdieping nodig met andere processen’, zegt VEMV­voorzitter Gertjan Lankhorst.

Datzelfde urgentiebesef zit achter de European Green Deal, een ambi­ tieus programma waarmee de Euro­ pese Commissie ons werelddeel in 2050 als eerste klimaatneutraal wil maken. De totale investering van duizend miljard euro betekent dat er veel extra geld voor techniekontwik­ keling en proefprojecten beschik­ baar komt. ‘Het is een goed door­ dacht programma dat richting geeft’, vindt Heleen de Coninck, hoogleraar socio­technische innovatie en klimaatverandering aan de TU Eindhoven en hoofdauteur van een aantal IPCC­rapporten. Andere hoogleraren met milieubeleid in hun portefeuille laten zich in dezelfde richting uit. ‘Ik ben een fan van Europa en van de Green Deal. Er zit een visie achter. Dat vind ik stoer, bij alle kritiek die mogelijk is’, zegt Jan Jonker, sinds vorig jaar met emeritaat als hoogleraar duurzaam ondernemen aan de Radboud Universiteit Nijmegen. En goed voorbeeld doet blijkbaar goed volgen, want China heeft afgelopen herfst aangekondigd in 2060 eveneens klimaatneutraal te willen zijn. Na jaren van als lauw te omschrijven klimaatbeleid heeft ook Nederland onder minister Eric Wiebes

t

Hoe staat de transitie in de proces­ industrie er momenteel voor? Welke veranderingen zijn de komende tien jaar merkbaar? De Ingenieur vroeg dit aan een groot aantal personen uit de onderzoekswereld en het be­ drijfsleven.

Verbruik Nederlandse procesindustrie De Nederlandse procesindustrie neemt het overgrote deel van het verbruik van de totale industrie voor haar rekening: zowel in energie als in grondstoffen.

Heel Nederland als grondstof energetisch gebruik

Industrie 496 2551

Procesindustrie

als grondstof

492

als grondstof

473

energetisch gebruik

800

energetisch gebruik

711

totaal verbruik 1292 in petajoule per jaar

totaal verbruik 1184 in petajoule per jaar

totaal verbruik 3047 in petajoule per jaar

bron : cbs (2019)

MAART 2021 • DE INGENIEUR

15

ENERGIETRANSITIE

De nieuwe opslaghal voor rollen staal op het terrein van Tata Steel in IJmuiden. FOTO : TATA STEEL

16

DE INGENIEUR • MAART 2021

‘Er is een radicale versnelling en verdieping nodig’

van Economische Zaken en Klimaat, die begin dit jaar aftrad, een scherpe draai gemaakt met de Klimaatwet van 2019. De Coninck: ‘Wat industriebeleid betreft zitten we nu in de voorhoede van Europa, en daarmee van de wereld.’ Dat is volgens de meesten geen slechte zaak. Een opvallend detail is wel dat bijna niemand blij is met de CO2-heffing die Nederland op eigen houtje heeft ingevoerd bovenop het al bestaande Europese emission trade system (ETS). Niet alleen personen in en rond de procesindustrie, ook de aan het IPCC bijdragende hoogleraren in dit stuk zijn bang dat de heffing het gelijke speelveld aantast en zo bedrijven uit Nederland wegjaagt. Toch vertegenwoordigt de klimaatcrisis behalve een dreiging wel degelijk ook een kans voor de industrie, benadrukken velen. De hoop is dat de modernisering die de bedrijven moeten ondergaan, ze zal helpen toekomstbestendig te worden. De chemische fabrieken en raffinaderijen in Nederland stammen namelijk grotendeels uit de jaren zestig en zeventig en zijn in feite verouderd, wat ze kwetsbaar maakt voor buitenlandse concurrentie. ‘Met business as usual zijn de perspectieven over tien jaar echt niet goed’, zegt André Faaij, hoogleraar energiesysteemanalyse in Groningen, wetenschappelijk directeur van TNO Energy Transition en hoofdauteur van IPCC-rapporten. ‘Maar dat is een situatie waar we ons úít moeten innoveren. Als het ons lukt een voorsprong te nemen in het ontwikkelen van schone processen, zijn we spekkoper in een wereld die het uitstoten van CO2 steeds duurder maakt. Ik zeg altijd: de energietransitie is iets dat je op de eerste plaats moet doen omdat het economisch buitengewoon verstandig is.’

t

Energiebesparende maatregelen Tot zover het globale plaatje. Wat doen de bedrijven nu in de praktijk om te vergroenen? Volgens Marit van Lieshout, lector energietransitie in de procesindustrie bij de Hogeschool Rotterdam, tonen bedrijven veel interesse voor hergebruik van proceswarmte. Met haar studenten gaat ze op aanvraag langs bij Rotterdamse bedrijven om de mogelijkheden daarvoor te onderzoeken. De sleuteltechnologie voor dit project – een samenwerking van de Hogeschool Rotterdam met haven-ondernemersvereniging Deltalinqs en het aan de industrie gelieerde Insitute for Sustainable Process Technology (ISPT) – is de elektrische warmtepomp. Dit is de grote broer van de warmtepomp thuis en transporteert warmte tegen de natuurlijke richting in van een lage naar een hoge

MAART 2021 • DE INGENIEUR

17

ENERGIETRANSITIE

Deel 2: Het ontbrekende midden CO2-opslag, waterstof en elektrisch naftakraken zijn de grote klappers in de industriële CO2-reductie. Aan de andere kant bevinden zich ‘kleine’ procesverbeteringen zoals warmtepompen. Zit daar dan niets tussen? Jawel, maar de hoognodige middelgrote procesverbeteringen komen nauwelijks van de grond. Het gaat dan om verbeteringen zoals het omschakelen van fossiele naar elektrische warmtebronnen of het gron-

dig ombouwen van reactieprocessen, zodat ze minder energie en grondstoffen verbruiken. Universitaire onderzoekers werken hier al een paar decennia aan, zonder dat de resultaten tot de industrie doordringen. Deze stagnatie en de ideeën om eruit te komen, zijn het onderwerp van deel twee van het tweeluik over de energietransitie in procesindustrie, dat in het meinummer van De Ingenieur verschijnt.

temperatuur. Zo kan hij met maar weinig elektriciteit de temperatuur van de proceswarmte weer opkrikken. ‘Daarna is die warmte ergens anders in de fabriek opnieuw te gebruiken, wat flink energie kan sparen’, aldus Van Lieshout. Hergebruik van warmte is een vorm van het spreekwoordelijke laaghangend fruit, maar het goede nieuws is dat er daarvan meer is dan gedacht. Ingenieursbureau Royal HaskoningDHV, waar Van Lieshout tevens als senior consultant werkt, zette voor het Project 6-25 van VEMW en de techniekbrancheorganisatie FME de mogelijkheden voor de inzet van bewezen technologieën om CO2 te reduceren op een rijtje. Met een reeks relatief eenvoudige efficiëntieverbeteringen, zoals warmtepompen, hybride ketels en betere regeltechniek, bleek de industrie in staat binnen vijf jaar de jaarlijkse CO2uitstoot met drie megaton terug te dringen, op het door de overheid gevraagde totaal van 14,3 megaton tot 2030. ‘Dat is veel’, zegt Lankhorst van VEMW. ‘We zijn nu bezig met voorlichting om de bedrijven te helpen dit ook op te pakken.’ De maatregelen verdienen zich doorgaans binnen een jaar of twee terug. Lankhorst vindt het wel belangrijk dat de overheid de verplichting voor bedrijven om energiebesparende maatregelen te nemen die zich binnen vijf jaar terugverdienen, nu echt gaat handhaven. ‘Dat geeft het management van de Nederlandse vestiging van een groot bedrijf een sterk argument om het hoofdkantoor te overtuigen erin te investeren. Anders zullen projecten die meer opbrengst beloven het bij het verdelen van het geld nog vaak winnen.’ Grootschalige CO2-opslag Voorbij het laaghangend fruit zijn er nog meer ontwikkelingen te zien voor emissiereductie, maar die zijn wat schaal betreft dan ook meteen het andere uiterste (zie kader: Het ontbrekende midden). Het zijn vaak grootschalige projecten door meerdere bedrijven tegelijk uitgevoerd. Zoals het opslaan van CO2 in lege gasvelden onder de Noordzee, waarvoor twee grote projecten bijna ongemerkt al een eind op stoom zijn (zie het kaartje op pagina 26). Porthos bij Rotterdam is volgens planning operationeel in 2024 en moet in elk geval de raffinaderijen van ExxonMobil en Shell en de waterstoffabrieken van Air Liquide en Air Products gaan bedienen. Wat verder naar het noorden is er Athos, dat in 2027 operationeel moet zijn, met staabedrijf Tata Steel in IJmuiden als eerste klant. Opslag van CO2 is een volwassen technologie, in tegenstelling tot wat weleens wordt beweerd, en een pijler onder het Klimaatakkoord. De overheid stuurt erop aan dat opslag in 2030 voor ongeveer de helft van de gevraagde CO2-reductie in de industrie gaat zorgen. Die keuze is wel omstreden. Volgens de milieubeweging is opslag een stoplap en zou het geld beter naar de ontwikkeling van echt CO2-loze processen kunnen gaan. Ook in kringen van de industrie zijn die geluiden wel te horen. ‘Het neemt een enorm kapitaal weg voor goede investeringen die in 2035-2040 zouden renderen. Zo haal je de doelen van 2030 wel, maar die van 2050 niet’, zegt bijvoorbeeld ISPT-directeur Tjeerd Jongsma.

18

DE INGENIEUR • MAART 2021

FOTO : DEPOSITPHOTOS

in plaats van rond 2050 al rond 2030 zijn opgebruikt en zou de wereld dus helemaal niets meer mogen uitstoten. Die situatie kán worden voorkomen, maar dan moet de uitstoot nu snel omlaag. Hoogleraar De Coninck noemt nog een andere reden om extra vaart te maken. ‘Na 2050 moet er ook CO2 uit de atmosfeer worden verwijderd. Dan moet de uitstoot dus negatief zijn, en dat is pas echt ingewikkeld.

t

Het kabinet heeft echter geluisterd naar de pleidooien voor opslag van het klimaatpanel IPCC. Die organisatie wijst erop dat de wereld momenteel snel inteert op zijn koolstofbudget: de totale hoeveelheid broeikasgassen die de atmosfeer nog kan opnemen om de mondiale temperatuur niet meer dan 1,5 graad Celsius te laten stijgen. Dat budget is niet groot. Als we na de uitstootdip door corona weer verdergaan zoals daarvoor, zal het budget

De tien grootste uitstoters 1.Tata Steel IJmuiden staalproductie

CO2-uitstoot 2018 in miljoen ton per jaar

Proces met grootste bijdrage

8

7. Air Liquide Industrie chemie 6. BP Raffinaderij Rotterdam olieraffinaderij

2,3 8. Zeeland Refinery olieraffinaderij

----

1

-.----=- !:,

1,6

1

2,0 1,6

7

·------�L

0, 9

9. Esso Nederland olieraffinaderij

nafta kraken

olieraffinage

ruwijzer uit erts

waterstof maken uit methaan

2.Shell Nederland raffinaderij, chemie 10. Air Products Nederland chemie

4,6 5. Yara Sluiskil kunstmest

Bron: VEMV 2017

in miljoen ton CO2

bron :

milieudefensie notitie wob

3. Bedrijventerrein Chemelot (DSM en SABIC) chemie

1. Rotterdam - Moerdijk 2. Noordzeekanaalgebied 3. Zeeland - W-Brabant 4. Chemelot 5. Eemsdelta 6. Emmen

MAART 2021 • DE INGENIEUR

19

ENERGIETRANSITIE

De oxystaalfabriek van Tata Steel waar ruw ijzer tot staal wordt verwerkt. FOTO : CRIS TOALA OLIVARES 20

DE INGENIEUR • MAART 2021

MAART 2021 • DE INGENIEUR

21

ENERGIETRANSITIE

Banen en economische waarde De Nederlandse procesindustrie (hier opgesplitst in sectoren) heeft een grote toegevoegde waarde. Aantal werknemers x 1.000 productiegoederen 619,1

voeding 167,1

chemie 53,6

Toegevoegde waarde (omzet - inkoopwaarde) x miljoen euro

bouwmaterialen 28,0

productiegoederen € 81.942

voeding € 20.203

chemie € 20.801

bouwmaterialen € 3.741

basismetaal 24,1

totaal procesindustrie 937,7

papier 21,7

papier € 3.564

farmacie 16,2

aardolie € 3.259

aardolie 7,9

Iedere ton CO2 die vóór 2050 kan worden gereduceerd, hoeft later niet uit de atmosfeer te worden verwijderd.’ Er is kortom geen tijd meer om tien jaar te wachten tot schone processen het kunnen overnemen. Detlef van Vuuren, hoogleraar modellering van mondiale milieuverandering aan de Universiteit Utrecht en hoofdauteur van IPCC-rapporten, ziet de zonnige kant van opslag: ‘Die maakt een transitie mogelijk met een rol voor de fossiele industrie. De bestaande processen kunnen doordraaien, terwijl er ondertussen schonere worden ontwikkeld.’ Omwenteling van de staalproductie Dat er vooraan in de wachtrij voor Porthos en Athos twee raffinaderijen, twee waterstoffabrieken en een staalfabriek staan, is dan ook geen toeval. Allemaal zijn dat bedrijven die grondstoffen verwerken tot gigantische hoeveelheden basisstoffen voor de rest van de industrie. De grondstoffen moeten, na een langdurige sluimer in de aarde, met nu nog veel fossiele energie worden wakkergekust en omgezet in bruikbare stoffen. En dat geeft een grote uitstoot, waarbij de omzettingsreacties zelf in veel gevallen nog een grote schep erbovenop doen. Zo geeft het ijzererts in een hoogoven CO2 af terwijl het met steenkool tot ruwijzer reageert. 22

DE INGENIEUR • MAART 2021

basismetaal € 4.228

totaal procesindustrie € 140.992

farmacie € 3.254

De hoge concentratie CO2 in de schoorstenen heeft ook een voordeel: het broeikasgas is relatief gemakkelijk af te scheiden, zodat opslag goed mogelijk is. ‘We willen daar in 2027 mee beginnen’, zegt Annemarie Manger, directeur sustainability, health, safety, environment & quality bij Tata Steel. ‘Dan zijn we een van de eerste staalfabrieken in de wereld die deze grote slag maken.’ Tata bekijkt daarnaast de mogelijkheden om chemische bouwstenen te maken van koolmonoxide (CO), een tweede bijproduct van de reactie in de hoogovens. Nu wordt dat gas als brandstof gebruikt, waarbij het alsnog in CO2 verandert. Met de CO-maatregel erbij komt de CO2-reductie op 40 tot 45 procent. Geen 100 procent, want andere bedrijfsonderdelen, zoals de staalfabriek, verstoken dan nog altijd veel aardgas. Om nog meer te reduceren voorzien de plannen na 2030 in een grote omwenteling: het vervangen van de hoogovens door HIsarna-reactoren. Deze door Tata in IJmuiden ontwikkelde apparaten produceren minimaal 20 procent minder CO2 en maken een aantal voorbereidende bewerkingen van de grondstoffen overbodig. Een kleine installatie op het terrein in IJmuiden draait al een paar jaar, een grotere in het Indiase Jamshedpur is in voorbereiding. bron : cbs (2018)

‘Wat industriebeleid betreft zitten we in de voorhoede van Europa’

het bedrijf de mogelijkheid onderzoekt om samen met chemieconcern Nouryon een waterstoffabriek van honderd megawatt te bouwen, is een teken dat het al rekening houdt met die toekomst.

Opslaan voor later ‘Voor nu is het belangrijkste dat de opslag daadwerkelijk van de grond komt’, zegt hoogleraar De Coninck. Dat is namelijk met eerdere projecten in Barendrecht en ROAD bij Rotterdam, niet gelukt. De Visie verduurzaming basisindustrie 2050 die minister Wiebes vorig jaar aan de Tweede Kamer stuurde, straalt echter uit dat het de overheid deze keer ernst is. Bijvoorbeeld in deze zin: ‘Net als in het verleden met dijken en spoorwegen past het de overheid om daarbij als dat nodig is een deel van de risico’s te dragen.’ In lijn daarmee is de subsidieregeling voor Stimulering Duurzame Energie (SDE++) sinds vorig jaar ook opengesteld voor CO2-opslag: bedrijven kunnen er een beroep op doen om het verschil tussen de kosten en de bespaarde ETS-gelden te overbruggen. De bedrijven betrokken bij Porthos hebben inmiddels 2,1 miljard euro aangevraagd om de gebruikskosten voor de komende vijftien jaar te dekken. Daarnaast heeft de Europese Commissie een subsidie van 102 miljoen euro toe-

t

Manger: ‘De ervaring die daar wordt opgedaan, zullen we hier weer kunnen gebruiken.’ Daarnaast zal staalschroot, dat nu nog in de hoogovens wordt meegesmolten, apart worden gehouden om met groene stroom om te smelten in zogeheten vlamboogovens. ‘Alles bij elkaar is zo een CO2-reductie van ongeveer 80 procent te bereiken’, zegt Manger. Ook om deze plannen is het een en ander te doen geweest. In een opiniestuk in De Ingenieur vorig najaar spoorde de ondernemingsraad van de IJmuidense fabriek, in navolging van Greenpeace, de leiding aan om de kolen helemaal in de ban te doen en met ‘groene’, elektrisch geproduceerde waterstof een volkomen CO2-loos proces op te zetten. Dit wil de Zweedse staalfabrikant SSAB – recent nog in beeld als kandidaat om de fabriek in IJmuiden over te nemen – in haar fabrieken immers ook gaan doen. Maar Zweden heeft met zijn vele kern- en waterkrachtcentrales al een bijna CO2-loze elektriciteitsvoorziening, iets wat in Nederland nog ver weg is. Hier zijn juist weer lege gasvelden, die Zweden niet heeft. De bevraagde ‘IPCC-hoogleraren’ vinden daarom net als Manger dat de opslagplannen beter bij de Nederlandse situatie passen. En toch, als de CO2-reductie ooit naar 100 procent moet, zal ook ‘IJmuiden’ over moeten op waterstof. Dat

Uitstoot per sector Uitstoot per sector

Na de jaren negentig daalde de uitstoot van CO2 in de industrie, het afgelopen stagneerde die daling: de2energie-efficiëntie Na de jarendecennium negentig daalde de uitstoot van CO in de industrie, hetnam in die periode weliswaar toe, maardie de daling: productie ook groeien. nam afgelopen decennium stagneerde de bleef energie-efficiëntie in die periode weliswaar toe, maar de productie bleef ook groeien. Uitstoot CO2 in megaton per jaar Uitstoot CO2 in megaton per jaar 100 100

landbouw en landgebru�i _ k _ _ landbouw en

80 80

landgebru�i _ k _ _

.... ..

