De Ingenieur april 2024

TECHNIEK MAAKT JE TOEKOMST

DE INGENIEUR NR. 4 JAARGANG 136 APRIL 2024

STERKERE DIJKEN Komen de innovaties snel genoeg?

VERGROENING HORTUS

|

Sociale veiligheid Is de kritiek van de inspectie op de TU Delft terecht?

A S M L’ S N I E U W E E U V- S Y S T E E M

|

DUURZAAM TRANSPORT

Caroline Bouvier: Luister vooral naar jezelf

|

N AT U U R L I J K E W AT E R S T O F

Vliegende bus Kruising tussen drone en auto

Word Top-ingenieur

Beluister de ervaringen van Chartered en Incorporated Engineers KIVI heeft een aantal podcasts gemaakt om de titel Chartered Engineer/Incorporated Engineer te verhelderen, een beeld te geven van het behalen van de titel en de waarde ervan. In de podcasts vertellen Chartered Engineers uit verschillende werkvelden en met verschillende achtergronden uit eigen ervaring.

De podcasts zullen één voor één verschijnen op: www.kivi.nl.

Vooraf

Pancras Dijk is hoofdredacteur van De Ingenieur.

In de ogen kijken

‘Zal ik mijn analoge Hasselblad gebruiken?’

Sinds begin 2020 vindt u elke maand in dit blad de rubriek DRIVE. Een ingenieur vertelt daarin wat hem of haar motiveert, hoe de liefde voor techniek is ontstaan en wat hij of zij hoopt te bereiken. Het levert altijd persoonlijke interviews op. Neem de aflevering van deze maand: een verhaal over afgunst, nieuwsgierigheid en luisteren naar jezelf.

Toen we de rubriek bedachten, wisten we één ding zeker: om de geïnterviewde in de ogen te kunnen kijken hoort er een paginagroot portret bij.

Bianca Sistermans, die ik kende als fotograaf van schrijvers en dichters, bleek de gedroomde kandidaat. Ik herinner me dat ze me vroeg: ‘Wil je dat ik het portret met een digitale camera maak, zodat ik je elke maand een keuze kan bieden uit verschillende beelden? Of zal ik mijn analoge Hasselblad gebruiken, met als nadeel dat ik maar één beeld kan ontwikkelen?’

Hoe gek we op de redactie ook zijn op de nieuwste techniek, was de keuze snel gemaakt. Dus sindsdien gaat Bianca elke maand op pad met haar oude camera – deze maand voor de vijftigste keer. Ze voert soms urenlange gesprekken om de ingenieur in kwestie een beetje te leren kennen, alvorens de camera te voorschijn te halen.

Vaak hoorde ik nadien van geportretteerden hoe fijn ze de fotosessie hadden gevonden. Een afspraak op de Universiteit Twente verliep zelfs zo inspirerend, dat Bianca werd teruggevraagd als artist in residence. Dat resulteerde in een bundel met gedichten van Eva Gerlach en een fototentoonstelling, vanaf deze maand te zien op de campus. U leest er meer over op pagina 58.

Op de cover

Ook de Lekdijk nabij Ameide moet worden versterkt als onderdeel van het Hoogwaterbeschermingsprogramma, dat nu tien jaar bestaat.

FOTO : CEES VAN DER WAL / WATERSCHAP RIVIERENLAND

PORTRET : ROBERT LAGENDIJK

APRIL 2024 • DE INGENIEUR

1

Redactie Pancras Dijk (hoofdredacteur) Astrid van de Graaf (eindredacteur) Jim Heirbaut Marlies ter Voorde Redactieadres Prinsessegracht 23 2514 AP Den Haag Postbus 30424 2500 GK Den Haag TEL. 070 3919 885 E-MAIL redactie@ingenieur.nl WEBSITE deingenieur.nl

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

De Ingenieur verschijnt twaalf maal per jaar. © Copyright 2024 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 daaraan alsnog te voldoen.

ISSN 0020-1146 Abonnementen 2024 Leden van het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs (KIVI) ontvangen De Ingenieur uit hoofde van hun lidmaatschap.

Abonnement voor niet-leden (inclusief btw): printmagazine: € 162,50 per jaar digitaal: € 104,50 per jaar losse nummers: € 17,50 (inclusief verzending)

RUBRIEKEN 37 | Zien & Doen Veranderende stad 39 | Inbox Reacties van lezers 40 | Eureka Onderwatervlieger en andere ontwerpen voor morgen

4 | NIEUWS Ingenieur van het Jaar Robotvink Startupklimaat Geo-spoofing 52 | M E D I A Voedselindustrie De wereld van Carlijn

51 | KIVI-activiteiten Autonome auto’s

De beste gebouwen van Amsterdam De mogelijkheid bestaat

Abonnementen worden tot wederopzegging aangegaan en ten minste voor de vermelde periode. Het abonnement kan na deze periode per maand worden opgezegd. U kunt uw opzegging het beste doorgeven via onze website: deingenieur.nl/lezersservice.

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

WEBSITE deingenieur.nl ADRES Postbus 30424, 2500 GK Den Haag E-MAIL abonneeservice@ingenieur.nl TEL. 070 39 19 850 (bereikbaar op maandag, dinsdag en donderdag van 9 tot 15.30 uur)

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

Contributie 2024 Regulier lidmaatschap: € 173,30 jaar of jonger: € 47,50,-* Studentlidmaatschap: € 23,50* Seniorlidmaatschap: € 136,50 De contributie voor leden in het buitenland is gelijk aan die voor leden woonachtig in Nederland. Een lidmaatschapsjaar loopt van 1 januari tot en met 31 december. Bij lidmaatschappen die in de loop van het jaar ingaan, wordt de contributie naar rato berekend. Aanmelden voor het lidmaatschap kan via kivi.nl/lidworden. * De Ingenieur digitaal Opzeggen lidmaatschap Het lidmaatschap wordt jaarlijks automatisch verlengd. Beëindiging van het lidmaatschap kan per het einde van het kalenderjaar. Er geldt een opzegtermijn van ten minste één maand; een schriftelijke opzegging per brief of e-mail dient uiterlijk 1 december in ons bezit te zijn. Na ontvangst van de opzegging en eventueel verschuldigde contributie verstuurt de ledenadministratie een bevestiging.

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

58 | Voorwaarts Tekeningen van de toekomst 62 | Teamgeest Team Solid slaat energie op in ijzerbolletjes PERSOONLIJK 46 | DRIVE Chemicus Caroline Bouvier ontleedt oude meesters 59 | Q&A Huib Modderkolk

COLUMNS 11 | Punt Hoogleraar Pieter van Gelder over afschaffing van het luchtalarm 25 | Möring Visoenen van de Vasa 35 | Podium Felienne Hermans

64 | Vragenvuur Ingenieur van het Jaar Pavlina Nanou

36 | Enith Trilpil 39 | Jims verwondering Blikvangers 45 | Rolf zag een ding Kijkgaatje

NR. 4 JAARGANG 136

APRIL 2024

foto : cees van der wal / waterschap rivierenland

12

Veilig achter de dijk In de tien jaar dat het ambitieuze Hoogwaterbeschermingsprogramma nu bestaat, lijkt de opgave alleen maar groter te zijn geworden. Kan innovatie helpen de grootste dijkversterkingsoperatie sinds de Deltawerken te versnellen?

20 | Lithografisch meesterstuk Onlangs presenteerde ASML een nieuwe versie van zijn EUV-machine, het vlaggenschip van het bedrijf. Hoe werkt het enorme apparaat en wat kan het?

32 | Waterstof uit de ondergrond 26 | Kas van de toekomst De karakteristieke Drieklimatenkas van de Hortus Botanicus in Amsterdam moet energiezuiniger. Hoe pak je dat aan?

30 | Weg naar duurzaam zwaartransport Auto’s worden steeds duurzamer, maar het vrachtverkeer blijft achter. Dat kan anders, betogen studenten van het Laboratorium Verantwoorde Mobiliteit. foto ’ s : asml ; boom landscape

Steeds vaker worden natuurlijke waterstofreservoirs gevonden. Kan waterstof naast drager ook een belangrijke bron van energie worden?

48 | ‘Leidinggevende maakt het verschil’ De onderwijsinspectie is kritisch overde sociale veiligheid aan de TU Delft.

Hoogleraar Zofia Lukszo, voorzitter van het vrouwennetwerk DEWIS, ziet een maatschappelijk probleem en bepleit een cultuurverandering.

APRIL 2024 • DE INGENIEUR

3

xxxx p.22

xxxx p.23

xxxx p. 26

ONDER REDACTIE VAN JIM HEIRBAUT

xxxxx p.18

REDACTIE@INGENIEUR.NL

Elektriciteitsmarkten moeten kleiner en flexibeler De toekomst is aan lokale energiemarkten, laat Sjoerd Doumen zien in promotieonderzoek aan de TU Eindhoven.

Tekst: Jim Heirbaut

Het landelijke stroomnet is van karakter veranderd. Zonneweiden en windparken produceren bij de juiste weersomstandigheden veel elektriciteit. Intussen hebben consumenten steeds vaker een elektrische auto of een warmtepomp. En stroom verbruiken we het liefst met z’n allen tegelijk.

Het stroomnet is zo vol dat bedrijven op veel plekken geen nieuwe aansluiting meer krijgen. Tegelijkertijd zijn vraag en aanbod niet altijd met elkaar in evenwicht.

In de (nabije) toekomst moet die landelijke markt daarom plaatsmaken voor lokale, kleinere markten, stelt Sjoerd Doumen, die begin maart op dit onderwerp promoveerde aan de TU Eindhoven. Dan kunnen landelijke pieken in de vraag naar elektriciteit beter worden opgevangen, of zelfs voorkomen.

De huidige situatie is niet houdbaar, zegt Doumen. ‘Het stroomnet is nu ontworpen

op de grootste afnamepiek, elke werkdag tussen vijf en acht uur ’s avonds. Dan komen mensen thuis van hun werk en zetten ze hun elektrische auto aan de laadpaal. De warmtepomp slaat aan, ze gaan koken en andere apparaten in huis gaan aan.’

Maar een heel systeem inrichten op een piek die maar eens per dag voorkomt, is niet slim en niet houdbaar. ‘Het is alsof je extra rijstroken aanlegt op een Franse snelweg alleen voor zwarte zaterdag. Pas als we die enorme pieken naar beneden brengen, ontstaat er ruimte.’

En dat kan dus door kleinere, lokale stroommarkten in te richten. Dat wordt al op sommige plekken geprobeerd, zegt Doumen. Een energiecoöperatie van burgers die een windmolen bouwt en de stroom lokaal afneemt, is een voorbeeld.

‘Ook verschijnen er hier en daar energy hubs, bedrijventerreinen waar de verschillende bedrijven onderling afspreken wie wanneer stroom afneemt. Door met zijn allen flexibel te zijn, kunnen ze toch worden aangesloten op het stroomnet.’

Een uitgebreidere versie van dit artikel staat op deingenieur.nl/stroomnet.

Intelligent mes herkent tumorcellen Wetenschappers van de Universiteit Maastricht hebben een instrument ontwikkeld dat bij het verwijderen van een tumor al tijdens de operatie de grens tussen aangetast en gezond weefsel bepaalt. Deze iKnife detecteert tumorcellen binnen enkele seconden, met een precisie van 98 procent. Het mes analyseert hiervoor de rook die ontstaat tijdens het snijden: dat gebeurt met een elektrochirurgisch mes, dat de bloedvaten meteen dichtschroeit. Met name bij hersentumoren is het van belang gezond weefsel heel te laten. (MtV)

Zweetmeter kan bloedprik vervangen Medisch onderzoek vereist vaak een bloedprik. In veel gevallen zou een analyse van zweet echter ook voldoen.

Een zweetklier in rust produceert hooguit een nanoliter per minuut, maar een promovendus van de TU Eindhoven bedacht een manier om toch voldoende zweet te verzamelen. Het microstromingapparaat tapt zweet niet af op één plek, maar op meerdere plekken tegelijk. Vervolgens wordt het in een ‘meetruimte’ binnen het draagbare apparaatje verzameld. De nieuwe methode is fijn voor mensen met prikangst en maakt continue monitoring mogelijk. (MtV)

Lees het laatste technieknieuws op deingenieur.nl

4

DE INGENIEUR • APRIL 2024

foto : depositphotos

Vanaf links: KIVI-president Jacolien Eijer, prinses Mabel, Pavlina Nanou, prinses Beatrix en KIVI-directeur Miguel Delcour.

Pavlina Nanou wint Prins Frisoprijs Chemisch technoloog Pavlina Nanou heeft de Prins Friso Ingenieursprijs gewonnen. Team Solid van de TU Eindhoven won de prijs voor beste studententeam.

Tekst: Pancras Dijk

Op het jaarcongres van KIVI, 13 maart in Den Haag, ontving chemisch technoloog Pavlina Nanou de Prins Friso Ingenieurs­ prijs uit handen van prinses Mabel, de we­ duwe van prins Friso. Ook prinses Beatrix, beschermvrouwe van de ingenieursvereni­ ging, woonde de prijsuitreiking bij.

Als winnaar mag Nanou zich een jaar lang Ingenieur van het Jaar noemen. De publieksprijs ging naar Kim Ragaert van de Universiteit Maastricht, ook chemisch technoloog en werkzaam op de Brightland Chemelot­campus in Geleen, waar ze zich bezighoudt met circulair plastic. Derde werd de Twentse biomedisch technoloog Christoff Heunis.

De jury prijst de aan de Universiteit Twente gepromoveerdee Nanou voor haar out of the box­benadering, waarbij maan­ denlang roeren in koeienmest op zoek naar biogas haar de inspiratie gaf om verder te kijken dan fossiele brandstoffen. Vanuit een pilot bij TNO werd ze medeoprichter

en chief operating officer bij Torwash, een startup gericht op het circulair maken van lastige afvalstromen. Nanou zich er vooral bezig met een technologie om slib van riool­ waterzuivering om te zetten in biobrandstof, biogas en kunstmest.

Nanou beperkt zich in haar werk niet tot het ontwikkelen en uitvoeren van innova­ tieve technologieën. Zij investeert ook fors in het samenwerken met alle betrokken partijen, om deze technologieën goed te kunnen benutten en zo significante stappen te zetten richting een duurzame toekomst, aldus de jury.

Omdat zij in haar loopbaan vrouwelijke rolmodellen miste, wil Nanou graag als ingenieur zichtbaar zijn om andere vrouwen te inspireren voor de techniek. Ze doet dit door actief te zijn via expertisebureau vrouwen en techniek VHTO en gastlessen te geven op lagere en middelbare scholen.

Kortom: een geweldige ambassadeur voor de techniek, volgens de jury.

De winnaar van de KIVI Engineering Student Team Award 2024, team Solid van de Technische Universiteit Eindhoven, werkt aan een oplossing voor de opslag en het transport van waterstof, waarbij ijzer als ‘waterstofbatterij’ fungeert. Team Solid heeft een ‘zeer gecompliceerde uitdaging’ opgepakt op een manier die ‘een doorbraak

kan betekenen voor de industrie, niet alleen op nationaal, maar ook op internationaal niveau’, oordeelt de jury.

De publieksprijs ging naar Team Subli­ meStone van de Universiteit Maastricht, dat een reparatiemethode ontwikkelde voor monumentale bouwwerken van kalksteen waarin bacteriën de hoofdrol spelen.

KIVI reikt de Prins Friso Ingenieursprijs al sinds 2015 uit aan de Ingenieur van het Jaar. Voor de prijs komen ingenieurs in aan­ merking die zich in hun werk onderschei­

Nanou wil graag andere vrouwen enthousiast maken voor de techniek den in expertise, innoverend vermogen, on­ dernemerschap en maatschappelijke impact.

Vorig jaar won de Groningse hoogleraar meet­ en regeltechniek Jacquelien Scherpen de onderscheiding.

De prijs is vernoemd naar prins Friso, die ingenieur lucht­ en ruimtevaarttechniek en actief lid van KIVI was. • APRIL 2024 • DE INGENIEUR

5

NIEUWS

Toekomstige banenmotor hapert

Jonge technologiebedrijven in ons land zijn ook in het afgelopen jaar gegroeid, maar niet zo snel als elders in Europa.

Techleap, de non-profitorganisatie die zich sterk maakt voor een goed start- en scale-upklimaat, merkt in een recent rapport op dat Nederlandse startups er relatief lang over doen investeringen aan te trekken. Het nijpende tekort aan technisch personeel remt de ontwikkeling en de salariskloof tussen mannen en vrouwen is nog niet opgelost. Volgens Techleap zijn extra investeringen de oplossing. Juist startups bieden immers de innovatieve oplossingen om de grote maatschappelijke uitdagingen aan te pakken en fungeren zo als de banenmotor van de toekomst.

Geld stroomt langzaam binnen

Minder nieuw personeel

In vergelijking met andere Europese landen hebben startups in Nederland een jaar langer nodig om investeringen binnen te halen; in vergelijking met de Verenigde Staten zelfs twee jaar.

Gemiddeld aantal jaar nodig om de eerste (seed) en vervolginvesteringen binnen te halen: Seed

Series A

Series B

Nederland 1

Europa

Series C

6

3

5

Verenigde Staten 1 2

Percentage nieuw personeel ten opzicht van bestaand personeel 2022 2023

Series D

Europa

4

2

De tijd dat tech-startups ongelimiteerd nieuw personeel aantrokken is voorbij. Vorig jaar was meer dan de helft van de werknemers nieuw in de sector; nu is dat gedaald naar iets meer dan een derde. Toch blijft het tekort aan gekwalificeerd personeel een probleem, met een vacaturegraad ruim boven het Europese gemiddelde.

6

8

-17% 10

7 54%

4

5

6

-13%

37% Nederland

Genderkloof

Het lukt de techsector intussen niet de kloof in salaris tussen mannen en vrouwen te dichten. Nederland doet het nauwelijks beter dan de andere Europese landen. Van directiefunctie tot trainee: op alle niveaus verdienen vrouwen minder dan hun mannelijke evenknie.

Gemiddelde loonkloof in Nederland, per beroepscategorie: Directie ceo/cfo vicepresident Management directeur senior manager manager teamleider Professional specialist zeer ervaren ervaren onervaren nieuw

4%

40%

9% 6%

2%

3%

52%

10% 13%

8% 6% 7% 6% vVaACcAaT tuURreE

Ymke Pas/De Ingenieur/Bron: Techleap

6

DE INGENIEUR • APRIL 2024

Navigatieverstoring plaagt piloten Steeds meer piloten hebben last van GNSS-spoofing: het verstoren van de satellietsignalen waarmee een vliegtuig bepaalt waar het zich in het luchtruim bevindt. Hoe werkt dat en wat is er tegen te doen?

Tekst: Marlies ter Voorde

‘Ga omhoog!’, roept het computersysteem in de cockpit, maar het zicht is helder en het vliegtuig bevindt zich kilometers boven grond. Wat is er gaande? Waarschijnlijk spoofing: een bewust van buitenaf ingezette verstoring van het navigatiesignaal.

KLM-vliegers hebben momenteel vooral boven het Midden-Oosten last van gemanipuleerde navigatiesignalen, meldde de NOS half maart, en de frequentie neemt toe. Het Analysebureau Luchtvaartvoorvallen, waar Nederlandse maatschappijen dit soort verstoringen melden, kreeg tussen 2018 en 2022 jaarlijks minder dan tien meldingen van spoofing binnen. Vorig jaar waren het er honderdvijftig.

Het doel van spoofing is meestal om vijandelijke legers te hinderen. GNSS is de verzamelnaam voor navigatiesystemen zoals gps uit de Verenigde Staten, Glonass uit Rusland, Galileo uit Europa en BeiDou uit China. Deze werken allemaal op dezelfde manier. Satellieten met een bekende positie foto : depositphotos

zenden radiosignalen uit, voorzien van het tijdstip van vertrek. Als deze signalen bij een ontvanger arriveren, kan deze uit de aankomsttijd de afstand tot de satelliet bepalen. Met de afstand tot vier satellieten weet de ontvanger waar hij is.

Bij spoofing worden GNSS-signalen nagemaakt en gemanipuleerd, vertelt Barend Lubbers, gps-specialist bij de Nederlandse Defensie Academie. De ontvanger krijgt dan een vals signaal binnen, dat de navigatieapparatuur misleidt. De spoofer kan zowel de looptijd van het signaal als de gegevens die het meedraagt aanpassen. Lubbers: ‘Zo kan hij fingeren dat een schip of vliegtuig langzaam uit koers raakt. De (auto)piloot zal dan telkens bijsturen, waardoor het voertuig uiteindelijk van richting verandert.’ Bij onbemande vliegtuigjes en drones passen spoofers de veronderstelde vlieghoogte soms naar boven aan, zegt Lubbers. ‘Dan laat de autopiloot de drone dalen, zodat die crasht.’

Dit gebeurt momenteel veel in Oekraïne.

Om spoofing tegen te gaan, moet het eerst worden herkend. Bij ‘domme spoofing’ is dit niet zo moeilijk. Lubbers: ‘Dat is spoofing die op grote schaal of met grote stappen plaatsvindt. Dan zegt het navigatiesysteem bijvoorbeeld opeens dat je tien kilometer verderop zit.’

De piloot kan dan besluiten over te gaan op het inertial navigation system (INS). Dit

systeem bepaalt de positie van een vliegtuig door de versnelling in verschillende richtingen te meten. Dan moet het wel een volledig zelfstandige INS zijn en niet een die met GNSS is geïntegreerd.

Voor de detectie van slimmere spoofing wordt aan verschillende technieken gedacht, zoals met meerdere antennes be-

Techniek om spoofing te onderdrukken of voorkomen bestaat al palen of de signalen wel uit de richting van de satelliet komen, de data in de ontvanger analyseren op afwijkingen, of de snelheid die de GNSS-ontvanger aangeeft vergelijken met de snelheid die sensoren op het voertuig meten. Techniek om gedetecteerde spoofing te onderdrukken bestaat al.

Spoofing voorkomen kan door versleutelde GNSS-signalen te gebruiken, zoals bij militaire gps-navigatie al gebeurt.

Lubbers: ‘Maar wil je ook de niet-militaire signalen versleutelen, dan moeten eerst alle ontvangers en satellieten worden vervangen of aangepast. En dan ben je zo enkele decennia verder.’ • APRIL 2024 • DE INGENIEUR

7

NIEUWS

Robotvogel leert jonge zebravinken zingen Tekst: Jim Heirbaut

Op de foto’s is hij bijna niet van echt te onderscheiden, de RoboFinch van onderzoekers in Leiden en Amsterdam. Het robotische vinkje (links) is ontwikkeld voor het onderzoek naar het leergedrag van jonge vogels.

Hoe leren piepjonge zebravinkjes het zingen van hun oudere soortgenoten, dat is wat de wetenschappers willen weten. ‘Net als kinderen beginnen jongen zebravinken met brabbelen’, aldus onderzoeker Katharina Riebel van het Instituut Biologie Leiden in een nieuwsbericht van Universiteit Leiden. De vogeltjes kijken de kunst vervolgens af bij oudere soortgenoten. ‘Ze horen hun zang, onthouden die en beginnen te oefenen.’

Hoe dat precíes gaat, is het onderzoeksgebied van Riebel en collega’s.

Tot nu toe gebruikten ze voor de ‘voorbeeldzang’ luidsprekers, soms gecombineerd met een video van een volwassen vink. Maar bij zingen komt veel meer kijken, zoals bewegingen van snavel, keel en lichaam. Om ook die na te bootsen, ontwikkelden de Leidse onderzoekers de RoboFinch, samen met collega’s van de Vrije Universiteit Amsterdam (VU) en de Freie Universität Berlin.

Het robotvogeltje lijkt sprekend op zijn neefjes uit de natuur. De bewegingen van de snavel lopen synchroon met het elektronische gekwetter, dankzij technici uit de werkplaats van de VU. Alleen de kleuren wijken iets af, omdat zebravinken kleuren anders waarnemen dan mensen.

De RoboFinch is een succes in het Leidse lab. De echte vogels gaan naast het robotje zitten en kwetteren ertegenaan. Ook bekijken ze RoboFinch aandachtig als die begint te bewegen en te zingen. Het robotvogeltje lijkt dus bruikbaar voor het onderzoek naar het vocaal leren. Of ook beweging van het lichaam een rol speelt bij het afkijken van zingen, dat gaan Riebel en haar team nu onderzoeken. • 8

DE INGENIEUR • APRIL 2024

foto : jasper doest

APRIL 2024 • DE INGENIEUR

9

NIEUWS

Dun laagje diamant geschikt voor koeling

GIESEN

Een flinterdun laagje diamant is uitermate geschikt om de hitte af te voeren die in elektronische componenten ontstaat. Dat laten onderzoekers van de Amerikaanse afdeling van het Duitse Fraunhofer Gesellschaft zien. Ze gebruiken synthetisch diamant, een verschijningsvorm van koolstof die in het laboratorium wordt gemaakt. Het is een polykristallijn materiaal en bestaat uit miljoenen kleine kristallen van koolstofatomen die per domein zijn geordend in een diamantrooster. Dit materiaal is veel gemakkelijker te produceren dan monokristallijn diamant, bekend van de glimmende edelsteen.

Het afvoeren van warmte in elektronica wordt steeds belangrijker, omdat de componenten kleiner worden en dichter op elkaar zitten. Wordt de hitte niet afgevoerd, dan gaan er dingen kapot. Wordt de warmte beter afgevoerd, dan gaan de prestaties van elektronica omhoog. Op termijn kunnen elektrische auto’s hiermee zuiniger worden of kan het opladen van accu’s sneller gaan. De Fraunhofer-onderzoekers bouwen nu een demonstrator om aan bedrijven te laten zien hoe het koelende diamanten membraan werkt.

Binnen een jaar of drie hopen ze met een industriële partner een product op de markt te brengen. (JH) •

GEKNIPT

‘Wie de technologie in handen heeft, heeft de economie van de toekomst in handen en gaat geopolitiek een enorme machtspositie verwerven.’

Jeroen Dijsselbloem, burgemeester van Eindhoven en voorzitter van Stichting Brainport, pleit voor extra investeringen in technologie (Buitenhof).

‘In een ziekenhuis gebeuren voortdurend onverwachte dingen, daar kan een robot helemaal niet mee omgaan. Het is geen autofabriek.’

Een ziekenhuis is geen geschikte omgeving voor robots, leerde hoogleraar mens-robotinteractie David Abbink na uitgebreid onderzoek (NEMO Kennislink).

10

DE INGENIEUR • APRIL 2024

‘Dit is om verdrietig van te worden.

Zonder ambitieuze ingenieurs red je het niet.’

Jan de Bont, oud-directeur bij Rijkswaterstaat, krijgt het benauwd als hij ziet dat van de vijftien hoofdingenieur-directeuren bij Rijkswaterstaat er slechts vijf een achtergrond in de grond-, weg- en waterbouw hebben (Cobouw).

‘Vijf van de zes Kamerleden die waren uitgenodigd, hebben zich vanochtend afgemeld. […]

Dit geeft wel aan hoe belangrijk men de staat van onze techsector vindt.’

Vertrekkend ASML-topman Peter Wennink haalt op het technologiecongres van Techleap uit naar Kamerleden die weinig interesse in de sector tonen, terwijl het gaat over het toekomstige verdienvermogen van Nederland (FD).

‘Ik zou ook zonder te blozen kunnen beweren dat mijn volgende boek glutenvrij is. Het klopt, maar het slaat nergens op. Bijna elke vorm van digitale technologie gebruikt AI.’ Supermarktketen Jumbo kondigde trots surveillancecamera’s tegen winkeldieven aan die werken met artificial intelligence (AI), maar auteur Aaron Mirck legt uit dat dat niks bijzonders is (Villamedia).

‘Dit zijn spannende tijden.

We hebben veel experimentele resultaten die we niet helemaal begrijpen en vaak als je een experiment doet, verrast het je.’

Hoogleraar informatica Boaz Barak van Harvard University vergelijkt de huidige stand van zaken rond deep learning en de enorme taalmodellen met de natuurkunde aan het begin van de twintigste eeuw (MIT Technology Review).

illustratie : matthias giesen

Punt

Een scherpe mening over een actueel onderwerp.

Deze maand: Pieter van Gelder.

NL-Alert kan luchtalarm vervangen De regering wil het waarschuwings- en punt is dat in sommige dunbevolkte gealarmeringssysteem (WAS) per 2025 af- bieden of op snelwegen het mobiele bereik schaffen. Het systeem, in de volksmond minder goed is. Nu is het wel zo dat rampen bekend als het luchtalarm, laat elke eerste meestal gebeuren in een industriegebied, maandag van de maand om 12.00 uur bij waar het bereik prima is.

Een vals alarm kan altijd gebeuren en wijze van test zijn loeiende sirene horen uit circa 4200 alarmpalen. Het onderhoud van dan kan NL-Alert de burger met een extra die palen is te duur geworden, vindt demis- sms-bericht daarover inlichten; een foutieve sionair minister Dilan Yeşilgöz van Justitie sirene is lastiger te corrigeren: je moet maar en Veiligheid. Hun taak kan bovendien wor- hopen dat mensen op tv, radio of internet horen dat het alarm ten den overgenomen door onrechte afging.

NL-Alert, het systeem Het beste zou zijn als dat alarmberichten naar Het bereik van alle landen in Europa mobiele telefoons verNL-Alert is 92 procent, samen zouden optrekstuurt. ken en kiezen voor hetOp de aankondiging sirenes hoort zelfde alarmeringssysvan de minister om afmaar 75 procent teem. Een giftige pluim scheid te nemen van van pakweg Chemelot het luchtalarm volgde van de mensen in Limburg houdt ook veel protest in de meniet op bij de grens. dia. Maar laten we dit probleem genuanceerd bekijken, want elk Wanneer alarmering overal hetzelfde werkt, systeem heeft zijn voor- en nadelen. Onder weten mensen die over de grens werken of de streep wint NL-Alert het voor mij van de op reis zijn, ook precies waar ze aan toe zijn.

Dankzij harmonisering van de systemen, ten masten van het WAS. Een belangrijk voordeel van de sms- slotte, zal er ook doelmatiger worden omgeberichten is dat ze handelingsperspectief sprongen met EU-geld.

Overigens ben ik verbaasd over de kosten bieden. Het luchtalarm biedt dat niet, dat is alleen een binair signaal. De instructie luidt: voor het in de lucht houden van de masten. als je de sirene hoort, ga dan je huis in, sluit Die zouden tot 2040 160 miljoen euro beramen en deuren en zet tv, radio of internet dragen. Dat is, snel rekenend, 2400 euro per aan. Maar bij een overstroming is dit niet het mast per jaar. Aanzienlijke kosten, maar als juiste om te doen en moeten mensen juist er steeds een monteur voor onderhoud heen een hogere plek opzoeken. Met een sirene moet, dan zou het kunnen. Misschien dat inmoet je maar hopen dat mensen de tv aan- novatie hier de kosten kan drukken. Want zetten om de instructies van de overheid te één ding is zeker: een systeem met zowel de horen. Daarbij kan kostbare tijd verloren sirenes als sms-berichten naar burgers, bereikt de meeste mensen. Voor risicolocaties gaan.

NL-Alert bereikt daarnaast meer mensen: zou de combinatie misschien het beste zijn. het bereik wordt geschat op 92 procent, terwijl de sirenes door zo’n 75 procent van de Pieter van Gelder is wiskundige en hoogmensen worden gehoord. Een aandachts- leraar safety science aan de TU Delft. foto : roy borghouts

APRIL 2024 • DE INGENIEUR

11

De Lekdijk nabij Ameide moet over een lengte van twaalf kilometer worden versterkt.

FOTO : CEES VAN DER WAL / WATERSCHAP RIVIERENLAND

12

DE INGENIEUR • APRIL 2024

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

Nieuwe dijken Kan het sneller, duurzamer en innovatiever?

WAT E R B E H E E R

Tien jaar geleden startte het Hoogwaterbeschermingsprogramma, het grootste dijkversterkingsproject sinds de Deltawerken. Om in 2050 klaar te zijn, zoals wettelijk is vastgelegd, zal het tempo flink omhoog moeten.

Kan innovatie helpen?

Bram de Fockert trekt zijn colbertje uit en stroopt zijn mouwen op. ‘Handen uit de mouwen: daar sta ik voor’, zegt hij. ‘Natuurlijk zullen we onderweg hobbels tegen­ komen, maar samen gaan we naar de eindstreep.’ Die eindstreep is een veilige Lekdijk rond Streefkerk, Ameide en Fort Everdingen. De Fockert is namens het Water­ schap Rivierenland projectleider van dijkversterkings­ project SAFE. In een zaal van het waterschapskantoor in Tiel spreekt hij geïnteresseerde aannemers toe: wie wil samen met de andere betrokken partijen hier de dijk­ versterking op zich nemen?