20 20

1990 1990 bron : cbs / klimaatakkoord

1995 1995

2000 2000

2005 2005

2010 2010

2015 2015

2019 2019

2030 2030 MAART 2021 • DE INGENIEUR

23

ENERGIETRANSITIE

Waterstof, de hype voorbij? Over het populaire begrip ‘waterstofeconomie’ en het bijbehorende idee dat Nederland groene waterstof gaat exporteren, heerst nogal wat ergernis onder de geraadpleegde experts die De Ingenieur voor dit artikel sprak. Nederland is nu voor ongeveer 80 procent energie-importeur en zal straks alle groene energie zelf hard nodig hebben, is de verwachting van velen. ‘De grote bulk van de groene waterstof zullen we zelfs moeten importeren, voor een deel nadat het is omgezet in ammoniak of methanol’, denkt directeur Tjeerd Jongsma van onderzoeksinstituut ISPT. Niemand ontkent het belang van waterstof voor de vergroening van de industrie. Maar het is daarvoor niet de sleutel, waarschuwt onder andere Wim Haije, onderzoeker energieopslag aan de TU Delft. ‘Als andere technologieën worden verge-

24

ten, is het gevaar dat een deel van de industrie straks niet het gereedschap heeft dat ze nodig hebben voor de transitie. Dan kan het voor hen te laat zijn.’ Verder ziet het er niet naar uit dat Nederlanders in hun dagelijkse levens veel waterstof gaan gebruiken. Hoe groter de voorsprong van de elektrische auto, hoe kleiner de kans dat de waterstofauto nog doorbreekt. Het idee om waterstof in cv-installaties te verbranden is zelfs ‘ongein’, want inefficiënt en duur, vindt Ernst Worrell, hoogleraar energie, materialen en milieu aan de Universiteit Utrecht en hoofdauteur van rapporten van het VN-klimaatpanel IPCC. ‘Waterstof is geen silver bullet, maar wordt vooral door de gaslobby wel zo gepresenteerd. Het ministerie van Economische Zaken en Klimaat hobbelt mee, vooral als gevolg van een gebrek aan kennis.’

DE INGENIEUR • MAART 2021

gekend om de investeringskosten van Porthos, zo’n 450 tot 500 miljoen euro, te verzachten. Een voorstel om het kleinere Athos vijftien miljoen euro toe te wijzen wacht nog op goedkeuring. De overheid benadrukt dat al die opgeslagen CO2 nooit weg is: later kunnen er met groene stroom weer brandstoffen en grondstoffen van worden gemaakt. ‘Weliswaar heeft veel van de technologie daarvoor nog een lang ontwikkelingstraject te gaan’, zegt Bernard Dam, hoogleraar materialen voor energie-omzetting en -opslag aan de TU Delft. ‘Maar je kunt ook de CO2eerst met waterstof omzetten in CO en daarvan vervolgens producten maken. Die methode kan wél vlot op de markt komen. Van belang is vooral hoe snel er betaalbare groene waterstof beschikbaar komt.’ Blauwe en groene waterstof Voor Shell en ExxonMobil is Porthos nauw verbonden met een ander Rotterdams project: H-Vision, dat onderzoekt of het financieel haalbaar is de beide raffinaderijen op waterstof te laten draaien. Om raffinageprocessen van warmte te voorzien worden nu de gassen die als bijproduct ontstaan weer verbrand. Dat is de oorzaak van de grote CO2-uitstoot van raffinaderijen. Het idee achter H-Vision is om voortaan waterstof te maken van de raffinagegassen. Bij die omzetting komt weliswaar ook CO2vrij, maar die wordt in een Porthosveld opgeslagen. De waterstof, die bij verbranding alleen waterdamp oplevert, neemt dan de rol van raffinagebrandstof over. ‘Een prachtig plan’, vindt Ewald Breunesse, die kort na het gesprek met pensioen ging als manager energietransitie bij Shell. ‘Het is ook wel mogelijk om “gewoon” de CO2van de verbrande raffinagegassen in een leeg gasveld op te slaan, maar het grote voordeel van de waterstofroute is dat er vrijwel zuivere CO2 uitkomt. Er is geen energieintensieve scheiding meer nodig. Ook verder zijn de benodigde aanpassingen relatief bescheiden.’ Blijkt het plan haalbaar, dan moet er in 2026 een eerste fabriek opengaan die voor 750 megawatt aan waterstof kan leveren. Dat is maar het begin van het verhaal, want ‘blauwe’ waterstof, waarbij CO2 wordt opslagen, is een overgangstechnologie. Uiteindelijk wil iedereen groene waterstof hebben: gemaakt uit water met elektriciteit van windmolens op de Noordzee, zonder bijproductie van CO2. De electrolyzers voor het splitsen van het water zijn alleen voorlopig nog te klein en te duur, omdat belangrijke onderdelen nog met de hand moeten worden gemaakt. Mede daarom zijn de meeste projecten voor groene waterstoffabrieken, zoals de samenwerking van Tata en Nouryon, nog met onzekerheid omgeven. Het plan van Nouryon en Gasunie om in Delfzijl de grootste electrolyzer van Nederland te bouwen, is het verst gevorderd en zal waarschijnlijk doorgaan. Met zijn capaciteit van twintig megawatt hoort het apparaat, dat in 2022 in bedrijf moet komen, dan meteen tot de grootste ter wereld. Waterstof is zeker geen universele oplossing voor de energietransitie (zie kader: Waterstof, de hype voorbij?). Veel chemische fabrieken die nu op aardgaswarmte draaien, kunnen beter worden omgebouwd om rechtstreeks met windstroom te worden gevoed. Het door FOTO : DEPOSITPHOTOS

.

· ner iedragers m e

>>>

steenkool, bruinkool en koolproducten

warmte

elektriciteit

1

biomassa, afval en andere energiebronnen

aardolie­ fracties

.1

Kunststofrecycling Er bestaat nóg een CO2­loze manier van waterstof maken die speciaal raffinaderijen kan helpen. TNO werkt daar­ aan in het Ember­project, gebaseerd op pyrolysetechniek. De onderzoekers verhitten aardgas of raffinagegassen tot een temperatuur rond duizend graden Celsius, waardoor de moleculen uit elkaar vallen tot waterstofgas en pure koolstof. Op die manier zou een raffinaderij zijn eigen gas­ sen als grondstof voor waterstof kunnen gebruiken, zon­ der het bijproduct CO2 te maken. Maar er is nog wel veel bron : cbs (2019)

ontwikkelwerk nodig. Breunesse: ‘We zijn geïnteresseerd, maar zien het als iets voor de verdere toekomst.’ Naast de olieraffinaderijen en hoogovens voelt in Eu­ ropa vooral de kunststofindustrie de hete adem van de klimaatmaatregelen in de nek. De chemische productie bestaat wereldwijd voor ongeveer de helft uit plastics. Ook hier zijn de marges per ton doorgaans minimaal en moeten de bedrijven het hebben van bulkhoeveelheden. Ze staan voor de vraag hoe ze hun energieverbruik en CO2­productie kunnen verminderen zonder onbetaal­ baar grote investeringen te moeten doen. Bioplastics, die met maar weinig energie uit plantaardig materiaal worden gemaakt, zijn waarschijnlijk een deel van de oplossing. Maar die ontwikkelingen lijken nog niet echt hard te gaan. Met de recycling van plastic, een andere deeloplossing, gaat het sneller. Plasticfabrikanten en recyclingbedrijven berichten steeds vaker over onder­ linge samenwerkingen en overnamen. Gerecyclede pet­ flessen zijn inmiddels doorgedrongen tot de schappen van de supermarkt. Toch heeft de huidige mechanische recyclingmethode, waarbij stukjes vermalen plastic in een soort roerproces worden samengesmolten, wel haar grenzen wat

t

TNO gecoördineerde programma VoltaChem is bezig die elektrificatie vlot te trekken. Maar voor de basis­ processen is waterstof wel het meest geschikt: de beno­ digde hoge temperaturen zijn ermee goed te bereiken en het is beter te bufferen dan elektriciteit. Verder zou er zonder waterstof gewoon te véél stroom nodig zijn, zegt Nico van Dooren, directeur bedrijfsontwikkeling van het Rotterdams Havenbedrijf. ‘We hebben uitgerekend dat er een strook land van 48 meter breed nodig zou zijn voor de kabels om de hele industrie in het havengebied van stroom te voorzien. Zet je die eerst om in waterstof, dan is zes meter breedte voldoende voor de leidingen.’

MAART 2021 • DE INGENIEUR

25

ENERGIETRANSITIE

de kwaliteit betreft, bereikt. Er gebeurt daarom steeds meer onderzoek naar chemische recycling, waarbij de plasticpolymeren weer worden opgeknipt tot de oorspronkelijke monomeren of nog kleinere moleculen. Daarvan zijn dan weer nieuwe plastics of chemicaliën te maken. Een interessant voorbeeld is de vorig jaar geopende proeffabriek PolyStyreneLoop in Terneuzen, die van piepschuim voor de bouw weer nieuw piepschuim kan maken. ‘De hele chemische industrie is ermee bezig. Geef ons het spul terug, dan kunnen we het prime to prime recyclen’, zegt Kees Biesheuvel, technologie- en innovatiemanager bij plasticmaker Dow. Maar omdat de vraag naar kunststoffen nog steeds groeit, zullen recycling en bioplastics voorlopig een ondergeschikte rol spelen. De plasticfabrikanten zullen dus iets moeten doen aan de uitstoot van hun grote stoomkrakers die de basisstoffen voor plastic maken. Nafta, een aardoliefractie uit een raffinaderij, wordt in zo’n kraker vermengd met stoom van 850 graden Celsius. Lange koolwaterstofketens vallen daardoor uit elkaar – worden ‘gekraakt’ – tot kleine moleculen. Behalve plasticmonomeren zoals etheen ontstaan daarbij ook

26

DE INGENIEUR • MAART 2021

waterstof en methaan, en die gassen worden vervolgens verstookt om de hete stoom voor het proces te krijgen. Uit het methaan ontstaat dan weer CO2. Opslag is ook hier een mogelijkheid om van dat broeikasgas af te komen, maar meteen overgaan naar een CO2-loos proces lijkt veel bedrijven in dit geval slimmer. Het is goed mogelijk de hete stoom te vervangen door elektrische vormen van warmte, zoals infrarood- of magnetronstraling. Elektrisch kraken Het bedrijf dat in Nederland de meest vergevorderde plannen op dat gebied heeft, is Dow. Aan het eind van dit decennium wil het beginnen met het elektrificeren van zijn krakers voor etheenproductie. Het werkt daarvoor samen met Shell, dat in Moerdijk een eigen plasticfabriek heeft staan. Biesheuvel van Dow: ‘Volgens de prognose van de overheid wordt rond die tijd 70 procent van de stroom duurzaam opgewekt, dus onze CO2-uitstoot zou hiermee ver naar beneden gaan. We zullen daarvoor wel een nieuwe fabriek moeten bouwen. Het ombouwen van bestaande krakers voor elektriciteit is net zoiets als proberen een benzinemotor op diesel te laten rijden.’

BRON : PORTHOS EN ATHOS

Elektrische krakers op fabrieksschaal bestaan nog nergens in de wereld. Biesheuvels team studeert nog op verschillende configuraties en verwarmingssystemen. Maar een tastbaar resultaat is er ook: de grote stoom­ recompressor die Dow bij de vestiging in Terneuzen aan het testen is. ‘Het is een soort warmtepomp, waarmee we afgewerk­ te stoom weer op druk en temperatuur brengen zodat die opnieuw bruikbaar is. Dat is nodig als we straks elek­ trisch kraken en nauwelijks nog stoom maken. Som­ mige apparatuur in de fabrieken, zoals de destillatie­ kolommen, moeten we namelijk wel met stoom blijven verwarmen. Het is een uiterst efficiënt apparaat: we kunnen er dezelfde hoeveelheid stoom tot vijf keer mee opnieuw gebruiken.’ Het probleem is echter dat die 59 procent broeikasgas­ reductie in 2030 moet zijn gehaald, te vroeg voor elektri­ sche krakers. ‘De boete die de overheid ons daarvoor wil geven, dreigt ons de middelen te ontnemen om het pro­ ject af te maken. We kunnen het doel van 2030 wel halen, namelijk door onze oudste krakers te vervangen door de beste conventionele stoomkrakers die nu beschikbaar zijn. Maar dan hebben we geen geld meer voor de elek­ trificatie en gaan we het nuldoel van 2050 niet halen. Dat is echt een groot dilemma. Dat het ontwikkelen en

implementeren van toekomstbestendige technologie tijd kost, is iets waarmee de overheid rekening zou moeten houden.’ Dow probeert al enige tijd het ministerie te be­ wegen een uitzondering te maken.

In de Botlek, het havenen industriegebied van Rotterdam, zijn veel petrochemische bedrijven gevestigd. foto : depositphotos

Krachtsinspanning Dit soort armpje drukken gaan we in de toekomst waar­ schijnlijk meer zien: de energietransitie is zo ingrijpend en veelomvattend dat niet alles rimpelloos kan verlopen. ‘Er zullen ook bedrijven het slachtoffer worden’, denkt hoogleraar De Coninck. Komend decennium wordt zo beslissend of Nederland zonder al te veel grote brok­ ken en kleerscheuren de doelstellingen van 2050 gaat halen. Lukt het om de transitie goed in de steigers te zet­ ten voordat het te laat wordt voor investeringen? Een voortvarend begin van CO2­opslag, inzet van waterstof en elektrisch naftakraken lijkt daarvoor een minimale voorwaarde.

Dit verhaal is tot stand gekomen met financiële steun uit de Frank Biesboer Beurs, genoemd naar de voormalige hoofdredacteur van De Ingenieur en bedoeld om de techniekjournalistiek te stimuleren. MAART 2021 • DE INGENIEUR

27

WA AR

KUN N EN

WE

DEZE

M A A N D

N A A RT O E?

DE

IN GEN IEU R

TI P T

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

18/3 Bevingsbestendige bouw voor olie/gas

t/m 20/6

Markant museum voor moderne kunst In Den Haag staat een kunstwerk vóór de kunst. In 1935 ging het Kunstmuseum Den Haag open, toen nog onder de naam Gemeentemuseum. De beroemde architect Berlage had een vooruitstrevend museumgebouw voor moderne en toegepaste kunst neergezet. Het gebouw was in die tijd bijzonder vanwege de stralende lichtinval, de menselijke maat, de gele bakstenen, de ruimtelijkheid en het gedurfde kleurgebruik.

Anno 2021 is het nog steeds een van de prettigste musea om te bezoeken. Reden voor het Kunstmuseum om het gebouw in het zonnetje te zetten met een speciale tentoonstelling. Voorlopig zijn de musea echter nog niet open, dus belangstellenden moeten het even doen met de prachtige foto’s op de website. Tentoonstelling Het gedroomde museum, Kunstmuseum Den Haag, kunstmuseum.nl/nl/ tentoonstellingen/het-gedroomde-museum

Infrastructuur voor het transport van olie of gas moet soms worden aangelegd in gebieden met seismische activiteit. Wat dit betekent voor het ontwerp van die pijpleidingen en terminals, daarover gaat op 18 maart het KIVI-webinar ‘Design of Marine Infrastructure in Heavy Seismic Areas’. Sprekers komen van BAM en Fugro, twee bedrijven met jarenlange ervaring op dit onderwerp. Online lezing, open toegankelijk, 18 maart, kivi.nl/activiteiten.

Zoek je Aldo Kinderen moeten kunnen spelen, en dus werden er na de Tweede Wereldoorlog in heel Amsterdam openbare speelplaatsen aangelegd. Voor het ontwerp ervan vroeg de gemeente in 1947 architect Aldo van Eyck. Hij kwam met speeltoestellen die onbeweeglijk, abstract en geometrisch van vorm waren, waardoor ze alle ruimte lieten aan de eigen verbeelding en fantasie van het kind. Tot 1978 werden er, verspreid over de stad, ruim zevenhonderd aangelegd. Daarvan zijn er door slijtage, sloop of vandalisme niet veel meer over. Het Van Eesterenmuseum wil ze in kaart brengen en vraagt bewoners en bezoekers op zoek te gaan naar deze overgebleven ‘Aldo’s’. vaneesterenmuseum.nl/aldo-van-eyck/ 28

DE INGENIEUR • MAART 2021

19/3 Alfastralers in de gezondheidszorg Van radioactieve stoffen kun je ziek worden, maar je kunt ze ook juist inzetten in de geneeskunde, bijvoorbeeld bij de behandeling van kanker. Specifiek over de inzet van alfastralers spreken op 19 maart managing director Hanno Mak van het bedrijf AlfaRim, en universitair hoofddocent Antonia Denkova aan de TU Delft. Online lezing ‘Productie en gebruik van alfa-emitters in de gezondheidszorg’, open toegankelijk, 19 maart, kivi.nl/activiteiten.

foto : gerrit schreurs ; ceescamel / cc by - sa 4.0 ; robin lucas / cc by - sa 2.0

Möring

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

Koude loft ‘As we speak’, zoals ze tegenwoordig zeggen, is de verwarmingsmonteur bezig om de pomp te vervangen in een laatste wanhopige poging leven te blazen in ons amechtige systeem. We zitten hier nu een week, in onze loft in het centrum van Den Haag, en ik heb nog nooit zoveel kleren in een keer gedragen. ‘Een T-shirt, een wollen polo, een vest en een colbert!’, brulde ik gisteren naar mijn geliefde, die er ook niets aan kan doen. ‘Ik voel mijn voeten niet eens meer!’ Zij heeft het ook koud, maar draagt het moedig. In mij wordt daarentegen het beest wakker dat straks met een spandoek op het Malieveld gaat protesteren tegen de idioot die dacht dat een paar piezelige radiatoren een loft van 27 meter lang, 8 meter breed en meer dan 4 meter hoog konden verwarmen. ‘Dat kun je toch berekenen?’, zei ik tegen de verwarmingsmonteur, die nu al zo vaak is langs geweest dat hij ‘Ha, met Richard’, zegt als hij belt. Ja, dat kun je berekenen. Zoveel kubieke meter, zoveel warmteafgifte per radiator. Hij aarzelt om daar verregaande conclusies aan te verbinden, want ook hij merkt wel dat mijn onderhuidse woede maar dít nodig heeft of… Ondertussen troost ik mij met een YouTubefilmpje van een man die probeert om ’s werelds eerste talking clock radio te repareren. Het is een apparaat van ver voor de chip, dus het aankondigen van de tijd moet van een bandje of een plaatje komen, maar zover zijn we nog niet dat we dat met zekerheid kunnen zeggen. Voorlopig verbazen hij en ik en honderdduizend anderen ons over het idee an sich: een kubusvormige radio met een levensgrote wijzerplaat voor de klok aan de voorkant, en een afstandsbediening aan een draad waarmee de spraakfunctie is in te schakelen. ‘Waarom moet die radio zeggen hoe laat het is als je die klok kunt zien?’, vraagt de YouTubeman zich met ons af. We weten allemaal het antwoord: omdat het kan. Er is veel techniek omdat-het-kan. Een kettingbotsing van nutteloze of op zijn minst overbodige functies die samen minder zijn dan de som van het totaal. Op de een of andere manier denken mensen dat ze dan meer waar

voor hun geld krijgen. Ik ben er zelf ook schuldig aan, want ik rijd in een Landrover die me tot diep in Mongolië kan brengen, terwijl ik alleen maar af en toe van Den Haag naar Rotterdam rijd. Deze week heb ik, voor het eerst, omdat er sneeuw lag, de gras-sneeuw-gravelstand geprobeerd. Mijn geliefde wilde weten of dat wat uitmaakte en eerlijk gezegd kon ik daar geen antwoord op geven. Misschien als er over tien jaar weer sneeuw ligt en het hele land toiletpapier hamstert en verstoken is van elke vorm van vervoer. Maar ik heb mijn twijfels en de nu-gaan-we-een-diepe-rivier-doorwadenstand zal ik met zekerheid nooit proberen. ‘Weet je hoeveel vluchten de luchthaven van Helsinki de afgelopen tien jaar heeft moeten schrappen vanwege het weer?’, zeg ik tegen Harry, die belt om te vragen hoe het gaat in de grote stad. ‘Nul?’, zegt hij. ‘Nul, Harry. Nul. En hier hebben we twee dagen geen treinverkeer en lig ik opgekruld als een marmot tegen de verwarming lichaamswarmte te conserveren.’ ‘Wat heeft dat met Helsinki te maken?’ Ja, niks. Of eigenlijk alles. Maar het doet er niet toe. ‘Voor zo’n loft zou je eigenlijk vloerverwarming moeten hebben’, zegt Harry. ‘En dubbel glas’, zeg ik, want dat zit er ook niet in. Ik begin me langzaam af te vragen waar ik eigenlijk naar heb gekeken toen we hier rondliepen met de makelaar. Het schiet me te binnen dat ik een half jaar geleden bij een garage een man tegenkwam die een Lotus Esprit wilde kopen. Ik vroeg of hij wel zeker wist dat hij daarin paste. Veel kleiner dan ik was hij niet (ik ben een meter vijfennegentig) en de Esprit is nauwelijks groter dan mijn rechterschoen. ‘Een beetje schuiven en wurmen’, zei die man verliefd. ‘Dan gaat het best.’ Inmiddels heeft de monteur zich gemeld. De pomp is vervangen. Hij wil koffie noch thee, want het is druk. Iedereen heeft problemen met de verwarming. ‘Weet je hoeveel vluchten ze op de luchthaven van Helsinki hebben afgelast vanwege het weer, de afgelopen tien jaar?’, zeg ik.