Een startbijeenkomst zoals deze in Tiel worden er deze jaren vaker gehouden. SAFE is een van de tientallen projecten van het Hoogwaterbeschermingsprogramma (HWBP). Dit jaar is het tien jaar geleden dat het HWBP van start ging als alliantie tussen de 21 Nederlandse waterschappen en Rijkswaterstaat. Hoe staat de grootste dijkversterkingsoperatie sinds de Deltawerken er voor?

En in hoeverre lukt het een van de nevendoelstellingen – het bevorderen van innovatie – waar te maken? ‘We zijn al hard aan het werk, maar we moeten nog veel harder aan het werk’, zegt Erik Wagener, directeur van HWBP. ‘Het is een heel mooi programma met ontzettend veel bevlogen dijkwerkers. Maar het tempo moet omhoog.’

Versnellen Met een totale lengte van vijftienhonderd kilometer dijk die moest worden aangepakt, was de opgave van meet af aan enorm. Een recente, nieuwe toetsingsronde liep evenwel uit op een tegenvaller. ‘De opgave is onlangs wat scherper geworden’, erkent Wagener. ‘Toen we alle beoordelingen hadden afgerond en bij elkaar hadden opgeteld, rolde er een hoger aantal kilometers uit dan we hadden gedacht: tweeduizend. De opgave is groter dan voorzien.’

Omdat het streven nog altijd is – sterker nog: het is wettelijk vastgelegd – dat de operatie in het jaar 2050 is voltooid, zoeken de betrokken partijen naar manieren om te versnellen. ‘Dit is een tijd waarin we binnen het HWBP, dus met alle waterschappen en het Rijk, heel erg indringend met elkaar praten’, zegt Wagener, die zelf later dit voorjaar ‘met pijn in het hart’ afscheid neemt en over­ 14

DE INGENIEUR • APRIL 2024

stapt naar het Waterschap Amstel, Gooi en Vecht, waar hij secretaris­directeur wordt. ‘Hoe kan het sneller? Hoe kan het efficiënter? En dat is precies waar innovatie om de hoek komt kijken. Want innoveren kan een manier zijn om de boel te versnellen.’

Jaarlijks wordt tien miljoen euro gereserveerd voor het stimuleren van innovaties. Het gaat daarbij niet alleen om bouwkundige innovaties die de dijk sterker maken.

Ook projectmatige vernieuwingen maken aanspraak op een bijdrage uit het innovatiefonds, evenals innovaties die de dijk of de werkzaamheden duurzamer maken of resulteren in betere of slimmere rekenmethoden.

‘Het HWBP heeft in alle opzichten grote impact’, zegt Wagener. ‘Daarom is gelijk met het HWBP een innovatieprogramma gestart, om te leren of het ook slimmer kan en dat ook zoveel mogelijk meteen in de praktijk toe te passen. Technische innovaties zijn nood­ zakelijk: juist om die grotere opgave haalbaar te maken, zijn we op zoek naar nieuwe concepten en tegelijk zijn we

Behoud van de cultuurhistorische waarde van de Lekdijk is een voorwaarde bij de versterking van de dijkzone nabij Vianen-Oost. foto : cees van der wal / waterschap rivierenland

“

dat fijn zand tegenhoudt en zo de waterhuis­ houding rond de dijk waarborgt.

‘We werken er in een innovatiepartner­ schap met ingenieursbureaus en aannemers’, zegt Martine Stam, adviseur waterveiligheid bij architecten­ en ingenieursbureau Sweco en sinds vier jaar betrokken bij de werkzaam­ heden aan de Lek. ‘Op veel plekken is de dijk hier in 2017 afgekeurd op piping. Een bekend faalmechanisme, maar we krijgen steeds meer inzicht in hoe het ontstaat. Dat biedt mogelijk­ heden om te innoveren.’

Het Prolock Filterscherm is een eerste vrucht van het succesvolle innovatiepartnerschap. Het bijzondere van dit scherm? Het is gemaakt van gerecyclede kunststof kozijnen. Omdat het materiaal onder de grond wordt gebruikt, vergaat het niet, is uit uitvoerige proeven geble­ ken. Na twee jaar testen wordt het scherm dit jaar voor het eerst in de praktijk gebruikt, over een lengte van

Innovaties richten zich op het gevaar van piping

Filterscherm van oude kozijnen Innovaties van de technische soort richten zich onder meer op piping, een van de mo­ gelijke faalmechanismen en de reden dat veel dijken zijn afgekeurd. Bij piping stroomt er water onder de dijk door doordat de water­ stand aan de ene kant hoger is dan aan de andere. Met het water stromen zanddeeltjes mee, waardoor er gangetjes (pipes) onder de dijk ontstaan. Op den duur verzwakt dat de dijk.

Een manier om piping tegen te gaan is filterschermen aanbrengen waar het water wel, maar zanddeeltjes niet doorheen kunnen. Bij het versterkingsproject Sterke Lekdijk, een stuk van 55 kilometer tussen Amerongen en Schoonhoven, is twee jaar lang onderzoek gedaan naar een innovatief scherm met een uiterst fijnmazig filter

’’

t

aan het nadenken of we projecten misschien wat simpeler of sneller kunnen uitvoeren.’

APRIL 2024 • DE INGENIEUR

15

WAT E R B E H E E R

achthonderd meter langs de Lekdijk nabij Lopik. Maar ook andere dijkversterkingsprojecten mogen de innovatie toepassen, benadrukt initiatiefnemer Hoogheemraadschap De Stichtse Rijnlanden.

HWBP en HWBP 2 Onder de vlag ‘hoogwaterbeschermingsprogramma’ worden twee aparte programma’s uitgevoerd, HWBP en HWBP 2, waarbij de laatste opmerkelijk genoeg dateert van vóór HWBP en inmiddels bovendien nagenoeg is afgerond.

Onder HWBP 2 vallen de projecten aan dijken en kunstwerken die bij toetsronden in

2001 en 2006 zijn afgekeurd.

In totaal ging het om 362 kilometer dijk, waarvan nu alleen de 33 kilometer lange Markermeerdijk nog moet worden opgeleverd. HWBP omvat alle projecten aan dijken en kunstwerken die bij toetsronden vanaf 2014 zijn aangemerkt als niet sterk genoeg; afronding wordt niet voor 2050 verwacht.

Legenda

Getijdenzand Een ander waterschap dat zijn pijlen richtte op piping, is Hollandse Delta op de Zuid-Hollandse eilanden. Het legde de nadruk op de rekenmodellen die worden gebruikt om het risico op piping vast te stellen. Die modellen zijn gebaseerd op sedimentzand, maar in veel delen van Nederland zijn de dijken op getijdenzand aangelegd. Ingenieursbureau Fugro en onderzoekscentrum Deltares zetten twee grote kunstdijken op en lieten daar water in infiltreren. Met meer dan tweehonderd waterspanningsmeters, acht glasvezeltemperatuurkabels, camera’s en meetelektroden werd vervolgens exact vastgelegd hoe zich onder de dijk pipes vormen. De proeven bevestigden dat er in getijdenzand minder snel piping ontstaat dan in zand dat door rivieren is aangevoerd.

Gevolg: veel van de dijken blijken toch net iets sterker dan gedacht. ‘Een mooi succesje’, zegt Te Nijenhuis. ‘Alle beheerders waren ook meteen overtuigd. Iedereen wil dit nu toepassen.’

Ook duurzaamheid is gedurende de eerste tien jaar van het HWBP een belangrijker thema geworden. ‘Bij de start bestond al wel het inzicht dat de impact van de dijkversterkingen groot zou zijn. In ruimtelijk opzicht,

▼

HWBP-dijktraject Primaire waterkering Waterschapsgrens Gebied met overstromingsrisico KAART : HWBP

Sterker, duurzamer en samen Garanderen dat een innovatie, die in het ene waterschap voor een specifiek dijktraject is ontwikkeld, ook elders kan worden toegepast, is een van de verantwoordelijkheden van Anouk te Nijenhuis, innovatiecoördinator van het HWBP. Het uitgangspunt is duidelijk, zegt zij.

‘We willen sterkere dijken, we willen duurzame dijken en we willen er samen aan werken.’ Waterschappen of marktpartijen die ideeën hebben voor innovatie, kunnen die jaarlijks voor 1 juni indienen, om in aanmerking te komen voor een innovatiesubsidie vanuit het HWBP. De aanvragen worden beoordeeld op de toegevoegde waarde en de brede inzetbaarheid. ‘Biedt de innovatie iets wat nog niet bestaat? Is het idee opschaalbaar? Heeft het praktische waarde?’, somt Te Nijenhuis op. ‘Ook moet de innovatie breed inzetbaar zijn, anders zien we er geen meerwaarde in voor het HWBP.’ Waterveiligheidsadviseur Stam van Sweco ervoer bij de Sterke Lekdijk dat het bepaald niet eenvoudig is om via het versterkingsproject subsidie te krijgen. ‘Een langdurig en stroef proces’, zegt ze. ‘Ook dat zou kunnen worden versneld.’ Te Nijenhuis erkent dat het allemaal niet zo snel gaat, ‘maar het is ook kostbaar geld.’ Ze wijst erop dat er duidelijke criteria worden gevolgd. ‘We vragen de sector zelf om ons te helpen bij het maken van die keuzen. Het is zeker niet zo dat we als programmadirectie in splendid isolation opereren.’ En inmiddels heeft Sterke Lekdijk toch tal van veelbelovende innovaties opgeleverd, waarvan een deel nu voor iedereen beschikbaar is. Het filterscherm is daarbij een aanvulling op andere innovatieve oplossingen voor piping, zoals een grofzandbarrière en verticaal zanddicht geotextiel.

16

DE INGENIEUR • APRIL 2024

Het innovatieve Prolock Filterscherm laat kwelwater door, maar voorkomt het wegspoelen van zand.

Proeven hebben aangetoond dat ze goed werken tegen piping, terwijl ze nauwelijks impact hebben op de omgeving. foto : mourik infra APRIL 2024 • DE INGENIEUR

17

WAT E R B E H E E R

Flood Proof Holland Zolang de dijken nog niet allemaal op volle sterkte zijn, en misschien zelfs in noodgevallen daarna, kan het noodzakelijk zijn om een ineens dreigende overstroming tegen te gaan.

Het geijkte middel daarvoor is al sinds jaar en dag de zandzak: eenvoudig te vullen en te stapelen. Ze zijn een beproefde methode tegen plotseling overstromingsgevaar.

Echt hightech is de zandzak natuurlijk niet te noemen. Een nadeel is bovendien dat het zand dat eenmaal is gebruikt en waar het water tegenaan heeft geklotst, als vervuilde grond wordt gezien: zandzakken zijn dus niet herbruikbaar. Het plaatsen van zandzakken is bovendien zeer arbeidsintensief: elke zak moet handmatig worden 18

gevuld en neergelegd. Dat kost tijd die er in noodgevallen lang niet altijd is. Aan de TU Delft zijn wetenschapers en ondernemers daarom aan het onderzoeken welke innovatieve alternatieven er zijn. Begin dit jaar waren journalisten welkom op de proeftuin Flood Proof Holland, om de resultaten te bekijken.

Een van de simpelste oplossingen is Waterschot: eenvoudig verplaatsbare, kunststof schotten die zichzelf verankeren. Ze zijn geschikt tot een waterhoogte van een meter. Nadeel: ze werken alleen op een vlakke ondergrond.

Is de ondergrond niet vlak of moeten er bijvoorbeeld stoepranden worden overbrugd, dan is de Tubebarrier (zie foto hierboven) een oplossing: een

DE INGENIEUR • APRIL 2024

robuuste, zelfvullende buis die snel kan worden opgezet en overal inzetbaar is. ‘In een aanhanger kan die zo worden vervoerd naar de plek waar die nodig is’, zegt Raymond Hofer van Dutch Water Prevention. Uit de Verenigde Staten is al een grote order binnengekomen.

‘Het systeem lijkt op een balgstuw, maar die heeft een fundering, terwijl deze met ankers aan een muur kan worden bevestigd.’

De Mobiele Dijk is ook eenvoudig op te zetten. Die bestaat feitelijk uit een dikke slang van pvc-zeildoek. Vanuit één kraan valt de hele slang zo met water te vullen. Het opzetten gaat 90 procent sneller dan het plaatsen van zandzakken, zeggen de bedenkers. Stoepranden en

bochten vormen ook geen probleem. De Mobiele Dijk biedt bescherming tot een waterhoogte van 350 centimeter.

Een meer permanente oplossing is de Vlotterkering.

Deze wordt geïntegreerd in een dijk of kade en bestaat uit een bassin van cement en vlotter die is voorzien van een stalen paneeldeksel. Stroomt water het bassin binnen, dan drijft dat de vlotter en daarmee het paneel omhoog: die functioneert zo automatisch als waterkering.

‘De kering komt alleen omhoog als die nodig is’, zegt ontwerper Gerard Jansen, die het systeem inmiddels wist te verkopen aan een Limburgse gemeente. ‘Daar wordt er nu een aangelegd van drie meter hoog. Mooi geintegreerd in het stadsbeeld.’

FOTO : FLOOD PROOF HOLLAND

met name voor de omwonenden, maar ook in ecologisch opzicht. Steeds meer dijkprojecten worden nu volledig of gedeeltelijk uitgevoerd met emissieloos materieel.

Stabiliteit Behalve piping zijn er talloze andere manieren waarop een dijk kan falen. Bij hoogwater of golfslag kan het water over de dijkrand of kruin heen stromen. Erosie kan de dijk vervolgens verder verzwakken, waarna er stukken dijkbekleding afschuiven. Hoogwater en langdurige regenval kunnen tot verzadiging van het dijklichaam leiden. De cohesie tussen de gronddeeltjes waaruit de dijk bestaat wordt dan minder sterk, wat ook weer tot afschuiving kan leiden. Neemt het water daarbij een deel van de dijkkern mee, dan raakt de dijk verzwakt. Onder meer bebouwing of ondergraving kan het evenwicht in een dijk verstoren, waardoor die instabiel wordt.

‘Van oudsher is de oplossing om meer grond tegen de dijk te zetten’, zegt Te Nijenhuis. ‘Is daar geen ruimte voor, dan komen damwanden in beeld.’ Er zijn inmiddels behalve stalen damwanden ook modellen beschikbaar van hergebruikt kunststof. Bij stabiliteitsproblemen blijken die zonder nieuwe soilmix-technieken – waarbij grond ter plaatse wordt gemengd met een bindmiddel om er sterkere wanden van te maken – niet voldoende te werken, maar tegen piping helpen ze wel. Veel innovaties zijn erop gericht een beter beeld te krijgen van de daadwerkelijke stabiliteit. ‘Want minder hoeven doen is niet alleen sneller en goedkoper, maar ook duurzamer.’

Door klimaatverandering komen er ook risico’s bij.

Langdurige perioden van extreme droogte kunnen leiden tot scheurvorming in de dijk. ‘Droogte is een ondergeschoven kindje’, zegt Stam. ‘We zijn vooral bezig met de risico’s van hoogwater, maar weten nog te weinig wat er met de dijken gebeurt als het langdurig droog is.’

Het nathouden van dijken kan uitkomst bieden, maar belangrijker is preventie: bij ontwerp en bouw van dijken moet al rekening worden gehouden met klimaatverandering in de toekomst, stelde ingenieursbureau Fugro afgelopen zomer in een brandbrief. ‘Als we in Nederland op dezelfde voet doorgaan als de afgelopen honderd jaar, dan brengen we de veiligheid van ons land in gevaar. Het is nu tijd om actie te ondernemen en te investeren in de ontwikkeling van duurzame oplossingen.’

Sociale innovaties Dat het tijd is voor actie, vindt eigenlijk iedereen die zich met de dijkversterking bezighoudt. ‘Na tien jaar innovaties kunnen wij constateren: het ontwikkelen van technieken en nieuwe concepten, dat is één’, zegt HWBP-directeur Wagener. ‘Maar echt toepassen ervan in de praktijk, dat is minstens zo moeilijk. Tempo en geld zijn echt belangrijk geworden. We moeten nu doorpakken op het toepassen van bestaande innovaties. De focus verschuift naar wat er nodig is om alle technieken en methoden die we hebben ontwikkeld, breder en beter in te zetten. Misschien moeten we het veel meer zoeken op het terrein van sociale innovaties of procesinnovaties. In die zin verbreden we ons innovatiebegrip.’