De warmteafgifte per radiator, die kun je toch berekenen?

FOTO : HARRY COCK

MAART 2021 • DE INGENIEUR

29

Waar

blijven de

ingenieurs?

foto : depositphotos

TWEEDE KAMERVERKIEZINGEN 2021 T E K S T: P A N C R A S D I J K

Het is een bekende klacht die elke vier jaar wordt geuit: er zitten zo weinig bèta’s in de Tweede Kamer. Maar als de politiek werkelijk te belangrijk is om alleen aan alfa’s en gamma’s over te laten, waarom melden zich dan nauwelijks ingenieurs in Den Haag? Het aantal Tweede Kamerleden met een technische achtergrond is al jaren uitermate gering. Hooguit een handvol Kamerleden heeft een opleiding gevolgd aan een van de technische universiteiten of aan een technische hogeschool. In het kabinet is het helemaal mager. Na het opstappen van de Delftse alumnus Eric Wiebes, tot voor kort minister van Economische Zaken en Klimaat, is er geen bèta meer over in Vak K. De kans dat de hoeveelheid ingenieurs en andere bèta’s na de aanstaande Tweede Kamerverkiezingen aanzienlijk zal stijgen, is nihil. De bèta’s zijn er wel, maar slechts een deel staat op een enigszins verkiesbare plaats. De vraag is natuurlijk in hoeverre dat erg is. Bèta’s hebben veel talenten, maar ze zijn niet per definitie betere politici dan de vele gamma-wetenschappers waarmee de Kamer nu goeddeels is gevuld: van bestuurskundigen tot politicologen en van juristen tot economen. Kennelijk hebben de ingenieurs er ook weinig zin in. Een baan in de politiek betekent immers hard werken tegen een veelal laag rendement. ‘Ik word veel gebeld door ingenieurs’, zegt Wybren van Haga, Kamerlid voor Forum van Democratie na eerder uit de VVD te zijn gezet. ‘Ze hebben een grote mond over hoe slecht Den Haag het allemaal doet. Maar meedoen? Ho maar. Ik snap dat mensen geen zin hebben in een politieke loopbaan, maar dan vertrouw je de zaken toe aan mensen zonder vakkennis.’ In elk van de grote opgaven waarvoor het komende kabinet staat, speelt techniek een

belangrijke rol. Energietransitie, mobiliteit, stikstof: degenen die er in Den Haag over beslissen, zijn vrijwel zonder uitzondering geen specialisten. ‘Natuurlijk heeft een Kamerlid kennis van zaken nodig, dus wat dat betreft zit ik met mijn technische opleiding wel goed’, zegt PvdA-kandidaat Joris Thijssen. ‘Maar nog veel belangrijker is dat parlementsleden passie voor hun vak meebrengen. Je moet elke dag met een glimlach uit bed stappen om weer keihard je best te gaan doen voor het land.’ In het allesoverheersende coronadossier speelt techniek misschien geen hoofdrol, maar de overvloed aan berekeningen, modellen en al dan niet afvlakkende grafieken heeft ons wel weer herinnerd aan het feit dat getalsbegrip niet bij alle politici automatisch in gelijke mate aanwezig is. Relatieve en absolute getallen worden door elkaar gebruikt en wat exponentiële groei precies is, moet ook steeds opnieuw worden voorgerekend. Feiten en cijfers maken weinig indruk meer in de politiek. Bètapolitici kunnen de coronastatistieken vast beter lezen dan veel epidemiologen, maar omdat ze nu politicus zijn, doet die professionele kennis niet langerr ter zake. Kamerlid Eppo Bruins (ChristenUnie) verwoordt dat gedeelde gevoel onder ingenieur-Kamerleden zo: ‘Ook al heb ik gelijk, ik krijg het niet altijd.’ Dat maakt de politiek geen al te aantrekkelijke werkomgeving voor een ingenieur. Niet alleen valt elders meer te verdienen, maar je moet ook een zekere masochistische inborst hebben. ‘Als rasechte bèta was ik gewend het

slimste jongetje van de klas te zijn. In Den Haag kwam ik erachter dat dat er niet echt toe doet’, zegt Bruins. Je kunt op een whiteboard nog zo’n overtuigende grafiek tekenen, maar dat is een taal die je collega-Kamerleden nu eenmaal niet beheersen en waarmee je ze niet zult overtuigen. Om te slagen in de politiek, zullen de bèta’s zich opnieuw moeten uitvinden. Ondertussen is de politiek te belangrijk om aan alfa’s en gamma’s over te laten, zoals Paul van Meenen (D66) het omschrijft. Niet alleen omdat alle geluiden uit de samenleving ook in politiek Den Haag moeten doorklinken, dus ook de stem van de technisch opgeleiden. Maar juist omdat de vraagstukken van vandaag de dag zo complex zijn. Het klimaatvraagstuk vraagt kennis van de nieuwste techniek. Dat is voor de stikstofproblematiek niet anders, evenals voor de privacybescherming en de omgang met ‘Big Tech’. Moeten de almachtige bedrijven worden aangepakt of niet? De ontwikkeling van kunstmatige intelligentie, zelfrijdende auto’s, wel of geen kernenergie, noem maar op. De dossiers vereisen inhoudelijke kennis; politiek elan alleen is niet genoeg. ‘Het belangrijkste is diversiteit onder de politici’, relativeert VVD-kandidaat Kelly Regterschot. ‘Met alleen juristen redden we het niet. Maar met alleen ingenieurs ook niet.’ Op deze pagina’s vindt u opinies van diverse kandidaat-Kamerleden. De PVV gaf geen verhoor aan een interviewverzoek.

Kelly Regterschot ruimtelijke ordening en planologie, HTS Utrecht PARTIJ : VVD PL AAT S OP DE LIJ ST: 36 NAAM :

STUDIE:

FOTO : VVD

‘Planologie heeft altijd een centrale rol gespeeld in mijn carrière en nu voer ik in de Tweede Kamer het woord over ruimtelijke ordening. Juist dit onderwerp raakt aan veel technische thema’s. Door de stikstofcrisis moeten we bijvoorbeeld opnieuw nadenken over hoe we Nederland willen inrichten. Ook de energietransitie bepaalt voor een belangrijk deel hoe Nederland er uit zal zien. Ons land is klein en we moeten het oppervlak eerlijk verdelen. Daarom is kernenergie een reële optie voor de VVD. Kerncentrales leveren veel energie en hebben weinig ruimte nodig. Zo blijft er meer oppervlak over voor onder andere de bouw van huizen voor de grote woningnood.’ MAART 2021 • DE INGENIEUR

31

TWEEDE KAMERVERKIEZINGEN 2021

Mahir Alkaya industrieel ontwerpen, TU Delft PART IJ : SP PLAAT S OP DE LIJ ST: 3 N AAM :

ST U DIE:

‘Binnen de partij richt ik me op economie en financiën. Hier spelen relevante thema’s op gebied van technologie en digitalisering, zoals digitaal betalingsverkeer. De SP vindt het belangrijk deze ontwikkelingen al vroeg te volgen, zodat de politiek niet achterloopt. We willen ervoor zorgen dat technologische en digitale ontwikkelingen het leven verbeteren in plaats van verslechteren. Dit idee komt overeen met wat ik heb geleerd tijdens mijn studie in Delft: we moeten onthouden dat de mens de maat is der dingen en dus moet er bij de ontwikkeling van nieuwe technologieën worden gekeken naar de sociologische aspecten.’

FOTO : CDA

Derk Boswijk bouwtechnische bedrijfskunde, HvA/ urban & area development, HU PA RT I J : CDA PL A AT S O P D E L I J ST: 14 NA A M :

ST U D I E :

‘De grote thema’s die nu voor iedereen spelen, hebben allemaal een technisch tintje. De overheid moet een actievere rol spelen in de bouw om de woningnood tegen te gaan door grote woningbouwlocaties aan te wijzen. Ook de energietransitie staat prominent op de agenda van het CDA. Om reële plannen te maken zijn écht meer technisch onderlegde politici nodig in de Kamer. Zij kunnen beter beoordelen welke plannen daadwerkelijk mogelijk zijn in Nederland. Aan de basis van deze thema’s staat de maakindustrie, waar ik me persoonlijk voor inzet. We hebben praktisch opgeleide mensen nodig in de bouw en de energiesector om de grote vraagstukken op te lossen.’

FOTO : SP

FOTO : FVD

Wybren van Haga elektrotechniek, TU Delft PART IJ : Forum voor Democratie PLAAT S OP DE D E LI JS T: 2 N AAM :

ST U DIE:

‘De belangrijkste opgave voor de komende regeerperiode wordt het garanderen van een stabiele energievoorziening. We waren dankzij ‘Groningen’ een schoon land, maar doordat de alfa’s in het kabinet ervoor hebben gekozen de gaskraan dicht te draaien, zijn we aardgasimporteur geworden. Nu dreigen Belgische toestanden, waar de stroom soms helemaal uitvalt. Wij pleiten voor de bouw van kerncentrales. Met zon en wind valt geen betrouwbare energievoorziening te bouwen. Bovendien is er gewoon onvoldoende oppervlakte voor. Daarbij is het absurd om hypermoderne kolen- of aardgascentrales te sluiten. Dat particulieren hun huis willen isoleren of zonnepanelen plaatsen: prima, vooral doen. Maar zonder subsidie.’

Paul van Meenen wiskunde, Universiteit Leiden PARTI J: D66 PL AATS O P DE LIJ ST: 11 NAAM:

STUDI E :

FOTO : D 66

32

DE INGENIEUR • MAART 2021

‘Het klimaatvraagstuk is immens. Alleen met een maximale inzet van zowel de nieuwste techniek als van mensen die weten wat wel en wat niet werkt, kunnen we dat aanpakken. Voor D66 is en blijft onderwijs de sleutel. We willen dat ieder zijn talent maximaal kan benutten. In het huidige onderwijssysteem kan iemand die niet goed is in Frans geen ingenieur worden. Wij pleiten voor maatwerkdiploma’s: zo maak je talenten beter zichtbaar. Laten we ook niet meer spreken van hoger of lager onderwijs. Praktijkgericht of academisch: dat is een betere benaming. Zeker in de techniek hebben we alle kennis en talent nodig.’

TWEEDE KAMERVERKIEZINGEN 2021

Eppo Bruins natuurkunde, Universiteit Utrecht PA RT I J : ChristenUnie

Joris Thijssen lucht- en ruimtevaarttechniek, TU Delft PART IJ : PvdA PLAAT S OP DE LI JS T: 6

NA A M :

N AAM :

ST U D I E :

PL A AT S O P D E L I J ST:

ST U DIE:

7

‘Ons verkiezingsprogramma is zeer gedetailleerd over energie. De kern: vasthouden aan Parijs. We moeten nu alles op alles zetten en fors investeren om klimaatneutraal en circulair te worden: iets anders heeft geen toekomst. Ook biomassa kan deel uitmaken van de energiemix van de toekomt, maar dan alleen hoogwaardig en niet op de huidige wijze. Canadese bomen verstoken in de oven is niet duurzaam en niet schoon: absurd dat daar subsidie naartoe gaat. Ik geloof ook sterk dat we minder academici, en meer vakmensen nodig hebben. Wij pleiten voor extra geld voor wetenschap en innovatie, maar dat moet ook het mbo ten goede komen.’

FOTO : PATRICIA STEUR

Ellen Verkoelen meet- en regeltechniek, HTS Rotterdam/chemische technologie, HTS Eindhoven/ milieukunde, HTS Dordrecht PART IJ : 50PLUS PLAAT S OP DE LIJ ST: 3 N AAM :

ST U DIE:

‘Techniek kan ons in de zorg gaan helpen. Door tijdgebrek gaat de menselijke maat daar nu vaak verloren: dat goede gesprek, het echt luisterend oor. Zorgmedewerkers hebben het te druk met simpele handelingen, zoals wassen en uitdelen van medicijnen. Technologie kan helpen door die klusjes over te nemen, zodat de medewerkers weer menselijke zorg kunnen verlenen. Iets soortgelijks geldt voor de energietransitie en de woningbouw. Wij pleiten voor meer en betere seniorenwoningen: kleiner, gelijkvloers en met alle voorzieningen bij de hand. Maar het produceren van die woningen moet efficiënter; er valt nog flink wat te automatiseren in de bouw.’

FOTO : CU

‘Als parlementariër zet ik de verduurzaming van Nederland voorop. De PvdA maakt zich hard voor een sociale en eerlijke energietransitie. Ik zie drie grote punten. Ten eerste moeten we nog veel meer windparken op zee aanleggen. Ze werken en ze zijn steeds goedkoper geworden. Ten tweede moet de industrie overstappen op elektriciteit als energiebron en waterstof als opslagmedium. Ten derde moet het ov slimmer en makkelijker worden, zodat je met één app kunt overstappen van de ov-fiets op een deelautootje of metro, bus of tram. Het autobezit kan dan omlaag en mensen die echt een auto nodig hebben, kunnen beter doorrijden.’

FOTO : PVDA

Niels van den Berge bos- en natuurbeheer, Wageningen University PARTI J: GroenLinks PL AATS O P DE LIJ ST: 12 NAAM:

STUDI E :

FOTO : GROENLINKS

‘De grootste uitdaging is wat mij betreft de klimaatcrisis. Daarover zie ik in de Kamer veel meer bewustzijn dan een paar jaar terug, maar tegelijkertijd blijven we achter als het om het ondernemen van actie gaat. GroenLinks wil snel kolencentrales sluiten, woningen isoleren, veel meer schone energie opwekken en snelle treinverbindingen aanleggen. Woningen gaan te langzaam van het gas af, dus daarbij is meer regie van de overheid nodig. Bij deze stevigere klimaatmaatregelen hoort dat we meer technische vakmensen moeten opleiden. Zij zijn hard nodig bij het isoleren van onze woningen, het aanleggen van windparken en voor het installeren van warmtepompen. Onze beoogde maatregelen leveren groene banen op, maar dan moet je die mensen wel hebben.’ MAART 2021 • DE INGENIEUR

33

De voordelen van het KIVIlidmaatschap voor ingenieurs

Dalmec tilt uw werk naar een hoger niveau

De Ingenieur Ledenservices

Tiloplossingen op maat voor vrijwel elke tak van industrie. De Dalmec balancers kunnen producten tot 1500 kg opnemen en verplaatsen. Niet alleen om te tillen en te verplaatsen maar ook om te kantelen en te draaien tijdens de handeling. We hebben al meer dan 60.000 systemen gerealiseerd. Neem vrijblijvend contact met ons op voor meer informatie.

Betrouwbare vakinformatie en nieuws Communities in het werkveld Participatie in technisch-maatschappelijke projecten Vergroot je netwerk Persoonlijke ontwikkeling

sterk in tilwerk Dalmec BV | Duurzaamheidsring 20 | 4231 EX Meerkerk tel. 0345 - 63 60 50 | info@dalmec.nl | www.dalmec.nl

Professionele registratie Deelname aan activiteiten Kijk voor meer informatie op www.kivi.nl

ACTUEEL TECHNIEKNIEUWS vind je op www.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

Podium

Peter-Paul Verbeek is universiteitshoogleraar Filosofie van Mens en Techniek en wetenschappelijk co-directeur van het DesignLab van de Universiteit Twente.

Techniekethiek van ‘onderaf ’ Ze lijken momenteel als paddenstoelen uit de grond te voeden. Zo spelen ze een cruciale rol in onze technologischieten: gemeentelijke ethische commissies die advise- sche democratie. Er wordt vaak, en met recht, geklaagd ren over het gebruik van technologie. De ontwikkeling over het gebrek aan bèta’s in de politiek: politici en bevalt te vergelijken met het ontstaan van medisch-ethische stuurders hebben niet altijd voldoende begrip van technotoetsingscommissies in de jaren tachtig. Toen eenmaal het logische ontwikkelingen en hun maatschappelijke implibesef was doorgedrongen dat ethische dilemma’s in de zorg caties. Ethische commissies doen dus wat veel politici zelf een meer onafhankelijke en transparante aanpak vergden, onvoldoende kunnen: analyseren hoe technologie invloed ontstonden er overal commissies om dat te realiseren. In heeft op mens en maatschappij, en welke ethische vragen daarbij komen kijken. Ze laten de begemeenten zien we nu hetzelfde gebeuren. sluitvorming waar die thuishoort: bij Het gebruik van technologie in de opende volksvertegenwoordigers. bare ruimte roept dan ook steeds meer Hoog tijd dat de Deze verbinding tussen technieklastige vragen op. Willen we sensoren geethiek een beweging ethiek en democratie kan nog een bruiken om verkeersstromen te reguleren stap verder gaan, als burgers zelf en agressie op straat te detecteren, maar maakt richting worden betrokken bij het identifiwaaraan ook privacyproblemen kunnen citizen ethics ceren en beantwoorden van ethikleven? Willen we drones gebruiken om sche vragen. Zo ontstaat een ethiek de ‘anderhalve meter’ te handhaven, wan‘van onderop’ en niet ‘van bovenaf ’. neer die ook overlast kunnen geven en tot een surveillancesamenleving kunnen leiden? Willen we In plaats van experts de oordelen te laten vellen, komen kunstmatige intelligentie gebruiken om kwetsbare burgers dan de mensen aan het woord die de effecten van techde weg te wijzen naar hulpverlening, terwijl we misschien nologie in de praktijk ervaren. Zulke ethische analyses, bijvoorbeeld op basis van de Aanpak Begeleidingsethiek niet kunnen garanderen dat hun data veilig zijn? Er is ook een belangrijk verschil. Terwijl medisch- die ik de afgelopen jaren met het ECP-Platform voor de ethische commissies zich vooral richten op toetsing (mag Informatiesamenleving heb ontwikkeld, hebben een heel het wel of niet?), richten de technisch-ethische commissies ander karakter dan de traditionele inspraakavonden. Op zich vooral op analyse. Dat is maar goed ook; gemeentelij- zulke avonden worden burgers tegenover de overheid ke commissies kunnen niet zomaar voor rechtbankje gaan geplaatst, om hun eigen belangen te verdedigen, terwijl spelen. Daarvoor ontbreekt het democratisch mandaat een gezamenlijke ethische analyse betekent dat burgers en bovendien bestaat er geen ‘wetboek’ waaraan nieuwe worden uitgenodigd om op de stoel van de bestuurder te technologieën te toetsen vallen. Er zijn wel breed gedeelde gaan zitten en om vanuit het geheel te denken, niet alleen waarden en principes, zoals ‘niet schaden’, ‘respect voor vanuit eigenbelang. Kortom: zoals de wetenschap een beweging maakt naar autonomie’, ‘welzijn bevorderen’, en ‘rechtvaardigheid’. Maar die moeten steeds opnieuw worden doordacht en citizen science, waarin burgers meedoen aan wetenschappelijk onderzoek, wordt het hoog tijd dat de ethiek een betrokken op concrete technologieën. Dat is dan ook precies wat die commissies doen: analy- beweging maakt naar citizen ethics. Pas dan kunnen ethiseren welke ethische uitgangspunten in het geding zijn bij sche commissies écht bijdragen aan de kwaliteit van onze nieuwe technologieën, om daarmee het politieke debat te democratie. MAART 2021 • DE INGENIEUR

35

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

Hardt wil eerste commerciële hyperloop bouwen voor goederen

Buizenpost voor vrachtvervoer Files omzeilen door bederfelijke waar als bloemen en fruit te vervoeren via grote transportbuizen: bedrijven en overheden gaan onder de noemer Cargoloop Holland onderzoeken wat er allemaal nodig is voor een hyperloop voor vrachtvervoer. De buizenpost waarmee in bankgebouwen contant geld van de balie naar de kluis wordt verplaatst, gaat een maatje groter. Nederlandse bedrijven en overheden gaan, onder de noemer van het Hyperloop Development Pro­ gram, onderzoeken of een vacuümbuis geschikt is voor het razendsnel vervoeren van vracht. Zo’n luchtdichte buis kwam de laatste jaren vooral langs voor het vervoeren van mensen. Techonderne­ mer Elon Musk slingerde het concept ‘hyperloop’ de wereld in, organiseerde een prijsvraag, en verschillende studententeams, bedrijven en overheden ontwikkelen hiervoor momenteel technologie en infrastructuur. Maar voordat we mensen met een rotvaart door een buis sturen, lijkt het logischer om dat eerst met goede­ ren te proberen. ‘We denken inderdaad dat het opzetten van een vervoerssysteem voor passagiers langer op zich laat wachten dan voor vracht,’ zegt Rik Roeske van het

Illustratie van een mogelijk traject van de cargohyperloop. illustratie : hard 36

DE INGENIEUR • MAART 2021

Delftse hyperloopbedrijf Hardt, tevens projectleider van Cargoloop Holland. ‘De eisen zijn voor goederen iets minder streng. Met vracht kun je bijvoorbeeld sneller optrekken en remmen dan met mensen aan boord.’ De komende anderhalf jaar onderzoekt Hardt met 28 andere bedrijven en overheden of een hyperloop voor goederenvervoer haalbaar is. Het zou een razendsnel en betrouwbaar systeem moeten worden, zonder vieze emissies. ‘We denken dat er ruimte is voor een nieuwe modaliteit naast vervoer over de weg, door de lucht en over het water’, zegt Roeske. ‘Daarbij is Nederland een ideale plek om dit voor het eerst op te zetten. We merken dat de overheid er hier wel in gelooft.’ Een cargohyperloop zal, net als een hyperloop, bestaan uit een lange buis die grotendeels vacuüm wordt gezogen. Voertuigen zweven op een magneetveld en schieten zo met honderden kilometers per uur door de buis. Bij het beginpunt plaatsen bedrijven hun goederen in een van deze pods, en bij het eindpunt worden die er weer uit­ gehaald. ‘Doordat we op elk moment precies weten waar elke pod zich bevindt, kunnen ze heel kort op elkaar blijven’, zegt Roeske. Een cargohyperloop heeft met zo’n twee meter een kleinere diameter dan een hyperloop voor personenvervoer, die een doorsnede van 3,5 meter heeft. Randvoorwaarden De partijen nemen anderhalf jaar de tijd voor het haal­ baarheidsonderzoek. Ze gaan vooral de eisen en rand­ voorwaarden in kaart brengen. Hoe pas je een buizen­ systeem in het landschap in? Leg je het naast een snelweg of in de grond eronder? Dat maakt in de kosten nogal uit. ‘En moet je zo’n systeem dan behandelen als een lei­ ding of als een transportsysteem? Die keuze heeft grote gevolgen voor de eisen die aan de beveiliging worden gesteld’, zegt Roeske. Van de betrokken bedrijven, waaronder vooral ver­ voerders en producenten van groenten, fruit en bloemen, wil Hardt weten waaraan een toekomstig systeem moet voldoen. Roeske: ‘Moet er koeling in de pods, kunnen

E EN

VOORRAAD KE -

RAMISCHE MEMBRA NEN , BESTAAND UIT GEBAKKEN EN GECOAT ALUMINIUMOXIDE .

H ET

MATERIAAL IS

IJZERSTERK EN GAAT JARENLANG MEE .

de producten tegen schokken, hoe gaat het laden en lossen van de producten, en waar leg je de overgang van de cargoloop naar de logistiek van het bedrijf?’ Waar de eerste pilot-cargohyperloop zal komen, is nog niet besloten, maar Roeske heeft wel een paar geschikte trajecten in gedachten. ‘Neem nu Aalsmeer-Schiphol,

Testcentrum voor hyperloop De cargohyperloop maakt onderdeel uit van het Hyperloop Development Program, een publiekprivate samenwerking tussen overheid en bedrijven met een totaalbudget van 30 miljoen euro voor de komende drie jaar. Daarvan komt 22,5 miljoen euro van de betrokken bedrijven, 4,5 miljoen euro van de landelijke overheid, en 3 miljoen euro van de

provincie Groningen. Die draagt daarmee bij aan het European Hyperloop Center, een testcentrum voor hyperloop-technologie dat in 2022 open moet gaan in Groningen. Daar kunnen ingenieurs van over de hele wereld hun onderdelen van hyperloops komen testen. Als het goed is gaat de bouw van het testcentrum eind van dit jaar van start.

waar dagelijks enorme zendingen bloemen heen en weer gaan. Misschien nog wel beter: van het Westland naar de Maasvlakte, een traject van hemelsbreed vijftien kilometer (maar over de weg nu 57 kilometer, red.) waar in twee richtingen bederfelijke waar gaat, en waarbij snelheid en betrouwbaarheid belangrijk zijn.’ Het Westland produceert groenten en bloemen, bij de Maasvlakte liggen grote schepen in de haven. Want dat is het grootste voordeel van een cargohyperloop: een bedrijf kan er vanop aan dat spullen snel en op tijd op de bestemming aankomen. ‘Dat moet je op de snelweg nog maar afwachten. Daar staan – buiten coronatijden – vaak files.’ Toch heeft ook een buis een beperkte capaciteit. ‘Natuurlijk, en wat die in de praktijk zal zijn gaan we onderzoeken.’ Als de eerste cargohyperloop succesvol is, lijkt de weg open te liggen naar een Nederlands of zelfs Europees netwerk van transportbuizen. Goederen schieten dan razendsnel van het ene naar het andere knooppunt. Daarmee zijn de spullen echter nog niet bij alle bedrijven of bij de mensen thuis. ‘Een terecht punt. Dat gaan we dan ook onderzoeken: hoe organiseer je het beste die last mile? Het lijkt me niet dat in de toekomst ieder woonhuis een buis tot bij de voordeur heeft liggen. Maar hoe dan wel? Daar denken we met zijn allen hard over na.’

Een voertuig van de beoogde cargohyperloop. De pod vervoert bijvoorbeeld pallets met planten, groenten en bloemen. ILLUSTRATIE : HARDT

MAART 2021 • DE INGENIEUR

37

Enith

Een maandelijkse column in stripvorm door wetenschapsjournalist Enith Vlooswijk.

38

DE INGENIEUR • MAART 2021

foto : bart van overbeeke

Jims Verwondering

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

De waarde van muziek Ineens had mijn dochter van acht een laptop. Tijdens de laatste schoolsluiting kreeg ze een ‘chroomboek’ mee naar huis voor het volgen van thuisonderwijs. Binnen een dag zocht ze er ook haar favoriete muzieknummers op YouTube mee op. Al snel kende het algoritme haar favoriete tracks en als bij toverslag was een afspeellijst ontstaan. ‘Papa, hoe weet YouTube dat eigenlijk?’ Er was een tijd dat je moest sparen om je lievelingsmuziek te kunnen aanschaffen. Ik weet nog: na uren, dagen, weken vakkenvullen in de supermarkt had ik eindelijk genoeg geld voor die nieuwe van U2. Toen ik die in de platenzaak dan eindelijk in mijn handen hield, wist ik niet hoe snel ik op mijn fiets naar huis moest racen om de cd te gaan luisteren. En nog een keer, en nog een keer. Toen was daar plotseling duivelskunstenaar Steve Jobs, en die bedacht de iPod, eigenlijk niets meer dan een harde schijf met een hip kastje eromheen en een draaiknop erop. Daar pasten ineens duizenden liedjes op, oftewel: honderden en honderden cd’s. Dat gaf niet alleen gemak, maar we waren ook eindelijk van die foeilelijke cd-rekjes af. Een misschien nog wel belangrijkere ontwikkeling was al eerder in gang gezet: muziek kwam online te staan en was te downloaden met de computer. Rond de millenniumwisseling was het Napster dat het pad effende, en in het kielzog daarvan

De vernuftige kracht van uv-C Mijn man is al sinds 1964 lid van het KIVI, en na de grondige make-over van De Ingenieur lees ik als alfa het blad al jaren met veel belangstelling. Vooral de rubriek Eureka vind ik een mooie manier om op de hoogte te blijven van wat er speelt. Nu las ik in het februarinummer over de prijswinnaar van de Vernufteling 2020. Het betrof de ontwikkeling van het ventilatiesysteem Eleminair in liften waarin een HEPA-filter is verwerkt. Het is een prachtig ontwerp, maar naar mijn idee zou het nog vernuftiger zijn om daar meteen een uv-C-lamp in te bouwen. Fysieke filters zijn snel verstopt en dus onderhoudsgevoelig. Uv-C-licht is weliswaar schadelijk, maar

verschenen allerlei downloadwebsites, die ofwel illegaal waren, ofwel op slimme wijze de mazen van de wet wisten te vinden. Hele platencollecties trok mijn computer ’s nachts van het web. Tegenwoordig streamen we met diensten als Spotify, en heb je voor een tientje per maand 24/7 online toegang tot alle muziek die je maar wilt. Alleen denkt mijn dochter nu dat muziek gratis is. Ze hoeft alleen maar de naam van een liedje in YouTube of Spotify in te typen en twee tellen later klinkt die track. Het is net als met water uit de kraan: het is er altijd en het lijkt gratis, maar dat is het natuurlijk niet. De luxe, wat streamen zeker is, zorgt ook voor een devaluatie van muziek. Want iets waarvoor je geen enkele moeite hoeft te doen om het te krijgen, dat voelt minder waardevol. Laatst ging ik bij een vriend op bezoek en die had nog (of weer?) een ouderwetse platenspeler staan, met zo’n plastic stofkap erop. Kast met elpees erbij, en maar draaien. Om beurten mochten we een plaat opzetten. Rolling Stones, Paul Simon, Neil Young. Het gaf een gevoel van onthaasting om steeds zo’n prachtige blinkende zwarte schijf uit het papier te halen, de plaat neer te leggen en de naald te laten zakken. Tik, tok, krak… en daar begon Mick Jagger al te zingen. Magisch.

daarom werkt het juist zo goed. Het schakelt bijna 100 procent van de rondzwevende ziektekiemen in enkele seconden uit. In deze crisistijd zou iedere ruimte, of het nu een leslokaal, café of ziekenhuis is, gedesinfecteerd kunnen worden met uv-C-lampen. Zoiets hoef ik ingenieurs niet uit te leggen. Het is lastiger om de politiek te overtuigen van de potentie hiervan en de enorme opluchting die een werkend middel zal opleveren. Johanna Schotanus-van der Peijl, Nijmegen

Koeloze melk Het artikel ‘Veevrije zuivel’ in het februarinummer van De Ingenieur beschrijft de zoektocht naar melk zonder koe. Dit is een

mooi initiatief, maar het probleem met de biologische voedselproductie is niet zozeer de CO2-uitstoot die ze veroorzaakt. Alle koolstof in onze biosfeer neemt deel aan de CO2-kringloop. We moeten er alleen voor zorgen dat we bijna alle minerale koolstof onder de grond houden. Waar het hier om gaat, is het behoud van biodiversiteit, het tegengaan van monocultuur in de landbouw en het bevorderen van dierenwelzijn. Het zogenoemde biologisch voedsel vergroot namelijk de weerstand van mensen en raakt zo zelfs aan de huidige pandemie. Dus toch alle lof voor dit initiatief, waardoor hopelijk ooit grootschalige veeteelt voor melk overbodig wordt. Peter Paul van der Ven, Arnhem

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

FOTO : ROBERT LAGENDIJK

MAART 2021 • DE INGENIEUR

39

D E

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

Elektrisch bestelbusje Er pakketjes mee bezorgen of hem gebruiken als marktkraam. Dat kan allebei met een multifunctioneel elektrisch busje gebouwd op een skateboardplatform. Een elektrisch bestelbusje op abonnementsmodel, speciaal voor korte afstanden in de stad. Dat is het concept dat startup Canoo uit Los Angeles december vorig jaar lanceerde. Eerder lanceerde Canoo al een minibus met twee stoelen voorin en vijf zitplaatsen achterin. Nu is er de bestelbus, ook wel de multi-purpuse delivery vehicle genoemd. En er zijn nog meer modellen in aantocht. Het nieuwe bestelbusje is bedoeld 40

voor dagelijks gebruik door ondernemers. De bus is zowel geschikt voor het bezorgen van pakketjes als voor gebruik als marktkraam, kledingwinkel of koffiebar. Het ontwerp is strak en minimalistisch en de telefoon is de enige interface voor navigatie. ‘We gingen voor zen’, zegt ontwerper Richard Kim. Mocht één telefoonscherm te klein zijn voor navigatie, snelheidsmeters en stereo, dan suggereren de

DE INGENIEUR • MAART 2021

V A N

M O R G E N

makers het gebruik van meerdere smartphones tegelijkertijd. Canoo maakt gebruik van het steer-by-wire-systeem, een slim stuursysteem voor elektrische auto’s. Er zijn namelijk geen mechanische onderdelen nodig tussen het stuur en de wielen, maar enkel een kabel waardoor de digitale informatie van het stuur naar de wielen wordt verzonden. Hierdoor neemt het minder ruimte in beslag en kan het stuur op elke denkbare plek in de auto worden geplaatst. Daarnaast is het ontwerp van Canoo gebouwd op een skateboardplatform, zoals vaker gebruikt in elektrische auto’s. Dit onderstel bevat alles wat nodig is om het voer-

tuig te laten rijden, zoals een batterij van tachtig kilowattuur en een elektrische motor met een actieradius van ruim vierhonderd kilometer. Het busje is al verkrijgbaar vanaf ruim 27.000 euro. Daarmee kan Canoo concurreren met andere elektrische bestelbussen op de markt. Ook is de bus uitgerust met zeven camera’s, vijf radars en twaalf ultrasone sensoren, waarmee de auto al een eerste stap zet naar automatisch rijden. De alles-in-één prijs per maand voor registratie, onderhoud, verzekering en elektrisch laden wordt halverwege dit jaar bekendgemaakt. In 2022 verwacht Canoo honderdduizend voertuigen te produceren. (SB) foto : canoo

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

Koffiebeker van kalebas Amerikanen laten een kalebas groeien in een mal voor een koffiebeker. Ze hopen dat Starbucks hun bijzondere kopje wereldwijd gaat gebruiken.

Handsfree schoenen Een schoen waar je instapt en die vanzelf dicht klikt, dat is het nieuwe ontwerp van Go FlyEase dat Nike onlangs lanceerde. Het ontwerp draait om een scharnier en een rubberen band die de schoen in twee posities houden. Een opengeklapte positie, waarin de binnenzool van de schoen dertig graden omhoogkomt en je erin kunt stappen. En een dichtgeklapte horizontale positie die eruitziet als elke normale schoen. De grootste uitdaging was om de rubberen band zowel in de opengeklapte als de dichte positie dezelfde spanning uit te laten oefenen. Alleen zo blijft de schoen in beide posities staan. Daarnaast moest de schoen gemakkelijk wisselen van positie, zonder dat de schoen tijdens het lopen opeens openklapt. Ook mocht het scharnier niet voelbaar zijn. De afdeling van FlyEase werkte zes jaar aan deze schoen die zonder handen is aan te trekken, aanvankelijk om hem geschikt te maken voor mensen met een beperking. Nu de Go FlyEaseschoen er eenmaal is, blijkt de interesse in de schoen veel groter. Zo noemt Nike zwangere vrouwen als doelgroep, en wordt de schoen ook wel ‘het ultieme covid-schoeisel’ genoemd. Comfortabel en hygiënisch, aangezien men de schoen niet met de handen hoeft aan te raken. Medio februari kwamen de eerste schoenen beschikbaar voor leden van Nike. Later dit jaar verschijnen ze in de winkel voor honderd euro per paar. (SB) FOTO : NIKE ; FOTO : CRÈME DESIGN

Een koffiebeker geheel gemaakt door een kalebasplant is een nieuw concept voor duurzame bekers van ontwerpbureau CRÈME Design uit Brooklyn. Het idee voor The Gourd Project kwam van de Japanse kubuswatermeloenen die in vierkante mallen groeien om het fruit makkelijker te vervoeren en te bewaren. De ontwerpers maakten een mal in de vorm van een koffiebeker en plaatsen die om de jonge kalebasvrucht. In vijf maanden groeit de vrucht in de mal tot een koffiebeker die meerdere keren kan worden gebruikt. Gourd – het Engelse woord voor kalebas – wordt al van oudsher gebruikt als drinkbeker, karaf of watervat in Azië, Zuid-Amerika en Afrika. Als de vrucht opdroogt, wordt de bast vanzelf hard en vormt het vruchtvlees aan de binnenkant een waterdichte laag. Dit proces duurt twee maanden. The Gourd Project, gestart in 2018, wil over enkele jaren een serieuze concurrent zijn voor plastic koffiekopjes.

Dit jaar wil CRÈME Design samenwerkingen aangaan met biologische energierepenproducent Clif Bar en koffiehandelaar Think Coffee, de Tony Chocolonely onder de koffie. Ook willen ze de kalebaskopjes verkopen in museumwinkels en ontwerpstudio’s. Volgend jaar wordt het kopje exclusief in enkele winkels aangeboden en in 2023 moet het overal verkrijgbaar zijn. Volgens de ontwerpers is The Gourd Project pas echt geslaagd als Starbucks het kopje wereldwijd gebruikt. Voor het zover is, moet de productie eerst nog worden opgeschroefd en waar mogelijk versneld. Het drogen dat nu twee maanden in de zon vergt, zou door gebruik van een oven sneller kunnen. Ook groeiden de kalebasplanten eerst buiten, maar luchtvochtigheid, ongedierte en overstromingen kwamen de productie niet ten goede. Op dit moment werkt de The Gourd Project aan een Indoor Lab in een scheepscontainer waar alle omstandigheden kunnen worden gecontroleerd. (SB)

MAART 2021 • DE INGENIEUR

41

EUREKA

Noodslaapplaats Een Duits ontwerpbureau werkt aan een veilige noodslaapplaats voor dak- en thuislozen om hen te beschermen tegen extreme kou. Het aantal dak- en thuislozen in Nederland is de afgelopen tien jaar meer dan verdubbeld. Nu kunnen zij in principe terecht in de daklozenopvang, maar daar maakt niet iedereen gebruik van. Dit speelt ook in de ons omringende landen. Het Duitse ontwerpbureau Bootschaft ontwikkelde daarom op initiatief van de gemeente Ulm een noodslaapplaats voor dak- en thuislozen die niet naar de daklozenopvang kunnen of willen. De redenen lopen uiteen van psychische problemen tot angst voor diefstal en geweld of omdat hun hond niet wordt toegelaten. Het idee achter de noodslaapplaats Ulmer Nest is te voorkomen dat daklozen bij extreme kou onderkoeld raken.