Als lid van de Taskforce Deltatechnologie schreef Stam mee aan een recent verschenen advies over de toekomst

van het HWBP. Een van de bevindingen: ingenieursbureaus en aannemers zijn door beperkte besluitvaardigheid van opdrachtgevers veel te veel tijd en capaciteit kwijt aan de verkennende en voorbereide fasen – waardoor ze niet beschikbaar zijn om te doen wat ze het liefste doen: ontwerpen en bouwen. Te Nijenhuis herkent dat probleem en wil toe naar een snellere besluitvorming, waarbij voor sommige projecten weliswaar wordt gekozen ze grootschalig en integraal te benaderen, maar waar wat snel kan ook snel gaat. Een van de concepten die worden onderzocht, is de ‘productiestraat’: een bouwmethode die makkelijk repeteerbaar is en sneller tot uitvoering kan leiden. Een fabrieksmatiger aanpak dus.

Tegelijk is ook duidelijk dat de operatie niet volledig te versimpelen is. ‘We kunnen niet ijzerenheinig, eendimensionaal dijken versterken, maar moeten ons altijd verhouden tot de omgeving waarin we werken. De uitdaging is desondanks een strak proces te organiseren, waarbij alle partijen weten waar ze aan toe zijn en geen onnodig lange trajecten moeten worden doorlopen voor we aan de slag kunnen’, zegt Wagener.

Op de startbijeenkomst in Tiel komt innovatie pas ter sprake als er vragen uit de zaal komen. In de uitgebreide tender wordt duidelijk gemaakt dat Rijkswaterstaat vanaf 2030 ook de dijkversterkingsopgave volledig elektrisch wil gaan uitvoeren; reden dat ‘zero emissie’ nu al een belangrijk selectiecriterium is bij het vormen van een werkalliantie. Maar is dat wel geregeld met de netbeheerder, nu de netcongestie elektrificatie op veel plekken parten speelt?

Stam noemt het ‘schone’ bouwen als een van de grote doorbraken van de afgelopen jaren. ‘Bij Sterke Lekdijk is het Emissieloos Netwerk Infra opgezet om de emissieloze bouwplaats te versnellen.’ De betrokken aannemers hebben zelf elektrisch materieel ontwikkeld en aangeschaft. ‘Vanwege de kosten en ontwikkeltijd worden die gedurende het hele project aan elkaar uitgeleend.

Ook dat valt voor mij onder innovatie’, zegt Stam. •

Een van de simpelste oplossingen is Waterschot: kunststof schotten die zichzelf verankeren.

Ze zijn geschikt tot een waterhoogte van een meter. foto : flood proof holland

APRIL 2024 • DE INGENIEUR

19

I N F O R M AT I E T E C H N O L O G I E T E K S T: J I M H E I R B A U T

FOTO’S: ASML

Extreem ultraviolet geeft scherper beeld

Hightech diaprojector ASML’s nieuwste machine is een bakbeest van veertien meter lang. Het ruim 350 miljoen euro kostende gevaarte is onmisbaar voor het maken van de meest geavanceerde computerchips. Wat kan dit High NA EUV-systeem en hoe werkt het?

ASML’s nieuwe High NA-systeem.

20

DE INGENIEUR • APRIL 2024

Omdat de makers van telefoons, tablets en computers steeds snellere, energiezuinigere chips willen, moet ASML elke paar jaar een betere machine lanceren, een steeds scherpere ‘diaprojector’.

In 1984 begon het jonge ASML nog met een machine waar zichtbaar licht de afbeeldingen op de siliciumplakken maakte. Om fijnere structuren af te kunnen beelden, gebruikten nieuwere machines licht van kortere golflengten.

In 2024 is het inmiddels aanbeland ver in het ultraviolet: extreme ultraviolet (euv)-licht (zie de volgende pagina’s).

Maar er is nóg een knop om aan te draaien om scherper beeld te krijgen: de lensopening of aperture. Daarom heeft ASML zijn machine verder ontwikkeld tot de High NA (numerical aperture)-versie (zie foto hieronder). De eerste staat in Veldhoven en wordt in samenwerking met het Belgische halfgeleideronderzoekinstituut imec beschikbaar gesteld aan klanten. Een tweede machine is inmiddels verscheept naar Intel in de Amerikaanse staat Oregon.

t

Dat de machines van ASML kant-en-klare computerchips produceren is een veelgehoorde misvatting. Een lithografiemachine is eigenlijk een zeer geavanceerde diaprojector die tientallen keren wordt gebruikt in het chipfabricageproces. De machines staan bij chipfabrikanten zoals TSMC in Taiwan, Samsung in Zuid-Korea en Intel in de Verenigde Staten en spelen daar een belangrijke rol in het productieproces.

De ASML-machine beeldt met belichting zeer gedetailleerde patronen af op een fotogevoelige laklaag, die daarna dient als een ‘stencil’. Daarna halen andere machines in de chipfabriek het niet-belichte materiaal weg, ze etsen in het laagje of dampen er een laagje van een ander materiaal op. En dit laag voor laag voor laag. Een plak silicium, waarop al stapelend een chip wordt gebouwd, komt in het fabricageproces tientallen keren terug in de ASML-machine. Door al die laagjes kan het opbouwen van een chip vier tot zes maanden duren.

APRIL 2024 • DE INGENIEUR

21

I N F O R M AT I E T E C H N O L O G I E

Sleutel voor betere chips Onder de motorkap van een ASML-machine voltrekken zich vijf cruciale stappen in de productie van chips. Van de High NA-machine is nog geen opengewerkte illustratie beschikbaar, wel van de voorganger NXE 3400, die werkt volgens dezelfde principes. Fraaie animaties van een werkende ASML-machine zijn te vinden op deingenieur.nl/ASML.

Vacuüm Een plak silicium die een ASML-machine in gaat, moet eerst door een luchtsluis. Het belichten van de plak moet in vacuüm gebeuren, wederom een gevolg van de – onvermijdelijke – keuze voor uv-licht. Bij atmosferische druk absorberen de gasmoleculen al veel uv-licht.

De lucht wordt daarom grotendeels uit die sectie gepompt zodat de lichtstralen zich ongehinderd kunnen verplaatsen.

22

DE INGENIEUR • APRIL 2024

Wafer stage Een plak silicium die de machine binnenkomt, wordt eerst doorgemeten om te weten waar de chips-in-wording zitten en wat het hoogteprofiel van deze plak is. Daarna kan de siliciumplak worden belicht. Beide stappen kosten tijd. Een ASML-ingenieur kwam op het idee die stappen parallel uit te voeren. Sindsdien heten de machines ‘Twinscan’ en hebben ze twee stages aan boord: terwijl de ene plak wordt doorgemeten, wordt ernaast de andere belicht. Beide siliciumschijven zoeven nagenoeg wrijvingsloos in de rondte dankzij magnetische levitatie.

Reticle stage Dit platform bevat het ‘reticle’ (de ‘dia’) waarop het chippatroon staat dat honderden keren naast elkaar op de fotogevoelige laag van de plak silicium wordt geprojecteerd. Een lichtbundel weerkaatst op het reticle, waarna het via verschillende spiegels op de siliciumplak valt. Vroeger ging het stapsgewijs (ASML bouwde toen wafer steppers) van chip naar chip, nu gaat dat al scannend volcontinu. Het reticle zoeft razendsnel heen en weer en bereikt daarbij versnellingen van 32 g.

Optica Een ASML-machine verplaatst een origineel beeld – verkleind – naar een grote plak silicium. Vroeger ging dat met zichtbaar licht en zaten er lenzen in de machines. Met het verre uv-licht werkte dat niet meer; lenzen absorberen uv-licht. Nu kaatst de lichtbundel heen en weer tussen een aantal extreem glad gepolijste spiegels.

Dit zijn Bragg-spiegels, met aan het oppervlak meer dan honderd dunne laagjes afwisselend molybdeen en silicium, die samen zorgen voor een zo hoog mogelijke reflectie van ongeveer 70 procent.

Bron van extreem uv-licht Zo’n twintig jaar geleden stond ASML voor een dilemma. Het moest de overstap maken naar extreem ultraviolet (euv)-licht, maar hoe produceer je dat? Ingenieurs bedachten een nogal exotische manier: schiet een minuscuul tindruppeltje met een extreem krachtige laser aan flarden en er komt euv-licht vrij. Doe dit vijftigduizend keer per seconde en je hebt een krachtige bron van dat licht. Maar van een idee komen tot een lichtbron in een machine die het altijd doet is andere koek. Het kostte ASMLingenieurs een kleine twintig jaar. De concurrenten hadden euv-licht overigens al lang opgegeven.

APRIL 2024 • DE INGENIEUR

23

Neem nu een kennismakingsabonnement

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

Möring

Het omvangrijke werk van schrijver Marcel Möring omvat onder meer Eden (2017), Amen (2019) en Familiewandeling (2021).

Visoenen van de Vasa Mijn vijfenzeventigjarige kennis had ik bijna tien jaar de montageproblemen verklaarde, terwijl een Australiër geleden voor het laatst gezien en hij was niets veranderd. weer met een ander deel hielp.

Maar er waren problemen waarvoor geen oplossing ‘Ik roei tegenwoordig’, zei hij, ‘op zo’n machine.’

Ik heb ook een roeimachine, een uit kersenhout op- was. Een boutje dat in de nieuwe as van de schoepen getrokken bakbeest met een watertank waarin schoepen moest en nu te kort bleek omdat de oude trekband te dik was. In mijn verzameling vond ik een bout met dezelfde ronddraaien, maar ik heb er in geen tijden op gezeten.

Toen ik thuis over de vijfenzeventigjarige roeier ver- diameter, maar met de verkeerde lengte. Afzagen kon telde, was mijn vrouw resoluut: wij gingen het ook weer niet, want de schroefdraad eindigde ver voor de kop. Ik doen. Van wandelen kwam niets, omdat het al vijf maan- besloot een deel van de schroefdraad te gebruiken en de den achtereen regende. En we wilden toch gezond en fit band daaraan met industriële contactlijm vast te zetten.

‘Ik verbrand dagelijks net zoveel calorieën met sleuteoud worden, of niet dan?

De volgende dag kwam ze in haar roeipakje de kamer in. len en ergernis als ik zou doen met roeien’, zei ik tegen Harry.

‘Hij lekt.’

‘Je had beter een regenjas kunnen kopen’, zei hij. ‘Dan ‘Leuk pakje’, zei ik.

‘De roeimachine’, zei ze. ‘Kun je daar even naar kijken?’ kon je wandelen.’

Toen ik op de middelbare school zat ging ik elke avond Ik sleepte het gevaarte naar de keuken en hees het op de werkbank die als kookeiland dienstdoet. De perspex met de hond naar buiten om in de regen te lopen. Ik heb daar goede herinneringen tank had waarschijnlijk tijdens de veraan. Nu moet ik er niet aan huizing een dreun opgelopen en was denken. gebarsten. Wat mij deed constateren Ik had inmiddels ‘Je woont in Friesland’, zei dat we de machine al meer dan een Harry, ‘daar is zoveel water half jaar niet hadden gebruikt. zoveel ‘opgelost’ dat je ook een echte roeiboot De nieuwe tank kwam een paar dat ik niet meer kunt nemen.’ dagen later en zag er heel anders uit.

Na een week had ik de roeiEen pdfje op de site van de leveranzeker wist of het ding machine in elkaar. Ik hoefde cier verklaarde hoe een en ander toch nog functioneerde alleen nog de tank te vullen. zou passen. Ik haalde de machine uit Desondanks bleef het appaelkaar en maakte van de gelegenheid raat op de keukentafel/werkgebruik om het hout te waxen en de bank staan. Ik had een duister voorgevoel. Wat als ik ’m mechanische onderdelen te oliën en in te vetten.

Het pdfje ‘summier’ noemen is een eufemisme. De straks van de tafel zou tillen, tank gevuld, en hij deed verschillen tussen latere modellen en mijn roeimachine het niet?

Ik had inmiddels zoveel ‘opgelost’ dat ik er niet zeker werden nauwelijks behandeld. De afbeeldingen waren zo klein dat je nauwelijks kon zien hoe die in elkaar moest van was dat ik nog over een functionerende WaterRower nu alles anders was en er waren onderdelen afgebeeld beschikte. Misschien had mijn gesleutel een uit kersenhout opgetrokken object gebaard. Of erger: misschien die ik niet herkende.

Een week ging voorbij en elke dag was ik wel een paar zou ik moeten toegeven dat het niet was gelukt. Nog geen uur bezig om via trial and error een roeimachine te re- paar dagen geleden had mijn vrouw gezegd, terwijl ze construeren uit de enorme hoeveelheid losse onderdelen zich omzichtig een weg baande door de werkplaats die die nu de hele keuken in beslag namen. Af en toe, als ze ooit onze keuken was: ‘Jij kunt echt alles!’

Het moment is onafwendbaar gekomen waarop ik die mij binnensmonds hoorde vloeken, vroeg mijn vrouw hoe het ging. Meestal bestond mijn antwoord uit een helse machine van de tafel moet tillen, de tank vul, diep tirade over ontbrekende informatie, dingen die waren inadem, de schoepen in beweging breng en op een beveranderd zonder dat daarvoor montage-aanwijzingen houden vaart hoop. Ik heb visioenen van het Zweedse waren en dingen die niet meer pasten. Op YouTube had oorlogsschip Vasa, dat in 1627 met veel feestgedruis te ik een Amerikaans filmpje gevonden dat een deel van water werd gelaten en al in de haven zonk.

FOTO : HARRY COCK

APRIL 2024 • DE INGENIEUR

25

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

Iconische botanische tuin in Amsterdam krijgt make-over

Groenere hortus De noodzakelijke renovatie van de Drieklimatenkas in de Hortus Botanicus in Amsterdam biedt een kans op verduurzaming. De kas wordt energiezuiniger, maar behoudt zijn karakteristieke vormen.

Het ontwerp van de nieuwe Drieklimatenkas gezien vanaf de Nieuwe Herengracht. illustratie : zja

26

In het straatbeeld van Amsterdam is het een ankerpunt.

Wie de Plantagebuurt aan de oostkant van het centrum in komt, ziet de karakteristieke Drieklimatenkas al van verre staan. Sinds 1682 is hier de Hortus Botanicus gevestigd, bedoeld voor wetenschappers en bezoekers om planten en bomen te bewonderen en te bestuderen

DE INGENIEUR • APRIL 2024

die van nature niet in onze streken voorkomen. Alleen stroomt de warmte vanuit de kas met bakken tegelijk naar buiten. Enkelglas in de gevels en het dak, lekkende dakgoten en overal gaten en kieren die door de jaren heen zijn ontstaan. Hoewel de kas zelf nog maar dertig jaar oud is, is een forse opknapbeurt onvermijdelijk.

Onlangs gingen de werkzaamheden van start. Hoe gaat de vernieuwde Drieklimatenkas eruitzien? En hoe wordt die zo duurzaam mogelijk gemaakt? Het blijft immers een beetje een contradictio in terminis, een ‘duurzame kas’. Tropische planten en bomen laten gedijen in het Hollandse klimaat, vereist onvermijdelijk veel energie.

Trekstangen en drukstaven De huidige Drieklimatenkas stamt uit begin jaren negentig. Indertijd dreigde sluiting van de Hortus (zie kader De redding), maar dankzij steun uit de buurt kon dit worden voorkomen en kon er zelfs een nieuw gebouw worden gerealiseerd. Architecten Moshé Zwarts en Rein Jansma – de Z en de J uit de bedrijfsnaam van architectenbureau ZJA – ontwierpen de grote kas die was gebaseerd op de constructies van de kassen in het Westland. ‘Zwarts was hoogleraar in Eindhoven en Delft op het gebied van bouwmethodiek. Hij was gefascineerd door lichtgewicht bouwen met de modernste technieken’, vertelt architect en partner Kay Oosterman van ZJA. ‘Die kennis kon hij gebruiken toen de vraag voor een kas met drie klimaten kwam, met als bijkomende eisen: veel lichtinval en passend in de omgeving wat betreft maat en schaal.’

De architecten bedachten een constructie met opvallende trekstangen en drukstaven aan de bovenzijde die het gewicht van het dak opvangen. Hierdoor waren minder staanders nodig en werd een grote overspanning binnenin de kas mogelijk. De grote kas van de Hortus voldeed lange tijd goed, maar na dertig jaar intensief gebruik en gemiddeld tweehonderdduizend bezoekers per jaar, had deze zijn beste tijd gehad, vertelt Oosterman.