42

DE INGENIEUR • MAART 2021

Het Ulmer Nest is een langwerpig minihuisje waar een persoon languit in kan liggen. Het huisje heeft een stevige constructie van tegen vocht behandelde houten en gepoedercoate metalen panelen. De dikke houten wanden bieden basisisolatie tegen de kou. In de zijkant zit een toegangsdeur die naar boven toe openklapt. Het Ulmer Nest is voorzien van een centrale module met een zonnepaneel, accu en een reeks sensoren, waaronder een bewegings-, temperatuur- en luchtvochtigheidsensor. Deze registreren of er iemand aanwezig is en sturen het ventilatiesysteem aan met een keramische warmtewisselaar die de warmte van de uitstromende lucht opneemt en afgeeft aan

de instromende frisse lucht. Daarnaast zijn er een basisverlichting, rookalarm en een elektronisch deurslot. Alle sensordata inclusief de gps-coördinaten worden draadloos verzonden naar een server en daar opgeslagen. Door bij te houden welke slaapplaatsen wanneer worden gebruikt, kunnen deze gericht regelmatig worden schoongemaakt en kunnen hulpverleners ’s ochtends polshoogte nemen. Het doel is om het Ulmer Nest beschikbaar te maken voor gemeenten in Duitsland en andere landen. Voor serieproductie kan de houtconstructie vervangen worden door rotatiegegoten kunststof met onderdelen van composietmateriaal op basis van glas- of koolstofvezel. (PS)

foto : ulmer nest

Zwevende robotkok De Robotic Kitchen – met een robotkok die zijn menselijke tegenhanger imiteert – biedt keuze uit vijfduizend recepten van chefkoks.

Mini-opruimboot De belangrijkste aanpak van plastic­ vervuiling in de oceanen is de toevoer stoppen. Veel plastic afval komt via rivieren en kanalen in zee terecht. Nergens is zoveel plasticvervuiling als in Azië, waar het plasticgebruik de komende jaren naar verwachting ook nog eens explosief gaat stijgen. Open Ocean Engineering, een startup uit Hongkong, wil plastic afval in havens, kanalen en meren daarom gaan afvangen met de varende ‘drone’ Clearbot. De Clearbot is een elektrisch aan­ gedreven miniboot met een catamaran­ achtige constructie. Tussen de twee rompen stroomt drijvend plastic afval naar binnen dat wordt opgevangen in een kooi met een capaciteit van tweehonderd liter. De bootjes kunnen ofwel in een vloot een gebied afwerken volgens een vast vaar­ patroon of volledig autonoom opereren. In de autonome modus gaat de Clearbot met een camerasysteem op zoek naar drijvend afval dat via kunstmatige intel­ ligentie wordt herkend en opgevist. De initiatiefnemers maken hiervoor gebruik van fotodatabases van vrijwilligers, zoals die van de organisatie Plastic Free Seas uit Hongkong. Het aandrijf­ en camera­ systeem wordt door een zonnepaneel van stroom voorzien. Als de verzamelbak bijna vol of de accu bijna leeg is, gaat Clearbot terug naar een dockingstation. Dat heeft ruimte voor vier afvalladingen. Open Ocean Engineering voert al enkele testprojecten uit in Hongkong en Indone­ sië. Het ontwerpteam werkt momenteel aan een verbeterde versie. Het nieuwe ontwerp krijgt twee vangarmen aan de voorkant om meer plastic naar binnen te geleiden. Gevangen plastic gaat vervol­ gens via een lopende bandsysteem naar een aanhangboot waar het wordt opge­ vangen en opgeslagen. Het streven is om het ontwerp eind 2021 op de markt te brengen. (PS) foto : clearbot ; black edge productions

Na jaren ontwikkeling presenteer­ de het Engelse bedrijf Moley Ro­ botics onlangs de productieversie van de keukenrobot voor thuis. Boven het aanrecht en de kook­ plaat zweven twee robotarmen met handen die met het bijgele­ verde kookgerei alle mogelijke maaltijden kunnen bereiden. Alsof er een echte chefkok in huis is. De twee robotarmen zijn verbonden met een centraal ophangsysteem dat via een rails op het plafond boven het aanrecht heen en weer kan bewegen. Het aanrecht heeft een inductiekookplaat en er staan en hangen onder meer potten, pannen, mixers, spatels en allerlei voorraadbakken met ingrediën­ ten. Deze zijn allemaal speciaal ontwikkeld voor gebruik door de robothanden en worden met ca­ mera’s en sensoren gedetecteerd en herkend. De Robotic Kitchen wordt bediend via een groot touch­

screen om recepten te selecteren. Moley Robotics werkt samen met chefkoks om een database van meer dan vijfduizend recepten op te bouwen. De verschillende chefkoks bereiden die recepten terwijl al hun handelingen tot in alle finesses in 3D worden gere­ gistreerd. Via speciaal ontwikkelde algoritmen worden de kleinste menselijke bewegingen omgezet in corresponderende bewegingen van de robotarmen en ­handen. De robot werkt dus net zo als zijn menselijke tegenhanger. Voor een goed uitgeruste Robotic Kitchen moet je een slordige 280 duizend euro neer­ tellen. Naar verwachting zal het systeem in de toekomst betaal­ baarder worden. Moley Robotics wil dit jaar ook een commerciële versie voor restaurants, hotels en cateraars uitbrengen om snel achter elkaar met vaste kwaliteit populaire gerechten te maken. (PS)

MAART 2021 • DE INGENIEUR

43

EUREKA

Zuiveringssysteem voor viskweek Een zeecontainer vol met apparatuur van de Noorse startup Eyvi kan overal ter wereld water van viskwekerijen zuiveren, zelfs in de Himalaya. Kweekvis is door overbevissing en een groeiende wereldbevolking een steeds belangrijkere tak in de visserij. Visteelt in open water komt meer onder druk te staan vanwege milieubelasting door het toedienen van visvoer, antibiotica, mest en chemicaliën aan de drijvende kooien in zee, meren en rivieren. Ook kunnen ontsnapte vissen uit de netten zich voortplanten met wilde vissen, waardoor oorspronkelijke vissoorten verdwijnen. De vraag naar viskwekerijen op het land groeit daardoor de afgelopen jaren flink. De Noorse startup Eyvi ontwierp daarom een volautomatisch zuiveringssysteem voor kweekvisvijvers in containerformaat: het modular container recirculating aquaculture system (RAS). De startup lanceerde het product eind vorig jaar. ‘Het zuiveringssysteem is aan te sluiten op allerlei soorten bassins, maar

44

DE INGENIEUR • MAART 2021

ook op een vijver of zelfs een zwembad’, vertelt service operation manager Tommy Sandvik. ‘Daarnaast is het systeem gebouwd in een IS0-container en kan elk containerschip ter wereld het vervoeren.’ Het RAS-systeem houdt automatisch het zuurstof- en CO2-niveau van de vistank op peil en verwijdert organische en stikstofhoudende stoffen. In de bioreactor breken nitrificerende bacteriën ammonium (dodelijk voor vis) af naar nitriet (NO2-) en vervolgens naar nitraat (NO3-). Daarbij komen protonen vrij, die door toevoeging van natriumhydroxide (NaOH) aan het water de pH op peil houden voor de optimale condities voor de visteelt. De container is allesbehalve een tijdelijk ontwerp, zegt Sandvik. ‘De containers zijn makkelijk te onderhouden en gebouwd om lange tijd mee te gaan. De

modular container RAS is voor visproductie op kleine schaal, maar dezelfde technologie gebruiken we voor de grootste viskwekerijen ter wereld.’ Eyvi werkt op het moment aan een RAS-systeem voor een viskwekerij in Noorwegen die naar verwachting jaarlijks tot wel 8.500 ton forel kan produceren. Van over de hele wereld komen aanvragen voor het zuiveringssysteem. Zowel van grote industriële viskwekerijen als van humanitaire organisaties die hun eigen kwekerij willen beginnen in ontwikkelingslanden. Sandvik: ‘We zijn momenteel bezig met de aanvraag van vijftien containers voor visbassins rondom de Himalaya. Het berggebied is niet eenvoudig voor productie. Dat geeft maar aan dat dit systeem op heel veel plekken ter wereld kan worden gebruikt.’ (SB)

foto : eyvi

Rolf zag een ding

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

Schaatsen op water Inschuifbare miniauto Talloze ontwerpers hebben zich al vastgebeten in het ontwerp van de ideale stadsauto. Idealiter combineert deze het comfort en de veiligheid van een auto met het formaat en de wendbaarheid van een motorfiets. Een nieuwkomer is de in Polen ontwikkelde Triggo. Deze elektrisch aangedreven tweezitter heeft voor de stabiliteit een variabele spoorbreedte van de voorwielen. Wanneer nodig zijn deze in te trekken om zo tussen de files door te rijden of krap in te parkeren. Triggo heeft een smalle, gestroomlijnde cabine met twee zitplaatsen achter elkaar. Een enkele schuifdeur geeft toegang tot de cabine. De achterwielen staan dicht op de carrosserie, de voorwielen zijn opgehangen aan een dubbele parallellogramconstructie. Deze zijn al rijdend op snelheden tot 35 kilometer per uur zijwaarts in te trekken. De spoorbreedte verandert zo van 148 naar 86 centimeter voor manoeuvreren of parkeren. Dit concept werd in de basis in 1950 al eens toegepast op de Franse dwergauto Reyonnah, waarbij de voorwielen voor het stallen in de tuin, schuur of in huis onder de auto weg klapten. Triggo stuurt met de achterwielen en heeft een kleine draaicirkel van 3,5 meter. De achterwielen worden aangedreven door twee elektromotoren. De maximumsnelheid ligt op negentig kilometer per uur en het bereik op 140 kilometer. De carrosserie helt tijdens het rijden net als een motorfiets tot maximaal twintig graden over in de bochten voor optimale stabiliteit. De Triggo heeft een volledig driveby-wire-aandrijfsysteem, waardoor het voertuig technisch gezien geschikt is voor autonoom rijden. Triggo komt in 2022 beschikbaar voor autodeelplatforms en robottaxiservices. (PS) FOTO : TRIGGO ; PORTRET : ROBERT LAGENDIJK

Met een wollen schaatsmuts op, blik op oneindig, glijdt hij langzaam van links naar rechts. Op de achtergrond zie ik de historische gevels van de Keizersgracht. Mijn wenkbrauwen fronsen: je kan toch niet op de Amsterdamse grachten schaatsen? Dan zoemt de camera uit. Kunstenaar Frank Ruwe schaatst wel degelijk. Op een zelfgemaakte drijfconstructie maakt hij schaatsbewegingen, van links naar rechts en weer terug. Via katrollen wordt zijn links-rechtsgeschuif omgezet in het draaien van een propeller en beweegt hij met de constructie vooruit. Een waterfiets, maar dan voor schaatsers! Ik bel Frank om naar zijn motivatie te vragen. ‘Ik ben opgeleid als industrieel ontwerper in Delft’, vertelt hij. ‘Daar leer je efficiënte oplossingen te verzinnen. Als kunstenaar vind ik het leuk mijn ingenieursvaadigheden in te zetten om juist inefficiënte oplossingen te maken. Zo plaatste ik een omhoogschuivende Lamborghini-deur op mijn magnetron.’ De schaatsmachine ziet er inderdaad vrij inefficiënt uit in vergelijking met de souplesse van het glijden over ijs, merk ik op. ‘Haha, ja! Het is inderdaad een stuk zwaarder’, antwoordt hij. ‘Weet je, bij normaal schaatsen glijd je door als je van been wisselt. Bij de eerste versie die ik maakte, viel ik elke keer stil. Om over het dode punt heen te komen, zit er nu een vliegwiel aan de propeller. Maar zelfs daarmee blijft het lastig: je glijdt niet over water heen, je moet water verplaatsen.’ Als waterwetenschapper die ook graag nadenkt over wetenschapscommunicatie, ben ik weg van het idee om op deze manier te laten zien dat het klimaat verandert. Schaatsen op de grachten van Amsterdam is immers steeds minder vaak mogelijk. ‘Maak je met je schaatsmachine een statement?’, vraag ik hem. ‘Het zit er misschien wel in verstopt, maar ik heb mijn machine niet gebouwd als klimaatstatement. In februari 2012 had ik voor het laatst op de grachten geschaatst en gekeken bij de Keizersgrachtrace. Dat was geweldig: er ontstond een soort koningsdagsfeer op het ijs. Bij gebrek aan ijs de laatste jaren dacht ik: dan maar een alternatieve Keizersgrachtrace. Omdat ik de enige deelnemer ben, heb ik mooi oud-winnaar Ronald Mulder de titel van ‘keizer’ kunnen afpakken.’ Het bewijst maar weer: betekenis en waarde van kunst worden bepaald door de kijker. Voor mij is Franks schaatsmachine een prachtig statement dat we als gevolg van de klimaatverandering niet vaak meer op de Keizersgracht kunnen schaatsen. ‘We’ niet. Maar Frank wel. Rolf Hut is universitair docent aan de TU Delft, maker, spreker en schrijver.

MAART 2021 • DE INGENIEUR

45

Doelen & drijfveren

De wereld een beetje beter maken, dat is de ambitie van veel ingenieurs. De duurzaamheidsdoelen van de VN vormen een vaste bron van inspiratie.

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

DUURZAME STEDEN EN GEMEENSCHAPPEN

Amber Nusteling is gek op natuurkunde en legt iedereen die het wil horen natuurkundige principes uit. Met gedetailleerde simulaties van het thermisch comfort in gebouwen wil ze bijdragen aan duurzamere gebouwen.

‘Het gebouw als zichtbaar groen baken’ Tekst: Amanda Verdonk • Foto: Bianca Sistermans

‘Latijn was mijn lievelingsvak op de middel­ bare school. Ik vond het gaaf om tweeduizend jaar oude teksten en culturen te bestuderen. De taal is een puzzeltje dat op een logische, bijna wiskundige manier in elkaar zit. Toch koos ik een bètaprofiel, want ik vond ook technische onderwerpen als elektromagne­ tisme, quantummechanica en deeltjesfysica fantastisch. Daarna studeerde ik technische natuurkunde aan de TU Delft. Die opleiding heeft een brede toepassing, want je leert meer over mechanica, krachten, speciale relativiteit, straling, transportverschijnselen én stroming. Pittig, maar superinteressant.’ Gave fenomenen ‘Wat ik leuk vind, is natuurkunde uitleggen. Mensen zijn al gauw geneigd te zeggen: wat jij doet, is voor mij te technisch. Maar dan probeer ik het toch uit te leggen zodat men­ sen in ieder geval op conceptniveau snappen wat ik doe. De natuurkunde heeft zulke gave fenomenen, het zou jammer zijn als je niet ten minste probeert die uit te leggen. Op de middelbare school hielp ik leerlingen die moeite hadden met exacte vakken en tij­ dens mijn studie gaf ik eindexamentraining natuurkunde. Het is mooi om te zien hoe leer­ lingen vooruit gaan.’

Zonnepanelen ‘Tijdens mijn studie hoorde ik steeds meer over de opwarming van de aarde en de ne­ gatieve effecten daarvan. Voor mij was het daarna overduidelijk: ik wil bijdragen aan duurzaamheid. Voor mijn bachelorscriptie bij het Reactorinstituut in Delft bestudeer­ de ik perovskiet, een materiaal dat gebruikt wordt voor zonnepanelen. Met een stralings­ bundel bekeek ik in hoeverre coatings het degradatieproces van het materiaal kunnen vertragen. Mijn resultaten zijn gepubliceerd in een wetenschappelijk tijdschrift en ik was coauteur van het artikel. Dat is best zeld­ zaam voor een bachelorstudent.’ Thermisch comfort ‘Voor mijn masterscriptie wilde ik mijn programmeervaardigheden verder aan­ scherpen. Ik stortte me op weermodellen, een compleet ander onderwerp. Ik deed daarna een stage bij ingenieursbureau DWA, dat werkt aan de verduurzaming van de ge­ bouwde omgeving. Mijn opdracht was om een model van een zonnecollector te maken om daarmee op basis van weerdata de ver­ wachte opbrengst te berekenen. Dat viel in goede aarde, want al snel kreeg ik een baan aangeboden bij DWA. Naast het monito­

ren en optimaliseren van installaties, zoals warmtepompen, koelmachines en warm­ te­ en koudeopslag, maak ik nu ook veel ge­ bouwsimulaties. Je wil een gebouw zo goed mogelijk nabootsen om het thermisch com­ fort te toetsen: wordt het niet te warm of te koud? Veel factoren zijn daarop van invloed, zoals de hoeveelheid en het type glas, geïn­ stalleerde apparatuur, isolatie, verlichting en het aantal aanwezige gebruikers in een gebouw. Ik bestudeer dan vooral ruimten die vermoedelijk te warm of te koud wor­ den, zoals een ruimte aan de zuidkant met veel glas.’ Een stralend baken ‘Ik vind het gaaf om mee te werken aan duur­ zame projecten. Zo werk ik bijvoorbeeld aan de renovatie van het Herman Gortercomplex in Utrecht, het eerste energieneutrale rijks­ kantoor van Nederland. Veel opdracht­ gevers beseffen dat duurzaamheid nodig is en streven naar een groen keurmerk. Dat is ook zo leuk aan de bouwsector: gebouwen zijn zichtbaar. Een duurzaam gebouw is een baken dat uitstraalt: zo moet het! In de wereld waarin ik wil leven, leef je samen met de natuur en is de architectuur daarvan een reflectie.’ MAART 2021 • DE INGENIEUR

47

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

FOTOGRAFIE: ELMER VAN DE MAREL

Veilig drinkwater CeraMac begon als een flop. Drinkwaterbedrijf PWN moest miljoenen euro’s afschrijven toen tien instal­ laties onbruikbaar bleken. Maar de volhouder wint. De zuiveringstechnologie boekt nu goede resultaten. We zijn verwend in Nederland. We hoeven maar de kraan open te draaien om ons glas te vullen met heerlijk, helder drinkwater. Makkelijker kan niet: kom er maar eens om in het buitenland, waar gesleep met flessenwater aan de orde van de dag is. En wat betalen we ervoor? Met een eerste levensbehoefte als water kun je de prijselasticiteit ‘niet volledig benutten’, zeggen de waterbedrijven eufemistisch. Met andere woorden: het is eigenlijk veel te goedkoop. Wat we ons lang niet altijd voldoende realiseren, is dat ons kraanwater niet uit zichzelf zo schoon is. Daar komt namelijk een hoop technologieontwikkeling bij kijken. En die kost geld. Op een van de spaarbekkens pal naast het kantoor van drinkwaterproductiebedrijf PWN in het West-Friese Andijk drijft een veld met zonnepanelen. ‘Ja, dat is ook een proefje dat we hier doen’, zegt een van de medewerkers van de drinkwaterproducent. Zelf stroom opwekken is een mooie manier om het energieverbruik te

Een voorraad keramische membranen, bestaand uit gebakken en gecoat aluminiumoxide. Het materiaal is ijzersterk en gaat jarenlang mee. 48

DE INGENIEUR • MAART 2021

verminderen, maar ‘eerst maar eens kijken wat er met het water onder die panelen gebeurt.’ Naar de bron Veilig drinkwater begint bij voorkeur bij het terugbrengen van de vervuiling in de bron. PWN, dat het kraanwater verzorgt voor 1,7 miljoen mensen in Noord-Holland, haalt zijn water grotendeels uit het IJsselmeer, dat op zijn beurt wordt gevoed door IJssel en Rijn. Voor 95 procent gaat het om oppervlaktewater, dat niet bepaald schoon is. Door de toegenomen hoeveelheid nutriënten, voornamelijk stikstof, zijn algengroei en -sterfte hoger dan voorheen. Dat stinkende moeraswater lusten we niet, zeiden consumenten een paar decennia geleden al. Onder het motto: geef ons maar water uit de duinen. Het lastige is dat de aard van de vervuiling voortdurend verandert – waterzuiveringsbedrijven krijgen in de loop der tijd bijvoorbeeld met andere chemicaliën te

E En

voorraad kE -

ramischE mEmbra nEn , bEstaand uit gEbakkEn En gEcoat aluminiumoxidE .

h Et

matEriaal is

ijzErstErk En gaat jarEnlang mEE .

“

maken of bijvoorbeeld met meer nanoplasde toekomst is het noodzakelijk dat watertics. Dat vraagt telkens weer om nieuwe techbedrijven minder energie, chemicaliën en Polymeernologie om het water te zuiveren. Maar juist grondstoffen gaan verbruiken.’ Nederland – waterland bij uitstek – lijdt on- filters kunnen Op de tafel voor ons ligt een belangrijk der de wet van de remmende voorsprong. ‘In deel van die toekomst, als het aan PWNT nanoplastics de jaren zestig waren we internationaal kopligt. Japans vakmanschap, zegt Holland. afgeven loper’, zegt Reinout Holland, die bij de PWN Het spierwitte, uit één stuk gebakken en Technologies (PWNT) de leiding heeft over vervolgens gecoate object is het uiteinde technische innovatie. ‘Toen investeerden we van een keramisch membraan. Het is een veel geld in nieuwe technologie en die werd showmodel, legt Holland uit. ‘Normaal isbreed ingevoerd.’ Nu is het allang tijd voor ie anderhalve meter lang en zestig kilogram een nieuwe innovatieslag. ‘Maar dat gaat moeizaam in de zwaar. Een geavanceerd product dat 25 jaar geleden in conservatieve wereld van het drinkwater. ’ Wie investeert Japan is ontwikkeld.’ er bovendien in technologie, als de marges zo klein zijn? Snelle doorstroming Keramisch membraan PWNT sloot een deal met de maker, het Japanse bePWNT is een commerciële spinoff van nutsbedrijf drijf Metawater, en haalde het keramische memPWN, juist bedoeld om innovatie een impuls te geven. braan naar Nederland. ‘Wij hebben er vervolgens een Een team van dertig man werkt er aan vernieuwende modulesysteem voor ontworpen en gebouwd waarmethoden om water te behandelen zodat het drinkbaar door tientallen van deze membranen naast elkaar zijn wordt. Afgelopen najaar viel een van die innovaties inte gebruiken’, zegt Holland. ‘Daarnaast hebben we het ternationaal in de prijzen. zuiveringsproces eromheen ontwikkeld dat ons in staat ‘Nog niet veel mensen realiseren het zich, maar de huistelt de unieke eigenschappen van dit membraan ook in dige technieken voor waterbehandeling zijn behoorlijk te zetten voor de behandeling van ‘moeilijk’ water, zoals ouderwets,’ zegt coo Jacob Fonteijne van PWNT. ‘Voor hier uit het IJsselmeer.’

t

”

In de CeraMacinstallatie (rechts) zitten 92 keramische membranen. De container links zit vol spoelwater: om de twintig minuten worden de filters met behulp van perslucht doorgespoeld.

MAART 2021 • DE INGENIEUR

49

ZUIVERINGSTECHNOLOGIE

In het West-Friese Andijk produceert PWN voor 1,7 miljoen mensen in Noord-Holland drinkwater uit oppervlaktewater uit het IJsselmeer.

“

In twee Die unieke eigenschappen zijn er legio. Zo onderhoud vergt. PWN heeft in de duinen bij Heemskerk ook een locatie waar het drinkkent het keramische membraan vrijwel geen tellen spoewater produceert via ultrafiltratie met polydoorstromingsweerstand. ‘In twee á drie len we er een seconden spoelen we het equivalent van een meren membranen. ‘Die bijna achthonderd vrachtwagen vrachtwagen vol water door negentig van membranen zijn er de afgelopen twee jaar aldeze membranen’, zegt Holland. ‘Zo snel is lemaal wel een keer uit geweest’, zegt Martijn. vol water geen andere techniek. ’ De productie ligt dan stil. doorheen De levensduur van de keramische membraHet filter is een keramische monoliet bestaand uit duizenden minuscule kanaaltjes. nen is voor twintig jaar gegarandeerd. Je kunt Alle niet-opgeloste deeltjes tot 0,1 micromeze duizenden keren reinigen, ook met chloor, ter groot worden tegengehouden: van de meeste virussen en nóg verandert er niets aan het materiaal, verzekeren en bacteriën tot protozoa. Het systeem is gegarandeerd de ingenieurs. Zijn de membranen uiteindelijk echt op, veilig, verzekert onderzoeksmanager Bram Martijn. ‘De dan kan het aluminiumoxide waaruit ze zijn gebakken poriën bepalen wat het filter tegenhoudt en daarbij geldt worden vermalen. ‘Dan heb je grondstof voor tegels, dat het filter zo sterk is als de zwakste schakel. Dankzij kopjes of eventueel zelfs nieuwe membranen’, zegt Fondit keramische filter kun je al een hoop vervuilingen uit- teijne. sluiten. Voor een waterbedrijf dat altijd moet leveren, is dat een fijn idee. Bij de behandeling van drinkwater is de Financiële aderlating risicobeoordeling immers extra streng.’ Al die eigenschappen stuurden ook de ontwikkeling van het modulesysteem dat PWNT voor de keramiChloor sche membranen ontwikkelde: CeraMac. Immers: De meeste filtratiesystemen die nu in gebruik zijn, zijn gaan de filters 25 jaar mee, dan moet het systeem ergebaseerd op polymeren. Daarmee vallen uitstekende fil- omheen het natuurlijk net zo lang volhouden. PWNT ters te maken, maar het nadeel is dat het materiaal nano- sloeg aan het experimenteren en kwam aanvankelijk plastics kan loslaten, dat het kwetsbaar is en relatief veel met een enorm vat waarin 192 keramische membra-

”

50

DE INGENIEUR • MAART 2021

Overzicht van de Sample Returnmissie, een samenwerking van ESA en NASA. Het landen van Perseverance (links) is de eerste stap. Daarna volgen nog twee lanceringen vanaf aarde, en een vanaf Mars. De rode cilinders bevatten het bodemmateriaal, waarom het allemaal te doen is. illustratie : esa

nen bijeen waren geplaatst. De vele afdichtingen, de materiaalkeuze en het gebruik van verlijmde verbindingen leidden evenwel tot veelvuldig falen. Dat was een forse financiële aderlating voor PWN, dat een paar miljoen euro moest afschrijven op de tien reeds gebouwde, grote CeraMac-installaties. Bovendien moesten de ingenieurs opnieuw aan de slag. Het eindresultaat: een ketel met negentig keramische membranen, van volledig roestvrij staal en titanium en met tien maal zo weinig onderdelen als de grote variant. Robuust, efficiënt en effectief: 24 uur per dag, zeven dagen per week is het systeem onafgebroken inzetbaar. Het doorspoelen duurt maar een paar seconde; daarna filtert het gewoon weer verder. Behalve hier in Andijk, waar 120 miljoen liter water per dag wordt gezuiverd met het systeem, draait het inmiddels in Groot-Brittannië, Zwitserland en Singapore. In het laatste land werd CeraMac afgelopen najaar zelfs onderscheiden met een Global Water Award – de Oscar van de waterwereld. Daarnaast staan er wereldwijd enkele CeraMacs bij potentiële klanten, die het zuiveringssysteem een jaar lang willen testen alvorens tot aanschaf te besluiten. ‘Keramische filters zijn al langer beschikbaar’, zegt Martijn. ‘Al zeker vijftien jaar geleden werd voor de Nederlandse drinkwaterbedrijven beschreven hoe beloftevol de techniek is.’ Maar vervolgens gebeurde er lange tijd niets

mee. ‘Er bestond simpelweg geen aantrekkelijk systeem waarin de filters goed toepasbaar waren. PWNT heeft de handschoen opgepakt en dat systeem zelf ontwikkeld.’ CeraMac kan op zichzelf opereren, maar om de kwaliteit van het filtraat te verbeteren, ontwikkelde PWNT er ook nog een voorbehandeling bij. In Andijk gaat het opgepompte water eerst door een SIX-installatie, waar ionenwisseling plaatsvindt. Een deel van de ongewenste stoffen wordt zo al uit het water gehaald.

Het opgepompte water wordt eerst gezeefd om de grove vervuiling te verwijderen. Vervolgens gaat het door een ionenwisselaar.

Ouderwets zandfiltertje PWNT hoopt waterbedrijven die aan vervanging van hun installaties toe zijn, te kunnen interesseren voor de nieuwe keramische filters, maar gemakkelijk gaat dat niet. Over de hele levensduur genomen mogen ze dan wel voordeliger zijn, maar de aanschafprijs ligt hoger dan een alternatief met polymeren membranen. Bovendien, zegt Holland, drinkwaterbedrijven behoren niet tot de meest vooruitstrevende. Een ouderwets zandfiltertje werkt toch prima, krijgt hij dan te horen. Het is een proces van de lange adem om CeraMac op meer plekken geïnstalleerd te krijgen, weet ook Martijn. ‘Voor elk waterbedrijf is filtratie de kern van het proces. Ons systeem heeft zoveel voordelen dat het zeker zijn plek zal veroveren.’ MAART 2021 • DE INGENIEUR

51

De Ingenieur in gesprek

Alex Hekman pleit voor zeespiegelbestendig investeren

‘Wie neemt de regie?’ Nederland investeert de komende decennia voor honderden miljarden euro’s in onder meer woningbouw, infrastructuur en klimaatadaptatie. Als we daarbij onvoldoende rekening houden met de zeespiegelstijging, waarschuwt Alex Hekman van ingenieursadviesbureau Sweco, dan zou een deel van die investeringen wel eens weggegooid geld kunnen zijn. Tekst: Pancras Dijk

Soms is het verstandig om even voorbij de waan van de dag, de blik op een verre horizon te richten. Onderzoekers van ingenieursadviesbureau Sweco deden dat in hun onlangs verschenen rapport Ruimte voor de toekomst. Dat draait om de vraag of ons land wel voldoende rekening houdt met de onvermijdelijke zeespiegelstijging die zich met name in de tweede helft van deze eeuw zal laten voelen. ‘We staan aan het begin van vijf grote maatschappelijke transities’, zegt Alex Hekman, business director Water bij Sweco en lid van het kernteam van het TKI Deltatechnologie, onderdeel van de topsector Water. ‘Maar er is niemand die de samenhangende regie voert over de ruimtelijke planning daarvan. Blijft er wel voldoende ruimte over om dijken te verbreden en waterbergingen aan te leggen?’ Tot 2050 staan er voor negenhonderd miljard euro aan grote investeringen gepland, hebben jullie berekend. Waar gaat dat geld allemaal heen? ‘Het gaat om de grote opgaven van dit moment: woningbouw, infrastructuur, energietransitie, klimaatadaptatie en natuurontwikkeling. Het meeste geld (321 miljard euro) zal opgaan aan woningbouw, bij natuurbeleid is het bedrag veel kleiner, circa vier miljard.’ Behalve de financiële kant betrof het onderzoek ook de ruimtelijke impact van die investeringen. ‘Ja, en dan liggen de verhoudingen anders. Bij elkaar nemen de investeringen meer dan honderdduizend hectare grond in beslag. Ruim een derde daarvan is voor natuurontwikkeling bedoeld.’ 52

DE INGENIEUR • MAART 2021

Bij al die investeringen is de zeespiegelstijging de hete brij waar iedereen om heen draait, waarschuwt het rapport. ‘Daar lijkt het op. Met uitzondering van de watersector zelf heeft men in geen van de andere sectoren – van woningbouw tot infra tot energietransitie – voldoende op het netvlies welke risico’s er verbonden zijn aan de zeespiegelstijging. Men beseft dat er een risico bestaat dat de zeespiegel stijgt. Misschien is zelfs bekend dat die stijging onvermijdelijk is, maar men heeft geen idee wat dat betekent voor de eigen planningsopgave. Laat staan dat men ermee rekening houdt in de ontwerpen en bouwplannen.’ Wat zijn die risico’s? ‘We moeten ons realiseren dat veel van de grote investeringen die op stapel staan een levensduur hebben van tachtig tot soms wel meer dan honderd jaar. Hoeveel hoger de zeespiegel dan is, valt nog niet met zekerheid te zeggen. We namen altijd aan dat de stijging in het jaar 2100 rond de één meter zou bedragen, maar recenter onderzoek wijst uit dat het ook wel eens twee of zelfs drie meter kan zijn. Dat hangt helemaal af van de mate waarin het ons lukt de CO2-uitstoot de beperken. Waar het om gaat is dat we rekening houden met die onzekerheid.’ Dus niet te dicht langs de kust bouwen? ‘Zo eenvoudig is het niet. De risico’s zijn tweeledig. Ten eerste de investering zelf: valt die in een risicogebied, zorg dan dat die veilig is. Veilig voor hoog water, maar

2007-heden: Werkzaam bij Grontmij, dat sinds 2016 Sweco Nederland heet

ook voor de gevolgen van bijvoorbeeld verzilting. Er moet voldoende drinkwater beschikbaar blijven. En ten tweede moeten we nu al rekening houden met de ruimtelijke gevolgen van de zeespiegelstijging. Die ruimte moeten we niet gaan volbouwen.’ Wat zijn die ruimtelijke gevolgen dan? ‘Denk aan het verbreden van dijken, het aanpasfoto : sweco

2017-heden: Lid kernteam TKI Deltatechnologie, onderdeel van topsector Water

2018-2020: Ambassadeur klimaatadaptatie namens branchevereniging NLingenieurs

sen van watersystemen, het aanleggen van extra waterbergingen langs de rivieren, maar op termijn ook in poldersystemen. Noodzakelijke ingrepen waarmee vele tienduizenden hectaren zullen zijn gemoeid. Staat er één huis in de weg, dan is dat natuurlijk niet zo’n probleem. Maar neem de provincies Noord- en Zuid-Holland. Daar zijn nu plannen voor de bouw van vierhonderdduizend woningen. De vraag is of we

t

1994 – 2001: Studie bodem, water en atmosfeer aan de Wageningen Universiteit

MAART 2021 • DE INGENIEUR

53

QUOTE

Effect zeespiegelstijging op Nederland rivier rivier met effect stijgend waterniveau door zeespiegelstijging lage toename verzilting hoge toename verzilting toename stijghoogte van het grondwater

in de toekomst nog wel ruimte hebben om maatregelen te treffen tegen de zeespiegelstijging. Als we die ruimte nu allemaal zonder na te denken opsnoepen en aan de woningbouw weggeven, dan verliezen we voor de toekomst alle flexibiliteit en duwen we onszelf in de hoek. Dat risico bestaat nu.’

De curve van de zeespiegelstijging is exponentieel

Dus moet er een streep door al die investeringen? ‘Nee, dat is zeker niet onze conclusie. Die woningen, die infraprojecten: ze moeten er komen. Wel willen we met ons onderzoek aangeven dat nú het moment is om te handelen. De grote uitdaging van de zeespiegelstij­ ging zit hem niet zozeer in de hoogte. We kunnen echt nog wel een meter of twee aan, of meer. De uitdaging zit hem in de toenemende snelheid. De curve van de zeespiegelstijging is exponentieel: is die eenmaal op gang gekomen, dan zal het steeds sneller gaan. Nu hebben we nog tijd om ons voor te bereiden op de zwaarste scenario’s, maar na 2050 niet meer. Als we de zeespiegelstijging blijven negeren, dan dreigen we er in de toekomst alsnog door te worden overvallen. Door nú beter te plannen, zijn we in de toekomst een stuk flexibeler.’ Wat zou een eerste stap zijn? ‘Het is nu zaak om in kaart te brengen waar we in de toekomst mogelijk ruimte nodig hebben om dijken te verbreden en waterbergingen aan te leggen. Die gebieden moeten we dan ook echt vrijhouden. In 54

DE INGENIEUR • MAART 2021

het huidige decennium willen we in Nederland meer dan achthon­ derdduizend woningen bijbouwen. Daarvoor worden nu al concrete plannen ontwikkeld en bestemmings­ plannen vastgesteld. Het is nu tijd dat we vanuit de watersector aangeven waar die woningen beter niet kunnen worden gebouwd, omdat ze later in de weg gaan staan van noodzakelijke ingrepen tegen de zeespiegelstijging. Dat zou dan immers weggegooid geld zijn.’ Is Nederland nog wel een gidsland op watergebied? ‘Het is maar net hoe je het bekijkt. De hele wereld kijkt naar hoe we het hier doen. De watersector houdt zeker rekening met de zeespiegelstijging, maar zodra je spreekt met mensen uit andere sectoren, of het nu gaat om woningbouw, landbouw, natuur of infrastruc­ tuur, valt op dat niemand een link legt tussen de grote opgaven in de eigen sector en het overkoepelende probleem van de naderende zeespiegelstijging.’ Waar ligt de oplossing? ‘De afgelopen jaren wordt de ruimtelijke planning steeds meer decentraal geregeld. Dat heeft zeker goe­ de kanten, maar wat nu ontbreekt is een centrale re­ gie. Er vinden op dit moment diverse grote transities plaats in ons land, maar niemand houdt het volledige overzicht op de ruimtelijke planning daarvan. Ons onderzoek geeft aan hoe belangrijk het is dat daarin verandering komt.’ KAART : SWECO

Vraag ’t de coach

UIT DE VERENIGING

Elke maand legt De Ingenieur een vraag van een lezer voor aan een van de KIVI-ingenieurscoaches. Tekst: Dayinta Perrier

De laatste ontwikkelingen en activiteiten van het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs (KIVI) komen iedere maand aan bod in deze rubriek. Ook vind je hier het antwoord van een van de KIVI-ingenieurscoaches op een lezersvraag.