‘Het dak ging her en der lekken en veel van de gevelprofielen waren verweerd. Bovendien was het energieverbruik niet meer acceptabel.’

Hoog tijd voor een vernieuwde Drieklimatenkas. Een grote opgave, maar óók een kans. ‘Het verhaal dat de Hortus wil vertellen is in de tussentijd ook veranderd.

De nadruk is steeds meer komen te liggen op klimaatverandering en het verlies aan biodiversiteit dat daaruit voortvloeit’, aldus Oosterman. Educatie aan schoolklassen is een nog belangrijkere rol gaan spelen.

Van de bestaande Drieklimatenkas blijft de karakteristieke hoofddraagconstructie staan, maar verder wordt zo’n beetje alles vernieuwd, van de gevels tot het dak en van de gebouwinstallaties tot de opvang van regenwater.

Bovendien gaat de kas volledig van het gas af.

Planten en schilderijen De planten in de Hortus Botanicus hebben een warme omgeving nodig om te kunnen gedijen, terwijl de schilderijen van H’ART Museum, de voormalige Hermitage Amsterdam vierhonderd meter verderop, juist een constante luchtvochtigheid en een vaste temperatuur van 20 graden Celsius nodig hebben.

‘Door alle warmte die de verlichting en de bezoekers afgeven, stelt dit strenge eisen aan het museumklimaat’, zegt Krijn Braber, de vaste adviseur duurzaamheid van de Hortus Botanicus. ‘Die eisen konden alleen worden gehaald met luchtbehandeling en flinke koelmachines, in combinatie met warmte-koudeopslag (WKO).’

En daar zit een kans, beseften de betrokken ingenieurs in 2013. Als ze nu de warmte uit de zalen vol schilderijen opgeslagen in de WKO konden vervoeren naar de botanische tuin? Een wild plan, aanvankelijk, maar het bleek haalbaar.

Sinds oktober 2016 loopt er een leiding met water uit de warme WKO-bron onder de grond van H’ART Museum naar de Hortus. Het leverde de Hortus een enorme besparing aan aardgas op. Werd voorheen zo’n tweehonderdduizend kuub gas verstookt per jaar, nu is dat minder dan veertigduizend kubieke meter. ‘De restwarmte uit het museum wordt bij de Hortus door een warmtepomp opgekrikt tot water met de juiste temperatuur voor de planten’, zegt Braber.

De warmtepomp is met vierhonderd kilowatt thermisch een flinke jongen. ‘De Hortus is wel veel meer elektriciteit gaan gebruiken, zo’n driehonderdduizend kilowattuur in een jaar.

Maar onder de streep besparen we dankzij de uitruil toch elk jaar 75.000 euro en meer dan vierhonderd ton CO2-uitstoot.

En met het koude water dat de Hortus retour stuurt, bespaart ook H’ART Museum op de stroomrekening voor het koelen van zijn kunstwerken.’

Plantencollectie Voor de vernieuwing van de Drieklimatenkas schakelde de Hortus opnieuw architectenbureau ZJA in. Onder leiding van Kay Oosterman kreeg het team de uitdaging een energiezuinige kas te ontwerpen waarin alle planten optimaal kunnen gedijen. ‘De collectie is heilig. Het draait allemaal om de planten, die mogen niet doodgaan’, zegt Krijn Braber van Infinitus, een adviesbureau voor energievraagstukken. Hij is de vaste duurzaamheidsadviseur van de Hortus Botanicus.

De eerste grote verandering is de heroriëntatie van de plantencollectie. De tropische collectie is in het nieuwe ontwerp verplaatst naar de noordkant van het gebouw.

‘Tropische planten hebben vooral warmte nodig, maar ILLUSTRATIE : BOOM LANDSCAPE

APRIL 2024 • DE INGENIEUR

27

DUURZAME BOUW

De redding Ooit was de Amsterdamse Hortus Botanicus alleen voor wetenschappers. Maar toen de Universiteit van Amsterdam er in de jaren negentig geen belangstelling meer voor had, dreigde de Hortus te moeten sluiten. De gemeente had wel interesse in de grond, vanwege de gunstige ligging. Om sluiting van de tuin en de bouw van een appartementencomplex op die plek te voorkomen, zetten buurtbewoners acties op touw. En met succes.

De huidige grote kas met drie klimaten werd gebouwd en was open voor alle bezoekers. De Hortus werd een ‘publiekstuin’, een gewilde bestemming voor Amsterdammers, toeristen en schoolklassen.

‘De Hortus moet de eigen broek ophouden, dus we zijn afhankelijk van de bezoekers.

We zeggen altijd, we draaien op kaartjes en koffie’, vertelt Barbara van Amelsfort, hoofd marketing van de Hortus Botanicus.

Tijdlijn verbouwing Eind februari ging de oude Drieklimatenkas dicht voor publiek.

Sindsdien halen medewerkers van de Hortus Botanicus de planten uit de kassen om ze tijdelijk elders te stallen. De verhuizing duurt tot ongeveer juni, daarna volgen de sloopen bouwwerkzaamheden. Rond november moet het nieuwe dak erop zitten, in februari 2025

kan het terugplaatsen van de collectie beginnen. De opening van de nieuwe Drieklimatenkas van de Hortus Botanicus staat gepland voor juni 2025, in het jaar dat Amsterdam zijn 750-jarig bestaan viert. ‘Ook tijdens het terugplaatsen van de planten moeten de klimaatinstallaties al goed draaien’, zegt Krijn Braber.

minder daglicht’, zegt Oosterman. De voorziene Kaapse collectie heeft juist meer lichtinval nodig en komt dus aan de zuidzijde. ‘Zo heeft elk segment in de kas zijn eigen eisen wat betreft luchtvochtigheid, temperaturen, ventilatie en licht’, aldus Braber. Tegelijk past bij een Hortus die een boodschap wil meegeven over biodiversiteit, klimaatverandering en energiebesparing, een veel energiezuiniger gebouw. Practice what you preach.

Kunststukje Toch lag een totaal ander ontwerp voor de Drieklimatenkas niet voor de hand. ‘Het gebouw heeft een bijzondere plek verworven in de binnenstad van Amsterdam.

Een monument is het niet, maar als beeld heeft het wel degelijk waarde. Daarmee moeten we rekening houden’, vindt Oosterman. Opvallendst is het dak, dat met trekstangen omhoog wordt gehouden. ‘Het dak vind ik echt een kunststukje’, zegt Oosterman. ‘Dat zwevende beeld is typerend voor die tijd.’

De uitdaging was om de kenmerkende ranke hoofddraagconstructie te behouden en tegelijkertijd de warmte-isolerende eigenschappen van de schil sterk te verbeteren. Oosterman: ‘Enkel glas kan echt niet meer.

Voor de gevels kozen we HR++-glas met speciale coatings voor uv-doorlatendheid en warmtewering. Voor het dak kwamen we uit bij luchtkussens van ETFE, een transparante kunststof.’ Voluit: etheen-tetrafluoretheen, een copolymeer.

De dakelementen bestaan uit meerdere lagen folies die samen een kussen vormen dat licht op overdruk staat.

Voordelen: het is licht genoeg voor in het dak, het heeft de juiste warmte-isolerende eigenschappen én het laat genoeg uv-licht door. Dat deel van het lichtspectrum is cruciaal voor de planten. Uv-licht heeft invloed op het bloeien, maar speelt ook een rol bij het bestrijden van plantenziekten, legt Braber uit.

De elementen van de ETFE zien er misschien eenvoudig uit, maar om ze op hun plek te houden, waren nog extra stalen kokers nodig. ‘Die houden de kussens als het ware uit elkaar getrokken, want ze hebben de neiging te willen samentrekken. Het ziet er simpel uit, maar het heeft ons aardig wat hoofdbrekens gekost’, zegt Oosterman. Regenwater dat op het nieuwe dak landt, wordt verzameld om de planten later mee te bewateren.

Klimaat Het maken van een nieuw ontwerp bood ook de kans om de klimatologische omstandigheden binnenin de kas opnieuw tegen het licht te houden. ‘We kwamen erachter dat in de oude kas bijvoorbeeld te grote schommelingen zaten in de temperatuur. En ’s nachts bleef de temperatuur in sommige kassegmenten onnodig hoog’, vertelt Braber. Niet goed voor de planten en verspilling van energie. ‘We hebben de instelwaarden voor temperatuur, luchtvochtigheid en ventilatie opnieuw bekeken en waar mogelijk een ruimere bandbreedte ingesteld die past bij de verschillende plantencollecties.’

De technische installaties daarvoor bevinden zich in een ruimte in het midden van de kas. ‘Bij de meeste gebouwen worden de installaties weggewerkt in de achterkant of op het dak. Maar dat gaat hier niet; een

28

DE INGENIEUR • APRIL 2024

FOTO : HORTUS BOTANICUS

Luchtfoto met daarin gemonteerd de nieuwe Drieklimatenkas. illustratie : zja

publiekskas heeft geen achterkant’, vertelt Oosterman.

‘We hebben daarom van de nood een deugd gemaakt en in het midden van de kas om de technische ruim­ te heen een rotspartij met waterval gebouwd, waarop planten kunnen groeien. De rotsen zijn gemaakt van ge­ recyclede stoeptegels. De rondzwevende druppeltjes van de waterval zijn goed voor de tropische kas, ze zorgen “gratis” voor de vereiste luchtvochtigheid en wat extra koeling.’

Waterval De verbeterde isolatie van de nieuwe kas heeft trouwens ook een keerzijde: het kan binnen té warm worden. Te warm voor de planten, maar ook voor de bezoekers. ‘We willen niet dat mensen onwel worden’, zegt Oosterman.

‘Op sommige momenten moeten we extra gaan koelen, of we dat leuk vinden of niet.’ Braber vult aan: ‘En niet alleen op zomerdagen. Het begint al op een zonnige dag in april. Dan hebben we zoveel zoninstraling dat de tem­ peratuur snel oploopt.’

Hierbij komt de slimme warmteleiding tussen de Hor­ tus en het nabijgelegen H’ART Museum (de voormalige Hermitage Amsterdam) van pas. Dat beschikt met zijn warmte­koudeopslag namelijk over een koudebron, die nog capaciteit over heeft om de nieuwe kas extra te koe­ len. ‘Daarmee hebben we geluk, want koelen met koud

grondwater is vele malen efficiënter dan koelen met air­ conditioning’, zegt Braber.

Maar hoe weten de ontwerpers van de vernieuwde kas met klimaatsystemen zo zeker dat daarbinnen altijd de gewenste omstandigheden gaan heersen? Dat tempera­ tuur, luchtvochtigheid en ventilatie altijd en op elke plek optimaal zijn voor de planten die er staan? Is de nieuwe Drieklimatenkas virtueel getest, met computersimula­ ties?

Dat zouden we wel willen, zegt Braber, ‘maar dat kan eigenlijk niemand. De hele kas en al zijn klimaat­ en ventilatiesystemen zouden dan moeten worden gemo­ delleerd om vervolgens alle mogelijke buitencondities dynamisch te simuleren. Dat is ingewikkeld, tijdrovend en erg kostbaar. Natuurlijk heeft de installateur wel be­ rekeningen gemaakt voor bepaalde extreme omstandig­ heden die kunnen voorkomen. Wat gebeurt er als er een wolk voor de zon schuift en de zoninstraling instort?

Daar is aan te rekenen.’ Het geeft het team vertrouwen dat het binnenklimaat goed te regelen is.

‘We hebben ook zoveel knoppen om aan te draaien, met passieve en actieve ventilatie, verneveling en koeling met koud grondwater. In het uiterste geval kunnen we zelfs onze grote warmtepomp van vierhonderd kilowatt inzetten om te koelen. Maar we verwachten niet dat dat nodig zal zijn.’ • APRIL 2024 • DE INGENIEUR

29

OPINIE Een duidelijke mening over een actueel ingenieursonderwerp

De weg naar duurzaam zwaartransport De mobiliteitssector staat aan de vooravond van een van de grootste transities sinds de uitvinding van de verbrandingsmotor: een volledige omschakeling van fossiel naar duurzaam aangedreven voertuigen. Maar waar personenauto’s en kleine bedrijfsvoertuigen al redelijk op weg zijn wat betreft aandacht, beleid, beschikbare techniek en marktaandeel, blijven zwaardere vervoermiddelen ver achter, signaleren studenten Jasper de Bruin, Felix Marseille en Igor Koster, aangesloten bij het Laboratorium Verantwoorde Mobiliteit.

Momenteel wordt het gros van de nieuw verkochte zware vervoermiddelen nog ‘gewoon’ fossiel aan­ gedreven. Denk aan schepen, bouwmaterieel en gespecialiseerde wegvoertuigen, voertuigen waarvan de rendabele vervangingstermijn vaak de twintig jaar overschrijdt. Hoewel in sommige sectoren stapjes worden gezet richting verduurzaming, wordt elke dag waarop geen grootschalige actie wordt ondernomen de

30

DE INGENIEUR • APRIL 2024

uitdaging groter om de emissiedoelstellingen van 2030 en 2050 te halen. Toch zijn er voldoende mogelijk­ heden om ook hier grotere stappen te zetten (zie ook de notitie Een pad naar verduurzaming: hoe krijgen we de zwaarste voertuigen duurzaam?, december 2023).

Er zijn verschillende alternatieve energiedragers die dit verduurzamingsproces mogelijk kunnen maken.

Elektrische voertuigen met een batterijpakket lijken

foto : depositphotos

nu de meest kosteneffectieve optie. Maar ook energiedragers als waterstof en synthetische brandstoffen zoals methanol, ammoniak of synthetische diesel behoren tot de mogelijkheden.

Voor waterstof geldt alleen dat de gehele infrastructuur – van productie tot en met distributie – nog moet worden opgezet. En omdat vervoer van waterstof via voertuigen inefficiënt is vanwege de lage energiedichtheid, is lokale productie of distributie via leidingen waarschijnlijk de geschiktste oplossing. Dit brengt vooraf wel grote investeringen met zich mee.

Synthetische brandstoffen moeten nog sterk worden doorontwikkeld en het afvangen van CO2 uit de lucht is nog een grote uitdaging. Ook hier moeten productiefaciliteiten vanaf nul worden opgezet, of bestaande fabrieken moeten hun productieproces verduurzamen en enorm opschalen. Voordeel van synthetische brandstoffen is wel dat de huidige distributie-infrastructuur kan worden benut. Synthetische brandstoffen kosten in verhouding minder energie om over de weg te vervoeren dan waterstof, maar bij het productieproces gaat weer meer energie verloren.

Een laatste optie is biobrandstof, maar ook hieraan zitten veel haken en ogen. Wanneer biobrandstof wordt geproduceerd uit bestaande afvalstromen is het een goed alternatief, maar als het concurreert met voedselproductie (landbouwgronden) of natuurgebieden, is biobrandstof absoluut geen duurzame optie.

Investeren Enkele factoren kunnen het verduurzamen van zwaartransport beïnvloeden. Voor voertuigen met een relatief lage energievraag, zoals vrachtwagens of bouwmachines, is de transitie het makkelijkst te realiseren met batterijaandrijving. Bij sectoren zoals de kustvaart met veel logistieke operaties, is dit door de hoge energievraag een stuk lastiger.

Ook in sectoren waar veel voertuigen rondrijden is het verduurzamen makkelijker, omdat het voor fabrikanten vanwege de hoge vraag aantrekkelijker is om hierin te investeren.

Datzelfde geldt voor sectoren waar het laden of tanken van de voertuigen gecentraliseerd gebeurt. Een investering in een laad- of tankstation is door het hoge gebruik sneller terugverdiend. Dit gebeurt nu al bijvoorbeeld met laadpleinen voor elektrische auto’s. Ook voor vrachtwagens zijn de eerste laadpleinen geopend, zoals dat in Geldermalsen.

Tot slot is de manier van organiseren een belangrijke factor: grote bedrijven kunnen makkelijker in duurzame voertuigen investeren en de benodigde expertise inkopen.

Aanpakken Er zijn dus vele mogelijkheden om ook de zwaarste vervoermiddelen te verduurzamen, maar gemakkelijk wordt deze transitie zeker niet. De volgende aandachtspunten zijn daarom essentieel om de komende jaren de ontwikkeling en opzet van nieuwe energiedragers te waarborgen en in elke sector

verduurzaming organisatorisch en financieel mogelijk te maken en te stimuleren.