FOTO : RIHAB OUEIDA

Stagebank online Ben je op zoek naar een (afstudeer)stage? Sinds kort staat de stagebank van KIVI online. De stagebank is te vinden onderaan de nieuwe KIVI-communitypagina. Voor studenten is het steeds moeilijker om een stageplek te vinden en met deze stagebank, die toegankelijk is voor iedereen, wil KIVI een handje helpen. Bedrijven kunnen hier kosteloos stageplekken aanbieden. Informatie voor bedrijven over het plaatsen van stages is ook te vinden op de website. community.kivi.nl

KIVI Café: bijpraten met beginners Young KIVI Engineers (YKE) zet zich in voor jonge ingenieurs die voor het eerst aan de slag gaan in een veelal technische functie. Een spannende tijd waarin veel gebeurt, vooral nu door de coronapandemie een groot deel van het werk thuis plaatsvindt. Om de week organiseert YKE daarom het online KIVI Café (foto boven), een plek om te ontspannen en met andere jonge ingenieurs bij te kletsen over de dagelijkse ervaringen als starter op een nieuwe werkplek. Om de week op woensdag, 19.30 – 20.30 uur, kivi.nl/afdelingen/youngkivi-engineers/activiteiten

Heb ik algemene voorwaarden nodig als ik een bedrijf start en hoe stel ik deze op? ‘Als zelfstandig ondernemer is het belangrijk ook de juridische kant op orde te hebben. De algemene voorwaarden zijn hier een onderdeel van. Vaak ligt het opstellen ervan als ingenieur buiten je comfortzone, dus doe indien nodig een beroep op een deskundige. Want regel je het niet goed, dan kan je dat duur komen te staan. Je algemene voorwaarden geven je een professionele uitstraling als zelfstandig ondernemer. Mocht er ooit een probleem langskomen dat leidt tot een rechtszaak, dan staat het slordig als je het papierwerk niet op orde hebt. Afspraken met een klant bestaan altijd uit twee delen: de specifieke voorwaarden die alleen voor deze klant gelden, en de algemene voorwaarden die voor elke klant gelden. De laatste kun je eenmalig opstellen en standaard als extra clausule toevoegen aan ieder contract. Het is ook mogelijk deze te deponeren bij de Kamer van Koophandel. Dat betekent dat je algemene voorwaarden publiekelijk inzichtelijk zijn en dat je slechts hoeft te verwijzen naar het bestand. En let op, er zijn branches waarin de algemene voorwaarden verplicht zijn. Vaak gelden er dan standaardvoorwaarden die je direct kunt overnemen. Stel je zelf de voorwaarden op, onderzoek dan eerst wat erin moet en wat er al beschikbaar is. Er zijn enkele standaard voorwaarden, zoals garantie, betalingstermijn, aansprakelijkheid en eigendomsvoorbehoud. De laatste voorwaarde beschermt je bijvoorbeeld als een opdrachtgever failliet gaat voordat deze heeft betaald. Als je klaar bent met het opstellen van het document, is het raadzaam het juridisch te laten toetsen. Je hebt dan meteen al contact met een jurist, mocht je die in de toekomst nodig hebben. En heb je echt moeite met het opstellen van de algemene voorwaarden, dan is het natuurlijk altijd mogelijk een KIVIingenieurscoach te raadplegen.’ Coach: Bon Uijting

Heeft u ook een vraag? Mail naar redactie@ingenieur.nl MAART 2021 • DE INGENIEUR

55

In het spoor van James Watson Nobelprijswinnaar Jenni­ fer Doudna is bekend als een van de uitvinders van het DNA­schaartje Crispr. Meesterbiograaf Walter Isaacson dook voor zijn boek De codekraker in haar werk en haar leven. Tekst: Dayinta Perrier

56

DE INGENIEUR • MAART 2021

Als bekend wordt dat het coronavirus Ame­ rika heeft bereikt, beseft Jennifer Doudna dat het de wetenschap is die dit wereldwijde probleem moet aanpakken. Zo’n actieve rol is voor academici niet echt gebruikelijk, maar ze moeten in actie komen. Walter Isaacson begint zijn boek De codekraker met de coronapandemie. Crispr, de genbewerkingstechniek die Doudna samen met haar collega Em­ manuelle Charpentier uitvond, kan een belangrijke rol spelen in zowel de detectie als de bestrijding van het virus. De tech­ niek is geïnspireerd op het afweersysteem van bacteriën, waarin stukjes genetische informatie zijn opgeslagen om virussen te herkennen en te vernietigen. ‘Crispr is in bacteriën ontstaan en mee geëvolueerd dankzij hun miljarden jaren lange strijd tegen virussen,’ zegt Doudna. ‘Wij hebben geen tijd om te wachten tot onze menselijke cellen een natuurlijke weerstand tegen dit virus ontwikkelen, dus moeten we onze intelligentie gebruiken om dat te doen.’ De dag dat Doudna haar collega’s bij elkaar roept om bij te dragen aan de strijd tegen het coronavirus, zetten de deelnemers tien projecten op die direct van start gaan. De actieve houding van Doudna illustreert de bijzondere eigen­ schappen van een succesvolle weten­ schapper, volgens Isaacson. ‘Ze heeft een sterke neiging tot samenwerking, zoals iedere wetenschapper moet hebben, maar is net als de meeste grote vernieuwers ook competitief.’ Isaacson, die eerder biografieën schreef over onder meer Steve Jobs, Albert Ein­ stein en Leonardo da Vinci, koos Doudna vanwege haar bijzondere persoonlijkheid en baanbrekende onderzoek. Haar verhaal laat volgens hem het belang van funda­ menteel onderzoek zien; het denken van­ uit nieuwsgierigheid in plaats van vanuit toepassingsgerichtheid. Doudna, geboren Washington, D.C. ver­ huisde op zevenjarige leeftijd naar Hawaï. Doordat ze er anders uitzag dan de meeste mensen daar voelde ze zich een vreemde eend in de bijt en mede door haar een­ zaamheid ontwikkelde ze in haar vroege jeugd een fascinatie voor de natuur.

Een grote omslag in Doudna’s leven was het boek De dubbele helix van James Watson over de ontdekking van het DNA. Doudna las het als een detectiveverhaal over de verborgen geheimen van het leven. Het boek wekte haar interesse voor chemie. Maar, misschien nog belangrijker, deed haar ook inzien dat ook vrouwen wetenschap kunnen bedrijven dankzij de sleutelrol van moleculair bioloog en kris­ tallograaf Rosalind Franklin in de ontdek­ king van het DNA. Deze ontdekking staat aan het begin van de wetenschappelijke carrière van Doudna. Isaacson schrijft over inhoudelijk pittige materie. Door het persoonlijke verhaal van Doudna te beschrijven en de heldere en meeslepende schrijfstijl leest het boek toch als een trein. Hij schrijft over haar onzekerheden tijdens haar studie scheikunde bij het Pomona College in Californië en hoe klei­ ne positieve resultaten haar vertrouwen gaven. Daarna ging ze naar de topuniver­ siteit Harvard voor promotieonderzoek. Haar inspanningen werden uiteindelijk bekroond met een gedeelde Nobelprijs, historisch kort na de bekroonde ont­ dekking. Rosalind Franklin die haar ooit had geïnspireerd en onmisbaar was geweest voor de ontdekking van de structuur van het DNA vertolkte slechts een bijrol in haar tijd. Zij was al overleden op het moment van de uitreiking van de Nobel­ prijs in 1962 aan James Watson, Francis Crick en Maurice Wilkins. ‘Men kon een boosaardig glimlachje zien verschijnen op het gezicht van de geest van Rosalind Franklin’, schrijft Isaacson. Het is nog de vraag wat de bijdrage van Crispr aan de bestrijding van het corona­ virus precies is. Maar een ding staat volgens Isaacson buiten kijf: de pandemie heeft wetenschappers eraan herinnerd hoe nobel hun vak is. Misschien wordt de nieuwe generatie studenten zelfs meer aangetrokken tot een wetenschappelijke carrière nu te zien is hoe spannend en belangrijk die kan zijn. De codekraker | Walter Isaacson | 600 Blz. | € 29,99

Blijven leren

Overpeinzingen over ruimtevaart De mens kijkt naar de sterren. In De Kosmische Komedie onderzoekt Frank Westerman wat dat zo boeiend maakt. Tekst: Jim Heirbaut

De geschiedenis van de mens toont soms een wrang gevoel voor ironie. Het plaatsje Westerbork in Drenthe was zowel een tussenstation voor zovele Joden in de Tweede Wereldoorlog als een plek waar wetenschappers later diep het heelal in proberen te kijken met grote radiotelescopen. Hemel en hel komen hier op één plek samen, stelt Frank Westerman die zijn nieuwste boek De Kosmische Komedie om deze gedachte heenweeft. De auteur groeide op niet ver van de gigantische radioantennes op de Drentse heide. Na de middelbare school overwoog hij nog even sterrenkunde te gaan studeren, maar het werd uiteindelijk de landbouwuniversiteit in Wageningen. Zijn fascinatie voor de sterren verdween nooit en leidde uiteindelijk tot deze parel van literaire non-fictie. Westerman slaagt erin de geschiedenis van de sterrenkunde te verbinden met de duistere bladzijden van de holocaust en doet dat zo welbespraakt dat het lastig is het boek even weg te leggen. Westerman is een uitmuntend observator en origineel denker. Het knappe is: zijn boek bevat feitelijk niets nieuws, maar de verbanden die de auteur legt en de diepere lagen die hij steeds aanboort, maken dat het boek blijft boeien en uitdagen. We lezen over Galilei, die als eerste een telescoop op de planeten richtte. Over de eerste Russische kosmonauten, maar ook over Nederlandse wetenschappers die veel hebben betekend, zoals Christiaan Huygens en Jan Hendrik Oort. Die laatste deed niet alleen vele grote ontdekkingen in de (radio)astronomie, maar nam ook het initiatief voor de Drentse radiotelescopen. Westerman kijkt ook vooruit; hij bespreekt de nieuwste ontwikkelingen in de ruimtevaart, zoals de missies naar Mars en de plannen om over een paar jaar weer mensen op de maan te zetten. Waarom we dit doen, daarover filosofeert Westerman, vaak op virtuoze wijze.

Prikken zonder naalden, scheikundeles over de perfecte tiramisu, en de invloed van spraakassistenten op onze communicatie. Wil je meer over deze onderwerpen weten? Dan kun je terecht op het YouTube-kanaal van de Universiteit van Nederland. Iedere maandag en donderdag om vier uur ’s middags zet Universiteit van Nederland een gloednieuw college op haar YouTube-kanaal. Met al meer dan achthonderd colleges wil de stichting achter de UvN wetenschap toegankelijk maken voor breed publiek. En nu heel Nederland zijn avonden noodgedwongen thuis doorbrengt, zijn de nieuwste colleges een welkome aanvulling op het tv-aanbod. Op enerverende wijze vertellen topwetenschappers over onderwerpen die dichtbij hun vakgebied liggen. Een van de recente colleges is van ethicus Olya Kudina van de TU Delft. Zij vertelt over de invloed van spraakassistenten op onze communicatie. Door als gebruiker luid en bijna staccato tegen een spraakassistent te praten, kan het apparaat de commando’s beter opvolgen. Ongemerkt leren kinderen zo van hun ouders dat onbeleefd communiceren loont, stelt Kudina. Daarnaast corrigeert een spraakassistent niet en heeft het apparaat eindeloos geduld zonder boos te worden. Een van de redenen waarom juist kinderen zich aangetrokken voelen tot dit soort technologie. Het college is zeker geen pleidooi tegen technologische ontwikkelingen. Maar Kudina laat wel zien dat we onszelf altijd een spiegel moeten voorhouden om te zien wat technologie met ons doet. En waar nodig moeten we de technologie bijschaven in plaats van ons gedrag. Voor de scheikundeliefhebbers is er het college van Francesco Picchioni van de Rijksuniversiteit Groningen. Hij legt uit wat colloïdale mengels zijn en onthult ondertussen de geheimen van de beste tiramisu. David Fernandez Rivas van de Universiteit Twente speelt in op de actualiteit van het grootschalig vaccineren en legt uit hoe een ingenieur kan prikken zonder naald. En wie benieuwd is naar wetenschappelijke uitleg over het ontstaan van het coronavirus, waarom meer mannen overlijden aan het virus dan vrouwen, en wat de risico’s van het coronavaccin zijn, kan daarvoor ook terecht bij de colleges van de Universiteit van Nederland. De stichting geeft speciale aandacht aan het coronavirus en wat wetenschappers hierover te vertellen hebben. De colleges duren hooguit twintig minuten en de verscheidenheid aan thema’s is groot. Zo is er voor ieder wat wils. (DP) Collegereeks Universiteit van Nederland YouTube | Podcast van De Correspondent

De Kosmische Komedie Frank Westerman | 304 Blz. | € 22,99

ILLUSTRATIE : UVN

MAART 2021 • DE INGENIEUR

57

MEDIA

Ondersteboven Een 240 jaar oud Duits familiebedrijf maakt de spectaculairste attracties. Dat levert een aanstekelijk fotoboek op. Tekst: Pancras Dijk

Na een bezoek aan Disney World in Florida kwam het idee om Europa-Park op te richten, met onder andere de Blue Fire Megacoaster. 58

DE INGENIEUR • MAART 2021

Dwervelwind, Lost Gravity, Max & Moritz. Deze namen zullen niet elke lezer iets zeggen, maar pretparkbezoekers herkennen ze direct: het zijn de achtbanen in respectievelijk Toverland, Walibi Holland en de Efteling. Echte kenners weten bovendien dat ze van dezelfde fabrikant zijn: het Duitse Mack Rides. Het verhaal van dit familiebedrijf begint in 1780, toen de jonge keuterboer Paul Mack wat extra zakcenten verdiende met het repareren van boerenkarren. De zaken liepen goed, zijn werkplaatsje groeide en werd een vooraanstaande producent van koetsen en later woonwagens voor circusen kermisartiesten. In 1921 bouwde het bedrijf – inmiddels onder leiding van nazaat Heinrich Mack III – zijn eerste houten achtbaan. Sinds enkele decennia geldt Mack als een van de toonaangevende producenten van grote pretparkattracties ter wereld, naast concurrenten als het Nederlandse Vekoma (bouwer van de Python in de Efteling) en Intamin uit Liechtenstein dat voor Walibi de Goliath bouwde. In het boek Made by Mack komen alle attracties van de Duitse firma langs in de vorm van spectaculaire beelden. Interviews met een aantal hoofdrolspelers maken vooral duidelijk hoe de Macks van oudsher

slim ingenieurswerk koppelen aan zakelijk instinct. Roland Mack vertelt hoe hij in 1972 als student werktuigbouwkunde met zijn vader (toenmalig topman) het pas geopende Disney World in Florida bezocht. Al in het vliegtuig terug naar Duitsland ontstond het idee om in eigen land iets vergelijkbaars op te zetten. Het resultaat is het succesvolle Duitse Europa-Park, dat ook tot het Mack-imperium behoort. Bij het daadwerkelijk ontwerpen van een achtbaan speelt intussen de computer een grote rol, verklapt managing director Christian von Elverfeldt. Het uitgangspunt is niet veranderd: bij een goede looping zal er geen druppel morsen uit het glas water dat je in de hand houdt. Maar waar voorheen de ingenieurs eindeloos zaten te tekenen, zitten ze nu met de klant voor een beeldscherm. ‘We bedenken samen hoe de baan eruit komt te zien en kunnen dan meteen een virtuele testrit maken.’ Of de pretparken binnenkort weer open gaan, is op het moment van schrijven nog onduidelijk. Maar alleen al door dit boek krijg je ontzettend veel zin om snel weer eens in een achtbaan plaats te nemen. Made by Mack 190 Blz. | € 39,90

Q&A

Door de lockdown zijn veel tentoonstellingen online te bezoeken. De Ingenieur pikt de interessantste eruit en stelt de maker vijf vragen.

De Duitse architect Bruno Taut (1880-1938) bracht schoonheid en arbeiderswijken samen. Tot 29 augustus 2021 presenteert het aan de Amsterdamse School gewijde Museum Het Schip de tentoonstelling Bruno Taut: De fantasie voorbij, medesamengesteld door directeur Alice Roegholt. Geïnteresseerden kunnen een telefonische privérondleiding met een van de curatoren boeken.

1 2 3 4 5

Behoefte aan rust? Zet dan de nieuwe LEGO-playlist op. Handen die door bakken vol LEGO graaien, op zoek naar het juiste blokje, of twee stenen die in elkaar klikken: een luisterervaring die haast meditatief blijkt. LEGO WHITE NOISE | SPOTIFY | GRATIS

Tekst: Dayinta Perrier

Waarom deze tentoonstelling? ‘Onder ingewijden is Taut bekend om zijn Alpine Architectuur met enorme utopische glazen steden op de toppen van de Alpen. Met de opkomst van de arbeidersklasse na de Eerste Wereldoorlog wilde hij zijn idealistische ontwerpen inzetten voor de verheffing van de sociale klasse. De Amsterdamse School had diezelfde ideologie, Taut was dan ook een bewonderaar van de Nederlandse bouwstijl.’ Voor wie is het tentoonstelling bedoeld? ‘De architectuur van Taut is kleurrijk en fantasievol. De tentoonstelling is voor iedereen die is geïnteresseerd in bijzondere architectuur en sociale bewogenheid. Daarnaast stellen we ook onbekendere werken tentoon. Ook de Tautkenner zullen we weten te verrassen.’ Wat heeft u zelf ontdekt bij het samenstellen van de tentoonstelling? ‘In de tijd dat Taut in Japan verbleef, maakte hij toegepaste kunst om rond te komen. Wat bleek: als jongetje kreeg de Japanner Kengo Kuma van zijn vader een door Taut ontworpen doosje. Hij was zo onder de indruk dat een architect zo’n mooi doosje had gemaakt, dat Kuma besloot ook architect te worden. Nu is Kuma een van de bekendste Japanse architecten. We hebben zijn werk nu voor het eerst in verband kunnen brengen met Taut.’ Wat fascineert u aan deze architect? ‘Bijzonder aan Taut zijn z’n wilskracht en doorzettingsvermogen om schoonheid te verbinden met sociale en maatschappelijke betrokkenheid. Ondanks zijn interesse voor utopische bouwwerken wist hij met beide benen op de grond te blijven.’ Hoe bent u te werk gegaan om de tentoonstelling online te brengen? ‘Voor de telefonische privétour hebben we enkele werken geselecteerd die mooi te filmen zijn. De bezoeker wordt rondgeleid door een van de curatoren die elk een persoonlijke draai geven aan het verhaal. De bezoeker hoort veel meer over de architect dan we kwijt kunnen op een bordje in het museum en kan direct vragen stellen. Dat maakt een online bezoek heel persoonlijk.’

FOTO : MUSEUM HET SCHIP

Hoe heeft Amazon kunnen uitgroeien tot een van de grootste bedrijven ter wereld? Twee voormalige topmedewerkers, Colin Bryar en Bill Carr, beschrijven wat het betekent om ‘Amazoniër’ te zijn en onthullen de geheimen van het succes. WORKING BACKWARDS | 384 BLZ | € 22,99

Bij innovatie hoort tegenslag, soms met catastrofale gevolgen. Disasters Engineered belicht technologische rampen, zoals de kernramp in Fukushima, de schipbreuk van de Exxon Valdez en de brand in de Grenfelltoren. Welke ontwerpfouten waren er gemaakt en wat hebben we ervan geleerd? DISASTERS ENGINEERED | DISCOVERY VANAF DINSDAG 30 MAART OM 20:30 UUR

Terwijl het begin twintigste eeuw in Europa steeds duisterder werd, ontstond in een woonhuis in Leiden een microkosmos voor natuurkundige denkers uit de hele wereld. Margriet van der Heijden dook in de archieven voor het verhaal achter het leven van Paul Ehrenfest en zijn vrouw Tatiana Afanassjewa en hun liefde voor de natuurwetenschappen. DENKEN IS VERRUKKELIJK | 432 BLZ | € 39,99

MAART 2021 • DE INGENIEUR

59

Voorwaarts

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

Slingerend over het IJ

Plan Tellegen was het ei van Columbus voor Amsterdam

Snel, makkelijk en veilig naar de overkant van het IJ. Daarover wordt in Amsterdam al meer dan 180 jaar gesteggeld. In 1915 presenteerde het weekblad Het Leven daarvoor een plan van de kersverse burgemeester Jan Willem Cornelis Tellegen. Amper een maand na diens benoeming deed het tijdschrift uit de doeken wat hij onder meer samen met ‘de knapste ingenieurs in Delft’ zou hebben bedacht: de Tellegensche IJ-slinger. Civiel-ingenieur Jan Willem Cornelis Tellegen had voor zijn aanstelling als burgemeester in 1915 zijn sporen verdiend als directeur van het pas opgerichte Bouw- en Woningtoezicht in de hoofdstad. Met straffe hand had hij krot- en kelderwoningen onbewoonbaar verklaard en gezorgd voor de bouw van 3500 arbeiderswoningen. Onder zijn burgemeesterschap werd Berlages Plan Zuid aangenomen en de weg geëffend voor de architecten van de Amsterdamse School. Met de annexatie van de gemeenten Watergraafsmeer in het oosten, Sloten in het westen en Buiksloot, Nieuwendam en Ransdorp ten noorden van het IJ, werd de stad begin 1921 bijna vier keer zo groot. Zo ontstond er ruimte voor hoognodige nieuwbouw en uitbreiding van de havens. Maar zijn ‘plan’ voor de sprong over het IJ wordt nergens geroemd.

werking zijnde stoomponten’ naar het midden van het IJ varen. ‘En daar ter plaatse, waar binnenkort de eerste paal geslagen wordt, voor den linkschen der beide reusachtige boktorens, zal de Burgemeester een rede uitspreken.’ Helaas is niet te achterhalen hoeveel belangstellenden die donderdag daarop present waren op De Ruyterkade. Oplettende lezers hadden het misschien al geraden door de datum van de bijzondere gebeurtenis te bedenken. Maar ook de argeloze lezer krabt zich bij het lezen van het volledige artikel achter de oren en begint breed te grijnzen bij de groeiende opeenstapeling van ongerijmdheden. Bijvoorbeeld de vrij onpraktische capaciteit van deze enorme gondel van veertig bij zestig meter: 120 auto’s of rijtuigen, 10.000 passagiers en een totaalgewicht van 2,8 miljard kilogram, het gewicht van ongeveer 45 Titanics. De genoemde snelheid van de gondel is al even absurd. De auteur stelt dat het gevaarte tijdens de slinger naar

Sneller dan het licht In acht rijk geïllustreerde pagina’s maakte het weekblad Het Leven Tellegens baanbrekende plan voor de IJslinger dinsdag 30 maart 1915 openbaar. In het midden van het IJ moeten twee masten van zeventig meter hoog verrijzen. Tussen De populariteit van elektrische beide zogeheten ‘boktorens’ van gewapend beton hangt een gondel aan 24 kabels met kabelbanen in de Alpen kan als een dikte van 29 centimeter. Deze ‘slinger- inspiratiebron hebben gediend hal’ verbindt als een reusachtige schommel beide IJ-oevers met elkaar. Een pagina met bouwkundige en technische tekeningen toont de details de overkant een topsnelheid van 312 meter per seconde van het plan. Zo moet een elektromagnetische trolly bereikt. Daarmee zouden de passagiers worden blootgebovenin de twee masten de kabels omhoogtrekken om steld aan een versnelling van 30 à 40 g. Geen van hen zou te voorkomen dat de gondel in het midden van het IJ de oversteek overleven. het water raakt. Daar komt bij dat de masten niet zeventig meter, maar Na uitgebreide natuurkundige uiteenzettingen nodigt ongeveer duizend meter hoog zouden moeten zijn om te Het Leven de lezers uit zich de komende donderdag te voorkomen dat de arme reizigers tijdens hun helletocht melden op De Ruyterkade. Daar zullen ‘de thans nog in ook nog worden gekielhaald. 60

DE INGENIEUR • MAART 2021

1915

‘Het IJ heeft ter hoogte van het punt Ruyterkade-Tolhuis een breedte van nagenoeg 375 Meters, de overtocht, welke met de stoomponten om de zeven minuten plaats heeft, duurt vier à vijf, zoodat met wachten en oponthoud mee, gerekend worden kan dat het tijdsbestek, noodig om den overtocht Ruyterkade-Tolhuis af te leggen, twaalf minuten eischt. Veel en véél te lang. Hoe zal ‘t in de toekomst zijn? De overtocht per IJ-slinger duur 1,773 sec., dus nog niet geheel en tenvolle 2 seconden, zegge en schrijve twee seconden!’ Weekblad Het Leven. Geïllustreerd onthult het plan van burgemeester ir. Jan Willem Cornelis Tellegen voor een nieuwe verbinding over het Amsterdamse IJ (30 maart 1915)

Wat historische 1-aprilgrappen zo informatief maakt, is dat ze vaak iets onthullen over de diepste verlangens en toekomstwensen van een tijdsgewricht. Al in 1839 werd het eerste voorstel voor een brug over het IJ gepresenteerd en er zouden in de loop van de eeuw nog vele volgen. Met de aanstaande annexatie van de gemeenten boven het IJ was de kwestie urgenter dan ooit. De grap weerspiegelt bovendien het succes van elektrisch vervoer in Amsterdam. Niet alleen de elektrische tram (1900), maar ook de elektrische auto’s van taxibedrijf Atax domineerden in die jaren (1909-1926) het straatbeeld. Zweefbrug De bedenkers van de grap hebben zich mogelijk laten inspireren door de zogenoemde zweefbrug, zweefpont of gondelbrug. Die werd vanaf 1893 in diverse Europese

havens en riviermondingen ingezet om mensen en voertuigen via een plateau, hangend aan lange kabels, over te zetten zonder de zeevaart te hinderen. Ook de groeiende populariteit van elektrische kabelbanen voor toeristisch personenvervoer – onder meer in Gibraltar, San Sebastián en de Alpen – kan als inspiratiebron hebben gediend. Zelfs in het meest recente stedenbouwkundig advies Genereus Verbonden (2020) over een vaste IJ-verbinding wordt de mogelijkheid van een toeristische kabelbaan over het IJ nog opengehouden. Burgemeester Tellegen overleed op 16 april 1921 aan een hartaanval, drie weken na zijn herbenoeming als burgemeester. Sommige historici beschouwen de progressief-liberale Tellegen als een van de beste burgemeester die Amsterdam heeft gehad. Maar zelfs hij slaagde er niet in de sprong over het IJ te nemen.

‘Zij-aanzicht van den IJ-slinger op het oogenblik, dat de slingerhal den Amsterdamschen oever (links) verlaat; geheel recht het station Tolhuis’, aldus weekblad Het Leven. foto : het leven . geïllustreerd

MAART 2021 • DE INGENIEUR

61

Teamgeest

Nederland telt tientallen studententeams waarin aankomende ingenieurs zich een jaar lang fanatiek inzetten om toe te werken naar een concreet doel.

Een huis dat duurzaam leven stimuleert Een huis bouwen dat niet alleen duurzaam is, maar ook een duurzame levensstijl bevordert. Dat is de opdracht van het studententeam VIRTUe van de Technische Universiteit Eindhoven. Het ontwerp is inmiddels klaar, in oktober moet het huis af zijn. Tekst: Dayinta Perrier

Over een paar maanden gaan vijftig studenten van het team VIRTUe eigenhandig hun zelf ontworpen woning op ware grootte bouwen. Ze krijgen daarbij hulp van het bouwbedrijf Stam + De Koning. ‘Het team volgt nu al veiligheidscursussen zodat we straks bij de bouw direct de handen uit de mouwen kunnen steken’, zegt Willem Arts van van het studententeam. ‘Het zal een behoorlijke klus worden.’ Het huis bestaat uit twee appartementen en een gedeelde ruimte en heeft een oppervlak van in totaal rond de zeventig vierkante meter. Voor het ontwerp en de bouw samen hebben de studenten drie jaar de tijd. Nu

het ontwerp na anderhalf jaar is afgerond, kunnen de onderdelen worden besteld. Het resultaat moet vanaf oktober te bewonderen zijn op de campus van de Technische Universiteit Eindhoven. Zoutoplossingen Volgend jaar juni gaat het huis op reis naar de Duitse stad Wuppertal, waar het team meedoet aan de internationale wedstrijd Solar Decathlon Europe. Voor deze wedstrijd moeten de studenten een duurzaam huis ontwerpen op zonne-energie. Daarom is het ontwerp modulair en heeft het onder andere zonnepanelen en een warmtepomp.

Het ontwerp Het huis van de studenten kan zowel op zichzelf staan als bovenop een bestaand gebouw worden geplaatst. 62

DE INGENIEUR • MAART 2021

Het meest gebruikte bouwmateriaal is hout. ‘Hout is goed isolerend en duurzaam’, zegt Arts. ‘Daarom is het aantrekkelijk om mee te werken.’ Hout kan echter geen warmte opslaan om later weer af te geven als de ruimte afkoelt.Hiervoor gebruiken de studenten zogenoemde faseovergangsmaterialen van opgeloste zouten in de vloeren van het huis. Door van de ene fase over te gaan in de andere, kunnen deze materialen overtollige warmte opnemen bij hogere temperaturen en weer afgeven bij lagere temperaturen. Zo blijft de temperatuur van het huis relatiefconstant zonder dat er actieve verwarming of koeling nodig is. ‘Dit soort materialen wordt nog niet grootschalig toegepast in de bouw’, vertelt Arts. ‘Ons huis is een mooi platform om ze te testen.’ Aantrekkelijk duurzaam Volgens de studenten is de technologie zelf niet de uitdaging. ‘Er is al ontzettend veel technologie ontwikkeld om een duurzaam huis te bouwen’, zegt Arts. ‘Het moeilijkst is een huis zo te ontwerpen dat de bewoner de duurzame techniek maximaal benut.’ Daarom hebben de studenten een enquête gehouden onder ruim vijfhonderd deelnemers. Daaruit kwam dat veel mensen denken dat duurzaam leven niet alleen ingewikkeld is,

Slim display EQUI helpt de bewoners te bepalen wanneer het beste moment is om de was te doen. beeld : virtue

Naam: VIRTUe Aantal leden: 50 Doel: een duurzaam huis ontwerpen en bouwen Perspectief: huizen en wijken ontwerpen die een duurzame levensstijl bevorderen

maar ook duur en eigenlijk niet hun eigen verantwoordelijkheid. Gebaseerd op deze resultaten bedachten de studenten vervolgens verschillende manieren om bewoners ertoe te verleiden toch duurzaam te leven. ‘We hebben geprobeerd om het de bewoners zo makkelijk mogelijk te maken en ook om samenhorigheid te creëren’, zegt Arts. ‘Want dan hebben zij niet het gevoel dat ze alles alleen moeten doen.’ Gedeelde mobiliteit, faciliteiten en ruimten zijn daarvoor belangrijk volgens de studenten. Voor de gemeenschappelijke ruimten ontwikkelden de studenten de software EQUI, een slim display dat aangeeft wanneer bepaalde energieslurpende processen het beste kunnen gebeuren. ‘Als de zon schijnt, is op het display te zien dat het een goed moment is om de was te doen’, zegt Arts. ‘Het is zelfs zo in te stellen dat de wasmachine op zo’n moment automatisch aangaat.’ Testhostel Of de toekomstige bewoners van het huis daadwerkelijk een duurzame levensstijl ontwikkelen, is moeilijk te voorspellen. ‘Pas als mensen het huis gaan bewonen, kunnen we zien of ons ontwerp werkt’, zegt Arts. Daar-

om willen de studenten kijken of het mogelijk is testbewoners in het huis te laten wonen zolang het in Eindhoven staat. De studenten hopen dat hun ontwerp een goede kans maakt bij de internationale wedstrijd in Wuppertal wegens originaliteit. ‘Waarschijnlijk zullen de meeste huizen soortgelijke technologie bezitten’, zegt Arts. ‘Ons ontwerp is begonnen met het idee om bewoners duurzamer te maken, hopelijk maakt die ideologie onze inzending uniek.’ Daarnaast hebben de studenten het huis zo ontworpen dat het ook bovenop een bestaand gebouw in de stad kan worden geplaatst. Zo willen ze laten zien dat het ontwerp van het huis direct in de bestaande wijken van Wuppertal is toe te passen. Na de wedstrijd in Duitsland zullen acht van de inzendingen worden geselecteerd voor een plek in de expositie op de campus in Wuppertal. ‘De huizen blijven daar staan voor de tentoonstelling én bezoekers kunnen er een nachtje slapen’, zegt Arts. ‘Zo kunnen ze aan den lijve ondervinden hoe prettig een duurzame woning is.’

BEELD : ESA

Rookmelders van de aarde Ingenieurs ontwikkelen satellieten die de uitstoot van broeikasgassen meten. Sjoemelen met uitstootdata is er binnenkort niet meer bij.

AI op safari Hoe reageren neushoorns op de aanweigheid van stropers? Wageningse onderzoekers gebruiken gps en kunstmatige intelligentie om dat te leren, en de dieren te redden.

Vissen naar CO2

CO2 uit de lucht halen is lastig. Delftse onderzoekers gooien het over een andere boeg: ze halen kooldioxide juist uit de oceaan.

Energieverbruik tastbaar maken Andy van den Dobbelsteen, hoogleraar Climate Design & Sustainability aan de TU Delft, zet zowel serieuze als lichtvoetige middelen in om mensen te wijzen op hun CO2-uitstoot.

DE INHOUD IS ONDER VOORBEHOUD

Teamoverleg Het team VIRTUe bestaat uit vijftig studenten die samen een duurzaam huis ontwerpen en bouwen. MAART 2021 • DE INGENIEUR

63

Vragenvuur

Zes prikkelende vragen aan Jasper van Kuijk, cabaretier, columnist en ontwerponderzoeker. Zijn voorstelling Tot hier en niet verder ligt tijdelijk stil vanwege corona. In juni komt zijn boek Bonusland uit, over een jaar met zijn gezin op het Zweedse platteland.

Tekst: Jim Heirbaut

64

Wat is het laatste dat u zelf heeft gerepareerd?

Mijn schoen, waarvan de zool een beetje los zat. Die kan na wat Bison Kit en een poetsbeurt zo weer een jaar mee. Dat gaf me wel een voldaan gevoel. In Zweden heb ik een Honda MT50-brommer gekocht. Het was echt leuk om daaraan te sleutelen, hoewel ik daar helemaal geen ervaring mee had. Gelukkig is er YouTube.

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

Voor de digitale dienstverlening van de overheid. De infrastructuur waarop data wordt gedeeld, hangt van losse oude systemen aan elkaar. Dat maakt ze instabiel, lastig om dingen te veranderen en het zorgt ervoor dat de samenwerking tussen verschillende overheden stroef loopt. Daar moeten we echt een oplossing voor vinden. Inspiratie daarvoor kunnen we in Singapore en Estland vinden.

‘Ik wou dat ik dát uitgevonden had!’

Ik was graag bij de vroege fase van ontwikkeling van computers geweest. De eerste grafische interfaces, muis, pda (personal digital assistant, red.) en de eerste iPhone. Baanbrekende ontwikkelingen die onze manier van werken hebben veranderd.

Van welke fout heeft u het meest geleerd?

In mijn studententijd zat ik in de lustrumcommissie van de studentenvereniging. Ik maakte een boekje, maar stuurde dat zonder laatste check naar de drukker. Het stond vol spelfouten en er stond zelfs een verkeerde datum voor het gala. Daar waren de andere commissieleden niet blij mee. Voor mij was de harde les: wat je ook maakt, ontwerpt of schrijft, leg het áltijd voor aan iemand anders. Zelf word je na een tijdje blind voor fouten in je werk.

Wat is uw niet-duurzame guilty pleasure?

Ik kan ons huis uit 1926 noemen of dat ik vlees lekker vind. Maar laat ik deze nemen: ik rijd nog steeds in een benzineauto als opvolger van een ontzettend fijne Volvo stationwagen op diesel. Toen die laatst op was, hadden we kunnen kiezen voor een elektrische auto, maar daarmee voorzag ik te veel gedoe. Ik moet vaak naar theaters, en dan is zoeken naar een laadpaal niet fijn. Blijkbaar wacht ik eerst even tot de kinderziekten eruit zijn.

Welke technologische ontwikkeling baart u zorgen?

Kunstmatige intelligentie, AI. Eerst was het een grote hype en daarna probeerden sommigen het weg te relativeren. Maar ik maak me om twee redenen zorgen. Ten eerste is er het risico dat AI zelfbewustzijn krijgt en de mens overvleugelt. Ik zeg niet dat het gebeurt, maar áls het gebeurt… Als zelfs specialisten als Elon Musk en de overleden Stephen Hawking hiervoor waarschuwen, dan zou ik dat maar serieus nemen. Het tweede risico is dat AI een flink deel van ons werk overneemt. We moeten op zijn minst nadenken over de gevolgen hiervan en hoe we de maatschappij dan inrichten. Nee, ik ben niet meer de techno-optimist die ik ooit was.

DE INGENIEUR • MAART 2021

foto : els zweerink

Plan je studie met de online professional development tool KIVI en het hoger technisch onderwijs helpen studenten goed op weg

Het hoger technisch onderwijs wil studenten optimaal

techniekfaculteiten sluiten een collectief lidmaatschap

voorbereiden op het beroep van ingenieur door kennis,

bij KIVI af voor studenten en docenten. Zo’n lidmaatschap

vaardigheden en beroepshouding te ontwikkelen en hen

vergroot de aansluiting bij de beroepspraktijk en

in contact te brengen met ervaren ingenieurs en inzicht

(internationale) carrièrekansen van studenten.

te geven in carrièremogelijkheden. Steeds meer

Kijk voor meer informatie: www.kivi.nl/hto

KIVI voor studenten • Gebruik van de Online Professional Development (OPD) tool voor professionele ontwikkeling en opbouw van het portfolio tijdens de studie. Dit helpt studenten tijdens de studie, bij stagevoorbereiding en afstuderen;

• Toegang tot 400 KIVI-bijeenkomsten per jaar; • Toegang tot de ‘international community’ via de KIVI afdeling International Engineers; • Toegang tot de KIVI Ingenieurscoaches voor 1 op 1 loopbaanbegeleiding; • Gebruik maken van

het KIVI-netwerk; • Digitale versie van het magazine De Ingenieur. Kivi voor docenten • Structurele invulling van aansluiting bij de beroepspraktijk voor accreditatie.

Neem nu een kennismakingsabonnement

EN ONTVANG DRIE NUMMERS VOOR SLECHTS € 25,deingenieur.nl/abonnement

Het laatste nieuws uit de wereld van de techniek, diepgra-

Je ontvangt dan drie nummers voor slechts 25 euro. Ga

vende achtergrondreportages, scherpe columns, spraak-

snel naar deingenieur.nl/abonnement, meld je aan en de

makende interviews en analyses, fraaie fotografie, verhelde-

eerstvolgende drie nummers vallen automatisch bij je in de

rende infographics: je leest het elke maand in De Ingenieur.

bus. Trouwens: het kennismakingsabonnement is ook zeer

Neem nu een voordelig kennismakingsabonnement.

geschikt als cadeau!