• Samenwerking De transitie vraagt veel samenwerking tussen verschillende partijen om in onzekere omstandigheden toch te kunnen investeren. Het overheidsbeleid en de technische ontwikkeling alleen bieden onvoldoende houvast om forse bedragen uit te geven. Samenwerking is daarom essentieel om te voorkomen dat elk bedrijf en overheid voor zich het wiel probeert uit te vinden.

Denk aan een goede samenwerking tussen bedrijven en overheid en bedrijven onderling die kennis en ervaring uitwisselen bij het opzetten van laadvoorzieningen. De overheid kan op haar buurt deze samenwerkingen stimuleren via regelgeving. Bijvoorbeeld door het stellen van emissie-eisen voor vervoersmiddelen, door langjarig consistent en duidelijk beleid te voeren en door de samenwerking te organiseren.

• Techniekontwikkeling Verder moeten technische alternatieven worden ontwikkeld. Dit geldt vooral voor scheepvaart en militaire voertuigen. De huidige alternatieven zijn niet in staat fossiele brandstoffen in deze sectoren te vervangen.

• Deltaplan stroomnet Elektrische aandrijving zal in veel sectoren het alternatief worden voor fossiel. Er moet dan wel voldoende capaciteit op het stroomnet en de laadinfrastructuur beschikbaar zijn. Om dat te realiseren is het komende decennium niet minder dan een Deltaplan voor het stroomnet nodig: zowel door fors te investeren in netverzwaringen als door het slimmer gebruiken van het net. Ontkenning van die realiteit zal alle bedrijven extra en onnodige onzekerheid geven over de haalbaarheid van de transitie.

• Prijskaartje De mobiliteitstransitie is te belangrijk om alleen over te laten aan de vervoerders. Overheden – nationaal, internationaal en in sommige gevallen lokaal – moeten ervoor zorgen dat de klanten van transportbedrijven niet langer voor de laagste prijs kunnen kiezen zonder dat daarin duurzaamheid is verrekend. Deze kosten moeten prominent in beeld komen.

• ETS Er moet in nauwe samenwerking met de Europese Unie een langetermijnplan worden gemaakt. Belangrijk wordt de opname van transport in het Europese emissiehandelssysteem ETS. Voor de vervoermiddelen waarvoor nog geen emissiedoelen zijn geformuleerd, moeten die er snel komen.

Op basis van bovenstaande punten kan er per vervoersmiddelcategorie een passende aanpak worden uitgewerkt. Daarbij gaat het in al deze plannen steeds om het verbinden van het lokale en regionale veld met het internationale veld van regelingen en onderzoek. •

Jasper de Bruin, Felix Marseille en Igor Koster studeren respectievelijk technische bestuurskunde, environment and infrastructure planning en sustainable innovation. Ook zijn ze lid van het Laboratorium Verantwoorde Mobiliteit, een netwerk van masterstudenten en pas afgestudeerden.

Lezersoproep Wat is volgens u de weg naar duurzaam zwaartransport?

Stuur uw reactie naar redactie@ingenieur.nl

APRIL 2024 • DE INGENIEUR

31

ENERGIETRANSITIE T E K S T: M A R L I E S T E R V O O R D E

Natuurlijke waterstof winnen uit de ondergrond

Witte waterstof: hoop of hype?

Regelmatig stuit ergens een onderzoeksgroep onverwacht op een natuurlijk waterstofreservoir.

De roep om systematische opsporing neemt toe. Kan waterstof naast energiedrager ook een belangrijke energiebron worden?

In september 2023 ontdekten wetenschappers in een ondergronds reservoir in Lotharingen een grote hoeveelheid natuurlijke waterstof. Een toevalige bijvangst, schreven de onderzoekers van de Université de Lorraine op de website The Conversation: ze waren aan het meten of de ondergrond voldoende methaan bevatte om rendabel te winnen, de waterstof was bijvangst. Het reservoir bevat een kleine vijftig miljoen ton van deze waardevolle brandstof, volgens een grove schatting. Dat is ruim de helft van wat er momenteel wereldwijd aan grijze waterstof (zie kader Zeven tinten waterstof) wordt geproduceerd. Als die schatting klopt, herbergt de Noord-Franse streek het grootste bekende waterstofreservoir op aarde.

Het was niet voor het eerst dat geologen min of meer per ongeluk op een reservoir van natuurlijke waterstof

De ‘brandende steen’ Yanartaş in Turkije – ook wel ‘het eeuwige vuur van Cimaera’ genoemd. Wat hier al minstens 2500 jaar brandt, is een gasmengsel van vooral methaan (87 procent) en waterstof (rond de 10 procent), dat uit de ondergrond opstijgt.

Daar ontstaat het doordat water reageert met het ijzerrijke gesteente. foto : depositphotos 32

DE INGENIEUR • APRIL 2024

stuitten. Het dorp Bourakébougou in Mali in WestAfrika maakte vanaf 2011 zelfs enkele jaren al zijn elektriciteit van waterstof die daar ter plekke werd gewonnen. Het waterstofgas, dat er met een zuiverheid van 98 procent uit de grond kwam, werd gebruikt om een generator aan te drijven.

Tot nu toe is er echter nooit systematisch gezocht naar natuurlijke waterstof – of witte waterstof, zoals het ook wel wordt genoemd. Het zou niet genoeg opleveren, was altijd de gedachte. Waterstof is het kleinste molecuul dat er bestaat en bovendien extreem reactief. Het ontsnapt makkelijk en waar het tóch in zuivere vorm in de ondergrond zit opgesloten, daar reageert het snel met andere stoffen. Zo reageert het met zuurstof tot water (H2O), met koolstof tot methaan (CH4) en met stikstof tot am-

moniak (NH3). Maar de belangstelling voor het winnen van waterstof lijkt toe te nemen, nu de brandstof steeds vaker in grote hoeveelheden wordt aangetroffen en een steeds grotere rol krijgt toebedeeld in de energietransitie van de toekomst.

Gamechanger Geofysicus Jilles van den Beukel, energiespecialist bij het The Hague Centre for Strategic Studies en geoloog Ramon Loosveld, onafhankelijk adviseur voor energiebedrijven, zien grootschalige winning niet zo snel gebeuren. Dat schreven ze begin maart op Energeia, een nieuwswebsite over de energiesector. Hoewel waterstof dat naar het aardoppervlak ontsnapt op veel plaatsen wordt aangetroffen, geldt dat niet voor grote ophopingen van waterstof in ondergrondse reservoirs, schrijven zij.

Ook de productie bij Bourakébougou was kleinschalig, merken zij op: de Malinezen haalden er vijftienhonderd kubieke meter waterstofgas per dag uit de grond. Dat bevat evenveel energie als drie vaten olie.

De reden dat grote hoeveelheden nauwelijks te verwachten zijn? Waterstof wordt makkelijk omgezet of het ontsnapt. Olie en gas kunnen zich ophopen in doorlatend gesteente afgedekt door een kleilaag, maar voor waterstofgas is een ondoordringbaarder deksel nodig.

ILLUSTRATIE : DEPOSITPHOTOS

Veelzijdig molecuul Waterstof is een vloeibare of gasvormige brandstof. De energiedichtheid bedraagt 120 megajoule per kilogram – drie keer hoger dan aardgas – en bij de verbranding ervan komt geen CO2 vrij. Daarnaast is waterstof een grondstof voor kunstmest en hulpstof bij olieraffinaderijen, waar men waterstof onder meer gebruikt

om zwavel uit ruwe aardolie te verwijderen.

De meeste waterstof die momenteel op de markt is, komt niet uit een reservoir maar is ‘zelfgemaakt’. Waterstof is dan geen energiebron, maar een energiedrager. Op dit moment wordt er per jaar ongeveer honderd miljoen ton waterstof geproduceerd.

Een zoutlaag voldoet, maar dan is er nog steeds kans dat waterstof met het omringende gesteente reageert of door microben wordt afgebroken. ‘We hebben vrijwel geen waterstof aangetroffen in al die gasvelden en putten die we onder een zoutlaag hebben aangeboord’, zegt Van den Beukel.

‘Witte waterstof wordt geen game changer’, concluderen de aardwetenschappers dan ook. ‘Lokale productie op een beperkte schaal, op de weinige plaatsen waar eerder al waterstof is aangetroffen bij de zoektocht naar olie, gas of water, zal mogelijk wel gaan plaatsvinden.’

Maar is het zoeken naar de weinige reservoirs die er mogelijk zijn met het oog op de toekomst toch niet de moeite waard? De vraag naar waterstof neemt toe, waterstof maken is energie-inefficiënt en de CO2-heffing, die bedrijven moeten betalen als ze broeikasgassen uitstoten, wordt steeds hoger.

‘Dat klopt’, reageert Van den Beukel. ‘Grijze waterstof produceren wordt moeilijker vanwege de daaraan gekoppelde CO2-uitstoot, en met name groene waterstof is energie-inefficiënt. Maar ik zie witte waterstof niet in dat gat duiken – althans niet met grootschalige productie. Mij lijkt de uitkomst eerder dat waterstof niet zo’n heel grote vlucht gaat nemen.’

▼

Schoon en hernieuwbaar Waterstof is een belangrijke energiedrager en kan op verschillende manieren worden geproduceerd. Dat kost energie die grotendeels weer vrijkomt bij de verbranding.

Zo kan waterstof als tijdelijke opslag dienen voor overtollige wind- of zonne-energie.

Het voordeel van waterstof boven groene stroom is dat het als gas of vloeistof is te vervoeren en zo als brandstof voor auto’s en vliegtuigen kan dienen. Het grote voordeel van waterstof boven aardgas is dat er bij de verbranding geen CO2 vrijkomt, maar water.

Wanneer waterstof echter als natuurlijke brandstof uit de ondergrond kan worden gehaald, is het geen energiedrager meer, maar een schone energiebron. Wanneer dat op grote schaal kan gebeuren, zou dat een enorme opsteker zijn voor het CO2-vrij maken van de energievoorziening.

In tegenstelling tot aardgas geldt witte waterstof als hernieuwbare energiebron. Het ontstaat onder meer bij ondergrondse reacties van water met ijzerrijk gesteente, zoals olivijn, waarbij ijzer oxideert. Ook kan waterstof ontstaan door radiolyse: het opsplitsen van watermoleculen in atomen onder invloed van radioactiviteit.

Dit zijn beide processen die continu doorgaan en in diverse gebieden verspreid over de aarde plaatsvinden.

In 2022 presenteerden twee Amerikaanse aardwetenschappers van de US Geological Survey een model om te schatten hoeveel winbare waterstof de ondergrond wereldwijd bevat. Mogelijk zijn er langdurig honderden megatonnen natuurlijke, hernieuwbare waterstof per jaar te winnen, maar er is ook veel nog niet bekend over ontstaan, accumulatie, migratie en houdbaarheid van dit gas, benadrukten ze. Ter vergelijking: op dit moment wordt jaarlijks ongeveer honderd megaton waterstof geproduceerd, voornamelijk grijze waterstof uit methaan.

APRIL 2024 • DE INGENIEUR

33

ENERGIETRANSITIE

Installatie van een SygMoG-sonde waarmee onderzoekers de samenstelling van gas in de ondergrond kunnen meten in Lachambre in Lotharingen.

FOTO : PHILIPPE DE DONA TO & LAETITIA VANÇON

Toch laat niet iedereen zich hierdoor weerhouden. Zo doet het Amerikaanse bedrijf Natural Hydrogen Energy LLC al sinds de eeuwwisseling onderzoek naar witte waterstof. Het zette in 2019 zijn eerste boring. Het Australische bedrijf Gold Hydrogen richt zich op reservoirs in Zuid-Australië, vlak bij Adelaide, waar waterstof tussen 1920 en 1930 al mee omhoog kwam bij het winnen van olie. Gold Hydrogen concludeerde in 2023 uit een nieuwe boring dat hier 86 procent zuivere waterstof in de grond zit en wil in 2024 vervolgboringen doen om aan te tonen dat het om volumen gaat die commerciële winning rendabel maken.

Zeven tinten waterstof Waarschijnlijk is er geen chemisch element dat meer kleuraanduidingen heeft dan het (kleurloze) element waterstof (H2). De meest bekende zijn grijze waterstof, die ontstaat als stoom (H2O) met aardgas (CH4) reageert tot waterstof en het broeikasgas CO2, en groene waterstof, die vrijkomt bij de splitsing van water in waterstof en zuurstof met duurzame elektriciteit. Bruine waterstof maakt men met steenkool in plaats van aardgas. De naam blauwe waterstof is gereserveerd voor 34

grijze waterstof waarbij het ontstane CO2 grotendeels is afgevangen en opgeslagen. Ook turquoise waterstof wordt gemaakt van aardgas (methaan), maar dan niet met stoom. Daarvoor leidt men methaan door een gesmolten metaal, waarbij waterstof vrijkomt en koolstof neerslaat als vaste stof. Witte waterstof is natuurlijke waterstof, die uit de ondergrond is te halen. Het wordt ook wel gouden waterstof genoemd – maar dat is wellicht een tikje te optimistisch.

DE INGENIEUR • APRIL 2024

In Europa gaat het Spaanse bedrijf Helios-Aragon in de tweede helft van 2024 naar waterstofgas boren in de provincie Aragon in Noord-Spanje. Dit wordt de eerste productieput van Europa. De waterstof bevindt zich hier onder een deklaag van zout in een reservoir van zandsteen – een poreus en permeabel gesteente, waar het gas in de poriën zit als water in een spons. Het bedrijf verwacht in de loop van pakweg 25 jaar 1,1 miljoen ton waterstof uit dit reservoir te kunnen winnen. Het hoopt bovendien dat vergelijkbare ondergrondse structuren in de omgeving nog eens goed zijn voor vijf tot tien miljoen ton extra en de gehele provincie Aragon wellicht zelfs voor honderd miljoen ton.

In Nederland tenslotte bekijkt onderzoeksinstituut TNO de mogelijkheden tot het winnen van witte waterstof. Hierbij wordt met name gedacht aan Limburg en de overzeese Caraïbische gebieden. Omdat Nederland een gas- en olierijk land is, is de ondergrond in het verleden uitgebreid onderzocht. Alle gegevens over geologische structuren onder het aardoppervlak zijn opgeslagen in een digitaal model van de Geologische Dienst Nederland. ‘Op basis van dat model inventariseren we waar er mogelijk witte waterstof aanwezig is’, vertelt de woordvoerder van TNO desgevraagd. ‘Daarnaast willen we kijken of we kunnen samenwerken met onderzoekers uit Frankrijk, omdat zij een meetapparaat hebben ontwikkeld om waterstof in geologische lagen te kunnen meten, maar zover is het nog niet.’ Dat lijkt een goed idee: met een dergelijk meetapparaat is de waterstofvoorraad in Lotharingen ontdekt waarmee dit verhaal begon.

De kans is groot dat de komende tijd meer succesverhalen over waterstofwinning te horen zijn. Maar dat witte waterstof dé grote motor wordt van de energietransitie, is een stuk minder waarschijnlijk. •

Podium

Vier experts delen beurtelings hun inzichten in de technischmaatschappelijke actualiteit.

Deze maand: Felienne Hermans.

Wie is de grootste verliezer van de AI-hype?

Je kon erop wachten, maar de AI-hype lijkt Maar zoals zo vaak het geval is, had een over haar hoogtepunt heen te zijn, en hard kleine interactie met leerlingen op school op weg naar de trough of disillusionment de meeste impact. Ik denk nu dat de hui(dal van desillusie) die altijd volgt op op- dige generatie schoolgaande kinderen het geblazen verwachtingen. Acht van de tien grootste slachtoffer zijn van de AI-hype. De Amerikanen denken niet dat bedrijven AI generatie die met corona, het lerarentekort op een verstandige manier kunnen inzetten en afnemende geletterdheidscijfers al zoveel en hier en daar zie je op internet al AI-tek- verloren heeft.

‘Mevrouw’, vroeg een leerling uit 5 vwo sten verschijnen die niet kloppen. AI’s zijn nu eenmaal geprogrammeerd om altijd een mij laatst, ‘Waarom zou ik nog leren programmeren? Dat kunnen antwoord te geven, ook computers ook!’ Dit is een als het niet correct is. Zo vraag van alle tijden; ik vroeg gaat de kwaliteit van het AI erodeert het me als tiener, met prille interinternet steeds verder nettoegang, ook af waarvoor omlaag, een proces dat medium waarop van het Duits goed de Amerikaanse auteur we de afgelopen kennis zou zijn. En generaties voor en journalist Cory Docdecennia van mij stelden die vraag vast ook torow enshittification ‘want woordenboeken’. heeft genoemd. alles hebben Ooit was het eensluidenLange tijd dacht ik dat kunnen leren de antwoord van leraren en deze trend de grootste ouders daarop dat je echt impact zou zijn van AI: niet alles kunt opzoeken. Een we weten niet meer of wat we lezen, horen of zien, waar is en dus zinnig antwoord, maar in een wereld waarerodeert het medium waarop we de afgelo- in zoveel volwassenen roepen dat AI straks pen decennia allemaal goeddeels gratis van echt heus alles supergoed kan, overtuigt dit alles en nog wat hebben kunnen leren. Ook mijn leerlingen niet langer.

Het is ook maar het halve verhaal. Een veel geeft het mensen een gemakkelijk excuus als er informatie over hen verschijnt die ze mooier antwoord is dat iets leren (wat het onwelgevallig is: dan is het gewoon door AI ook is) je zelfvertrouwen geeft, dat iets je kan gemaakt, een strategie die de Amerikaanse lukken en dat dat misschien wel langer meeoud-president Trump onlangs nog toepaste. gaat dan de kennis zelf. En met kennis open Behalve over de kwaliteit van content je een wereld aan nieuwe ideeën, plannen en maakte ik me zorgen over de impact op het perspectieven.

Het idee dat computers alles al kunnen is milieu. AI zal over een paar jaar net zoveel CO2 uitstoten als heel Nederland, dus in niet alleen onzin en slecht voor het milieu, zekere zin hebben we al die zonnepanelen maar berooft een hele generatie kinderen en windmolens enkel geïnstalleerd zodat van het plezier van iets leren. Zij zijn de we nu kekke plaatjes kunnen genereren en echte verliezers van de volwassenen die nu sneller documenten kunnen produceren, die gouden AI-bergen beloven. andere mensen weer met AI gaan samenvatten. Twintig tot vijftig interacties met een Felienne Hermans is als hoogleraar ComAI-model kosten bij elkaar zo een halve liter puter Science Education verbonden aan de Vrije Universiteit in Amsterdam. water, dus dat telt op!

APRIL 2024 • DE INGENIEUR

35

Enith

Een maandelijkse column in stripvorm door wetenschapsjournalist Enith Vlooswijk.

36

DE INGENIEUR • APRIL 2024

WAAR

KUN N EN

W E

N A A RT O E?

DE

IN GEN IEU R

T IP T

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

Museum over Groote vragen

t/m 29/9 Verandering vastgelegd

Waarom besta ik? Wat maakt mij anders dan een gorilla of een bosviooltje? Bén ik wel zo anders? Het Groote Museum bij Artis in Amsterdam gaat in op dit soort vragen. Daarvoor gaat de bezoeker op een persoonlijke expeditie, met het lichaam als startpunt. Al kijkend in de spiegel zijn dwarsverbanden en overeenkomsten te ontdekken met planten, andere dieren en zelfs microben. Dat onze darmen bijvoorbeeld hetzelfde doen als de wortels van een boom. Hierdoor kijkt iedere bezoeker straks anders naar zichzelf en naar de wereld om zich heen.

Meer info: grootemuseum.nl/nl/ plan-je-bezoek

In de hal van het Stadsarchief Amsterdam is vanaf 26 april de fototentoonstelling Déjà vu te zien. Daarin laat fotograaf Erik Klein Wolterink de veranderende stad Amsterdam zien door een plek op een archieffoto opnieuw vast te leggen. De fotokoppels verschenen eerder in zijn beeldcolumn in Het Parool. Klein Wolterink geeft lezers zo een kijkje in de geschiedenis van de stad. De combinatie van oude en nieuwe foto’s nodigt uit tot het ontdekken van verschillen en overeenkomsten. Op de eerste foto staat het vrachtschip ms. Bougainville gereed voor de tewaterlating in 1947. Daarnaast dezelfde plek in 2020: het NDSM-terrein als culturele vrijplaats.

Meer info: amsterdam.nl/stadsarchief/agenda/deja-vu-ontdek-veranderende-stad-lens

t/m 11/8 Tussen realisme en surrealisme Kunstmuseum Den Haag presenteert de grote overzichtstentoonstelling Michael Raedecker: material worlds. In zijn werk combineert Rae-

decker (Amsterdam, 1963). schilderkunst met borduurwerk en reflecteert hij op de wereld en onze plaats daarin. Landschappen, boomhutten en huizen in voorsteden zweven in een rijk tussen realisme en surrealisme, waardoor de grenzen van letterlijke representatie en abstractie vervagen. Zijn recente werk toont buitenwijken, aan de rand van de natuur, plekken die de kunstenaar fascineren. ‘Menselijke superioriteit, intelligentie en arrogantie hebben een indrukwekkende manier gevonden om de aarde te bewonen en te veroveren – om de mensheid te creëren en een kwaliteit van leven te bereiken. Echter, existentieel proberen we nog steeds te wennen aan het feit dat we hier zijn, terwijl we niet altijd weten of we hier wel thuishoren.’

Meer info: kunstmuseum.nl/nl/tentoonstellingen

beeld : stadsarchief amsterdam /erik klein wolterink ; michael raedecker /courtesy grimm ; artis /m . van der wal

11 - 13/4 Wat is echte vrijheid?

Het driedaagse STRP-festival in Eindhoven staat in het teken van het thema vrijheid.

We leven in Nederland in een democratie en kunnen gaan en staan waar we willen. Maar zijn we ook echt vrij, als we aan ons werk zijn gekluisterd en niet zonder technologie kunnen leven? Vrijheid brengt dilemma’s met zich mee.

STRP belicht het thema vanuit verschillende perspectieven, culturen en invalshoeken met muziek, kunst, design, dialoogsessies, workshops en rondleidingen.

Meer info: strp.nl/events/ strp-festival-2024 APRIL 2024 • DE INGENIEUR

37

ACTUEEL TECHNIEKNIEUWS vind je op deingenieur.nl

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

Je leest het op de website van De Ingenieur. Elke dag nieuwe berichten geïllustreerd met beeld en video. deingenieur.nl

TECHNIEK MAAKT JE TOEKOMST

DE INGENIEUR

Ook op de site: • Activiteiten op techniekgebied in een overzichtelijke agenda • Dossiers over onderwerpen als schoon staal, kernenergie in Nederland en droogte • De interessantste vacatures voor ingenieurs

Jims verwondering ‘Voorsprong door techniek.’

Echt waar?, vraagt redacteur Jim Heirbaut zich af.

Blikvangers Is het u ook opgevallen? Dat steeds vaker vuilnisbakken op straat open staan, alsof iemand ze hardhandig heeft opengebroken? Waarschijnlijk ís dat ook zo. In mijn buurt in ieder geval wel, en niet omdat nalatige vuilophaaldiensten zijn vergeten ze na het legen te sluiten, maar omdat ze moedwillig zijn opengerukt of -getrapt. Gemeentewerkers komen wel weer langs om ze te sluiten, maar dat blijkt dweilen met de kraan open want een dag later staan ze weer wijd open.

De reden? Het duurde even voor ik het doorhad, maar nu ik steeds vaker mensen in vuilnisbakken zie gluren en graaien, snap ik het. Blikjes zijn geld waard geworden; flesjes waren het al. Een blikje doet vijftien cent wanneer je het bij de super inlevert. Verzamel er een zwikkie en het telt op tot een bedrag dat voor sommigen blijkbaar een welkome aanvulling is op het inkomen. Andere aanwijzing: in de supermarkt zie ik steeds vaker mensen die niets kopen, maar alleen hun bonnetje komen verzilveren.

Statiegeld werkt dus, zou je kunnen zeggen. Via de stadsjutters komen lege blikjes terug bij de supermarkt, die ze verzamelt voor recyclingbedrijven. Alleen is het wat onhandig dat de verzamelaars hiervoor de gemeentelijke vuilnisbakken met geweld moeten openbreken. Zou hier nou niet iets op te verzinnen zijn?

Jawel. Sinds kort hangt in verschillende gemeenten een ‘innovatie’ aan vuilnisbakken: een metalen houder die aan de zijkant van de bak

is bevestigd en waarin een stuk of tien blikjes passen. Mensen die hun lege blikje willen weggooien kunnen het daarin zetten, zodat anderen die het niet breed hebben, het eruit kunnen pakken en ermee naar de supermarkt gaan. Wat mij betreft een goed voorbeeld van een geslaagde lowtech-innovatie. Een totaal niet ingewikkelde oplossing voor een redelijk complex probleem, namelijk: hoe krijg je zoveel mogelijk gebruikte drankblikjes terug naar de bron?

In de supermarkt zelf gaat het intussen steeds beter met het verwerken van de blikjes. In het begin worstelden de winkels door heel het land met kapotte machines. Ik trof vaker een papier met ‘Defect’ erop dan een werkende machine. Dan zat er niets anders op weer huiswaarts te keren met de plastic zak vol lekkend oud blik, met erbovenop de boodschappen die ik net had gedaan. Best onhandig.

Het lijkt erop dat de machinebouwers het inmiddels onder de knie hebben om betrouwbare blikkenslikkers te bouwen, want het gaat nu vaak goed. Bij de buurtsuper tref ik nu een machine aan die zowel plastic flesjes als blikjes aan kan. Een scanner en – onzichtbaar – een weegschaal bepalen wat voor type blikje of flesje het is en tellen alle statiegeldwaarden bij elkaar op. Hoe de flesjes en blikjes verderop van elkaar worden gescheiden, ik heb geen idee. Waarschijnlijk nog altijd handmatig, door een bijklussende scholier met de blik op oneindig.

Mestlucht als brandstof

van alles en dat is goed. Maar na het lezen van ‘Sleutelen aan elektrolyse’ (in het maartnummer van 2024), krijg ik het idee dat we het wiel opnieuw aan het uitvinden zijn. In 1997 maakte ik de energiehuishouding van de nieuw te bouwen Grolsch-brouwerij in Enschede inzichtelijk.

Daarbij stuitten we op de energiedrager waterstof, die vrijkwam bij de zoutbehandeling door AKZO. Wij wilden de waterstof inzetten als deel-energiedrager, maar er was toen nog weinig bekend hoe waterstof in de praktijk was toe te passen.

Ons lijfblad De Ingenieur presenteerde afgelopen december technieken die de toekomst hebben. Een ervan betrof een methode van ingenieursbureau Antea Group en milieutechnisch bedrijf HMVT om ammoniakgas uit drijfmest om te zetten in stikstofgas en waterstofgas.

Het katalytisch verbranden van ammoniak, zoals Antea en HMVT voorstellen, is echter zonde van de geoogste ammoniak. Die kun je veel beter inzetten als reagens. Er is bijvoorbeeld stro mee te ontsluiten.

PORTRET : ROBERT LAGENDIJK

Stro bestaat voor het grootste deel uit vertakte polymeren van suikermoleculen. De ammoniakmoleculen kruipen als het ware tussen deze cellulosestrengen.

Daardoor wordt het stro goed verteerbaar, mede omdat een deel vezelachtig blijft. Dit is gunstig voor de spijsvertering en de gezondheid van het vee.

Nu eten onze herkauwers te veel koeiensla, waardoor ze voortdurend diarree hebben.

Edy Elsinghorst, Winterswijk

Elektrolyse In Nederland onderzoeken we

Na internationaal onderzoek kwam de Canadese firma Ballard op ons pad. We hebben toen een project opgezet met hun brandstofcellen. Als we nu kijken wat deze onderneming op de markt betekent wat betreft kwaliteit en vooral prijs, dan zou ik zeggen: ga eerst eens bij hen buurten.

Henri Ossevoort, Westerhaar

Erratum Niet Nelleke Valk, maar Nelleke Vuik staat op het portret van twaalf ingenieurs van YKE (februari 2024).

APRIL 2024 • DE INGENIEUR

39

Productontwerpen van morgen

Onderwatervlieger In tegenstelling tot zon en wind zijn de getijden van de zee een voorspelbare bron van duurzame energie. Om die te benutten, ontwikkelde het Zweedse bedrijf Minesto een soort onderwatervlieger.

De Dragon ziet eruit als een vliegtuig, met twee vleugels die vloeiend overgaan in de romp.

Achterop zitten een roer en een enkele propeller die een generator in de romp aandrijft om stroom op te wekken.

De Dragon is beschikbaar in twee varianten. Het kleinere model 4 heeft een vermogen van honderd kilowatt en een spanwijdte van 4,9 meter.

Het grotere model 12 van 1,2 megawatt heeft een spanwijdte van twaalf meter. Dit exemplaar weegt dan ook maar liefst 28 ton.

40

DE INGENIEUR • APRIL 2024

Het besturingssysteem zorgt ervoor dat de Dragon aan een kabel achtjes draait, om zo sneller te kunnen gaan dan de stroomsnelheid in zee.

Hierdoor kan het systeem ook tragere zeestromingen benutten van minimaal 1,2 meter per seconde. In de periode tussen eb en vloed hangt de Dragon in de ‘parkeerstand’ aan de kabel in het water. Zodra de stroming weer in omgekeerde richting op gang komt, gaat de Dragon weer achtjes draaien.

De Dragon 4 en 12 zijn modulair opgebouwd en kunnen

voor transport uit elkaar worden gehaald. Op locatie wordt de onderwatervlieger in elkaar geschroefd en door een boot naar de locatie op zee gesleept.

Een installatie kan bestaan uit een of meer exemplaren. In februari werden de eerste twee Dragon 4’s geïnstalleerd in een vijftig meter diepe zeestraat bij de Faeröer. Ter plekke zijn daar vernauwingen waardoor de stroomsnelheid van het zeewater hoger ligt. De Dragon 4’s zijn onderdeel van de Zweedse energiemix die in 2030 volledig duurzaam moet zijn. (PS)

•

foto : minesto

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

Reparatierobot Een robot op wieltjes die door gasleidingen rijdt, kan ter plekke lekken repareren. Zo kunnen de reparatiekosten aanzienlijk omlaag.

Aardgasleidingen uitgraven voor reparatie is een kostbare onderneming. Een kilometer leiding repareren kost al gauw zo’n zes miljoen euro, volgens cijfers van het Amerikaanse ministerie van energie. Onderzoekers van de Carnegie Mellon University ontwikkelden een robot die zelfstandig door gasleidingen rijdt om lekken ter plaatse te repareren. Dit zou de reparatiekosten zo’n tien à twintig keer kunnen verlagen.

De robot is voorzien van een optische sensor, een laser en een batterij en beweegt zich op drie wieltjes met een snelheid van een kleine twee kilometer per uur door de pijp. Via een

kabel is de robot verbonden met een computer boven de grond om in real-time videobeelden te versturen. De kabel heeft een bereik van 61 meter, al hopen de onderzoekers dat nog op te schroeven naar 1,2 kilometer.

Op basis van de videobeelden en met hulp van AI kunnen de onderzoekers de lekken in de gasleiding opsporen. Eenmaal aangekomen bij een lek spuit de robot een luchtdichte hars met de consistentie van softijs spiraalsgewijs over de wanden en strijkt deze uit, waarna de hars binnen een paar tellen uithardt.

De robot is op maat gemaakt voor pijpen met een diameter van dertig centimeter. De onderzoekers werken nog aan een versie van vijftien centimeter doorsnee en hopen uiteindelijk zelfs een robotje te maken voor leidingen van vijf centimeter.

Al geldt wel: hoe kleiner, hoe moeilijker. (SB)

•

Lichte hulpmotor De Chinese fabrikant ePropulsion stort zich op het elektrificeren van een maritiem werkpaard: de buitenboordmotor. De nieuwe eLite is een handzaam plug-and-play-model dat ieder klein bootje kan omtoveren tot elektrisch vaartuig.

De eLite is een compacte buitenboordmotor met een behuizing van ruim negentig centimeter lang waarin een lithiumionaccu van 378 wattuur ligt. Onderop zit de elektromotor met schroef. De uitklapbare stuurhendel doet tevens dienst als draaghendel.

De buitenboordmotor weegt slechts zeven kilogram en is makkelijk mee te nemen en af en aan te koppelen.

Daarvoor wordt eerst een ophangpunt met een dubbele klemverbinding op de romp van het bootje bevestigd. Het ophangpunt heeft een rechtop staande as die fungeert als stuurpunt voor de motor. De gebruiker hoeft de motor alleen maar op deze as te tillen, vast te klikken en de boot is klaar om uit te varen.

Uiteraard zijn de prestaties van de kleine eLite beperkt. De door ePropulsion gedeelde waarden zijn gebaseerd op één persoon in een klein aluminium bootje van 2,4 meter lang en 115 kilogram zwaar. Het nominale vermogen van vijfhonderd watt levert dan een gemiddelde vaarsnelheid van 7,5 kilometer per uur. De motor kan kortstondig een vermogensboost van 50 procent extra leveren om net wat harder te gaan tot ruim acht kilometer per uur.

Bij 250 watt vermogen kan de boot ongeveer anderhalf uur varen. Dit halveert bij vijfhonderd watt vermogen. Een en ander is ook nog afhankelijk van factoren als het gewicht van de bestuurder, de vorm van de boot en de omstandigheden op het water.

Opladen van de accu kan via het lichtnet of de 12V-aansluiting in de auto. De eLite heeft zelf ook een aansluiting voor het opladen van mobieltjes. (PS)

•

BEELD : CARNEGIE MELLON UNIVERSITY ; EPROPULSION

APRIL 2024 • DE INGENIEUR

41

EUREKA

Beton van suikerriet Samengeperst suikerriet biedt een duurzamer en goedkoper alternatief voor baksteen en beton in muren, daken en isolatiemateriaal.

Honderden miljoenen tonnen suikerrietstengels blijven er jaarlijks over bij de productie van suikerriet. Onderzoekers van de University of East London (UEL) slaagden erin de vezelige stengels, bagasse genaamd, te verwerken tot stevige blokken die als baksteen kunnen worden gebruikt. Ze deden het onderzoek in samenwerking met het Britse suikerbedrijf Tate & Lyle Sugars.

De onderzoekers mengden de bagasse met een mineraalbindmiddel en persten de massa onder hoge druk samen. Na één week uitharden ontstond een nieuw materiaal genaamd Sugarcrete, dat aan de industri-

42

DE INGENIEUR • APRIL 2024

ele normen voldoet op gebied van druksterkte, brandwerendheid, warmtegeleiding, geluiddemping en duurzaamheid.

Bij de productie komt slechts een zesde van de CO2 vrij vergeleken met gewoon beton, dat 5 tot 8 procent van de wereldwijde CO2-uitstoot veroorzaakt.

Samen met architectenbureau Grimshaw verwerkten de onderzoekers Sugarcrete al in piramidevormige blokken waarmee ze vloerplaten maakten. De blokken pasten op zo’n manier in elkaar dat er minimale wapening of mortel vereist was.

Daarnaast lijkt Sugarcrete geschikt voor muren, daken

en als isolatiemateriaal. Tegen stilstaand water is het materiaal niet goed bestand.

De marktprijs van Sugarcrete is nog niet bekend omdat die sterk afhankelijk is van de productielocatie. De onderzoekers stellen dan ook voor het materiaal zo dicht mogelijk bij suikerrietboeren te produceren.

Op die manier kan Sugarcrete ook lokale bouwprojecten mogelijk maken die met de hoge prijzen van geïmporteerd beton eerder niet van de grond kwamen. Het transport zal goedkoper uitvallen, aangezien Sugarcrete zes keer lichter is dan traditioneel beton. (SB)

•

FOTO : MEGAN JONES OF CHROMATOGRAPHY

Runderrijst Rijstkorrels zijn een goede kapstok en voedingsbodem voor koeiencellen, ontdekten Zuid-Koreaanse onderzoekers.

Het resultaat: eiwitrijke en voedzame roze runderrijst.

Duurzame bouwstroom Benzineaggregaten worden nog volop gebruikt om de bouwplaats te voorzien van stroom. Renset is een mobiel energiestation waarvan je de accu’s verwisselt zonder de stroom te onderbreken.

Er is veel vraag naar duurzame en draagbare stroomvoorzieningen op de bouwplaats, merkte Teun van ’t Veer in de zeven jaar dat hij voor het Engels bouwbedrijf Kier Group werkte. ‘Uiteindelijk zullen diesel- en benzineaggregaten volledig verdwijnen. De nood is dus waanzinnig hoog.’

Van ’t Veer, inmiddels ceo van de startup Renset, besloot zelf een alternatief te ontwikkelen.

Dat werd het mobiele, elektrische en geruisloze energiestation Renset dat met een continuvermogen van vijf kilowatt en een piekvermogen van tien kilowatt geschikt is om het middelgrote bouwmateriaal van stroom te voorzien: denk aan sloophamers, trilplaten en stroomvoorziening voor de bouwkeet, zoals koffiezetapparaten en tostiijzers. Daarmee is Renset een geschikt alternatief voor benzineaggregaten en niet voor de krachtigere dieselaggregaten die kraan- of graafmachines van stroom voorzien. Uniek aan Renset zijn de vier uitneembare batterijmodulen die te verwisselen zijn zonder de stroom te onderbreken. Laden gaat binnen een uur in het stopcontact, aan laadpalen of via zonnepanelen. Tenzij de apparatuur continu wordt gebruikt, gaat Renset zo een hele dag mee.

Bij continu gebruik van een pomp of verwarmingselement moeten de accu’s halverwege de dag worden verwisseld. Een goed ploegenschema voor de bouw is dan een vereiste.

Renset is bijna drie keer duurder dan de bestaande benzineaggregaten. Van ’t Veer: ‘Wel is het gebruik van Renset voordeliger: elektriciteit is goedkoper dan benzine en er is minder vaak onderhoud voor nodig dan voor een aggregaat met een mechanische motor.’

Afgelopen jaar bewees Renset de werking van het accustation al op verschillende bouwplaatsen.

Vanaf april volgen pilots met grote aannemers in Nederland en Engeland. Eind 2024 komt Renset naar verwachting op de markt via aannemers en verhuurbedrijven. (SB)

Een van de uitdagingen van kweekvlees is om dierlijke cellen in het lab te laten uitgroeien tot grotere structuren om tot een biefstuk te komen. De structuur van granen kan daar als kapstok voor de celgroei bij helpen, ontdekten onderzoekers van de Yonsei-universiteit in Zuid-Korea. Rijst bleek van de verschillende granen het beste te werken. Rijstkorrels zijn poreus en hebben een sterk georganiseerde structuur, die dierlijke cellen als kapstok kunnen gebruiken. Daarnaast bevorderden enzymen en foliumzuur in de rijstkorrels, de celgroei.

De onderzoekers verkregen de dierlijke cellen uit een biopt van koeienweefsel en vermenigvuldigden de spier- en vetcellen eerst in het lab. Vervolgens voegden ze de cellen toe aan rijstkorrels die met visgelatine waren bewerkt voor een betere hechting. Ze lieten het geheel vervolgens tien dagen staan bij 37 graden Celsius. Het resultaat waren dikke, roze, vlezige rijstkorrels die – na de rijst te stomen – volgens de onderzoekers naar amandel of room smaakten, afhankelijk van de samenstelling. Rijstkorrels met een hoger gehalte spiercellen smaakten meer naar rundvlees en amandel, terwijl rijstkorrels met een hoger vetgehalte deden denken aan room, boter en kokosolie.

De runderrijst bevat 8 procent meer eiwit dan normale rijst en 7 procent meer vet. Daarmee is runderrijst een voedzaam, eiwitrijk alternatief.

Vegetarisch is de runderrijst bepaald nog niet.

Behalve het gebruik van dierlijke cellen en visgelatine werd de runderrijst gekweekt op kalfsserum.

Wel zou de runderrijst beter zijn voor de planeet dan vlees van levende koeien, schrijven de onderzoekers. Elke honderd gram eiwit in runderrijst veroorzaakt 6,3 kilogram CO2;. De CO2-uitstoot van dezelfde hoeveelheid eiwit uit rundvlees is vijftig kilogram. (SB)

•

•

FOTO ’ S : RENSET ; YONSEI - UNIVERSITEIT

APRIL 2024 • DE INGENIEUR

43

EUREKA

Vliegende bestelbus De consument wordt al decennialang lekker gemaakt met een toekomst van vliegende auto’s. Het Amerikaanse LuftCar doet dit keer een poging door een auto te kruisen met een drone.

Het concept van LuftCar doet denken aan de ConvAirCar uit 1946: een auto die op de luchthaven aan een frame met vleugels en propellers kan worden gekoppeld. LuftCar doet in principe hetzelfde, alleen gaat de stroomlijn van de auto veel beter over in het staartstuk. Ook is het frame voorzien van zes kantelbare propellers waardoor verticaal opstijgen en landen mogelijk wordt.

In het concept van deze eVTOL wekken brandstofcellen elektriciteit op uit waterstof om de elektromotoren aan te

44

DE INGENIEUR • APRIL 2024

drijven. LuftCar voorziet met het concept verschillende toepassingen. Een daarvan is een totaaloplossing bieden voor bezorgdiensten, waarbij de laatste kilometers op de grond worden afgelegd.

LuftCar tekende onlangs ook een intentieovereenkomst met E-Francisco Motor Corporation uit de Filipijnen. De twee bedrijven willen het LuftCar-concept combineren met een bestelbus op basis van de Filipijnse jeepney, een soort verlengde jeep, om tussen de ruim 7100 eilanden te kunnen hoppen.

Passagiers kunnen voor in de bus instappen via een vleugeldeur die naar voren toe openklapt. Om het luchtruim te kiezen, rijdt de bus achterwaarts het frame in en wordt op vijf punten mechanisch verankerd.

Volgens LuftCar zou het bereik op ruim 480 kilometer en de maximumsnelheid op ruim 350 kilometer per uur liggen, wat bijzonder optimistisch klinkt.

Eerst maar eens zien of LuftCar voorbij het conceptuele stadium komt. (PS)

•

foto : luftcar

Rolf zag een ding

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

Kijkgat

4-in-1 stuurknuppel Helikopters zijn niet eenvoudig te besturen. Het Amerikaanse bedrijf Skyryse brengt daar verandering in met een versimpeld besturingssysteem en een enkele stuurknuppel.

Een helikopterpiloot moet tijdens het vliegen met handen en voeten liefst vier controlesystemen bedienen: de gashendel, de cyclische stuurknuppel, het voetenstuur dat de staartrotor bedient en een aparte hendel voor het aanpassen van de stand van alle rotorbladen. Skyryse vervangt dit alles door een enkele stuurknuppel met vier assen. Het fly-by-wire-besturingssysteem SkyOS combineert de input van de piloot met software voor de vluchtcontrole en data uit de systeemstatus, weersomstandigheden en vluchtparameters.

Behalve over de stuurknuppel beschikt de piloot ook over twee intuïtieve touchscreenschermen die het traditionele arsenaal aan meters en schakelaars vervangen. In SkyOS zitten ook allerlei geautomatiseerde functies ingebouwd die worden bediend met swipe-commando’s. Voorbeelden zijn het starten van de motor, automatisch opstijgen en landen, en op commando stilhangen in de lucht.

De Skyryse One is de eerste helikopter met dit besturingssysteem. Volgens Skyryse wordt helikoptervliegen hiermee niet alleen eenvoudiger, maar ook veiliger. Enerzijds doordat mechanische overbrengingen zijn vervangen door elektrische verbindingen met actuatoren. Anderzijds doordat SkyOS mogelijke punten bewaakt waar problemen kunnen ontstaan. Wanneer bijvoorbeeld de motor uitvalt, schakelt het systeem meteen over op autorotatie van de rotorbladen om onder besturing van de piloot een gecontroleerde landing in te zetten. (PS)

•

FOTO : SKYRYSE ; PORTRET : ROBERT LAGENDIJK

‘Maak snel een foto, het is voor de column!’ Terwijl ze me vragend aankijkt, legt ze het uitzicht vanuit de touringcar vast. Het landschap rond Scheemda is niet het meest fotogenieke, maar dat doet er niet toe. Het gaat erom dat ik dat landschap überhaupt kan zien.

De buschauffeur heeft net zijn zonnescherm omlaag getrokken en toch kan ik naar buiten blijven kijken. Het scherm is een rolgordijn met aan de onderkant een balk van circa twintig centimeter dik, volledig blokkerend en daarboven halfdoorlatend. Op de hoogte waar de blokkerende stof ervoor zorgt dat de chauffeur met zijn gezicht in de schaduw zit en veilig kan rijden, blokkeert die zwarte balk bij ons passagiers juist het uitzicht. Op één stukje na: aan de rechterkant, precies voor mij, zit een venstertje in het gordijn.

Ideaal voor mensen met wagenziekte. Ik heb er zelf geen last van, maar vind het wel fijn om voorin een bus te zitten en meer van het landschap te zien. In een volle touringcar is er altijd wel iemand die een beetje wagenziekte heeft en daarom voorin wil zitten om te kunnen zien hoe de bus gaat bewegen.

Mooi onderwerp voor mijn column, dacht ik dus: een ingenieuze oplossing waarmee mensen werkelijk zijn geholpen. Maar als ik nog eens goed naar de foto kijk, kan ik mezelf wel voor het hoofd slaan: het kijkgat in de balk is er niet voor ons, maar voor de chauffeur, die zo zelfs wanneer het gordijn omlaag is nog in de buitenspiegel kan kijken. Het kijkgat is gewoon een simpele oplossing voor een technisch en juridisch probleem: de chauffeur moet altijd in de spiegel kunnen kijken en daarbij de mogelijkheid hebben de zon uit het gezicht te houden. Daaraan voldoet een gordijn dat de zon blokt en aan de zijkant een kijkgat heeft om toch de spiegel te zien.

Hieruit zijn twee belangrijke lessen te trekken. Als gebruiker kan het zomaar zo zijn dat een voor jou belangrijke eigenschap van een product eigenlijk per ongeluk is ontstaan. Als ontwerper van een product moet je ermee rekening houden dat er aan je ontwerp mogelijk eigenschappen zitten die gebruikers als essentiële toepassing zien, terwijl je daar zelf niet bij stilstaat. Maar waardoor ze wel lekker naar buiten kunnen blijven kijken als ze voorin de bus zitten.

PS: Tevens ben ik van mening dat elektrische fietsen als brommers moeten worden gezien.

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

APRIL 2024 • DE INGENIEUR

45

Wat drijft de hedendaagse ingenieur?

Caroline Bouvier is analytisch chemicus.

Bij de Universiteit Maastricht gebruikt ze massa­ spectrometrie om de compositie van verf van oude meesterwerken te ontrafelen.

‘Luister naar jezelf, niet naar adviezen’ Tekst: Marlies ter Voorde • Foto: Bianca Sistermans

‘Het is een moment dat ik nooit zal vergeten. Ik zat op de hogeschool en werkte aan een project over de degradatie van blauwgekleurd glas. Daarvoor ging ik langs bij een vrouw die promotieonderzoek deed naar glas-in-loodramen in kerkgebouwen. Ik zat in haar kamer aan de Sorbonne, de universiteit waar ik later zelf ook zou studeren, en keek naar haar bureau. Daar lagen kunstfoto’s, artistieke ansichtkaarten en een folder over een kunstconferentie. Ik werd overvallen door afgunst. Ik wilde zijn wat zij was! Vanaf dat moment, nu tien jaar geleden, waren al mijn beslissingen erop gericht dat te bereiken.

Vroeger wilde ik tekenaar worden. Toen ik een jaar of veertien was en ging nadenken over een vervolgopleiding, kwam ik uit bij de kunstacademie. Dat leverde lange discussies op met mijn ouders en leraren. Uiteindelijk heb ik op safe gespeeld en ben ik scheikunde gaan studeren aan de hogeschool Chimie ParisTech - PSL in Parijs.

Mijn drijfveer is nieuwsgierigheid. Ik kan niet tegen vragen zonder antwoord. Dat is best irritant. Als ik een boek lees zit ik voortdurend dingen op te zoeken. Ook mijn koppigheid is een goede motivatie. Ik kan uren bezig zijn met relatief onbelangrijke zaken, alleen omdat ik niet wil opgeven. Dat is niet efficiënt, maar dankzij deze eigenschappen ga ik nooit met tegenzin naar mijn werk.

Er ligt altijd wel een vraag of een taak op me te wachten.

Wat ik zou willen veranderen in de academische wereld, is de noodzaak om altijd met fondsen en beurzen bezig te zijn. Dat doet afbreuk aan de wetenschap. Alle tijd die men spendeert aan de vraag waar het geld voor de volgende stap vandaan moet komen, wordt niet besteed aan het lopende onderzoek. Los daarvan vind ik de

universiteit een geweldige werkplek. Ik houd ervan mijn eigen baas te zijn.

De laatste fase van mijn promotieonderzoek viel samen met de coronaperiode. Dat was een nare tijd. Ik had nauwelijks contact met andere wetenschappers en ik was bang dat ik hierdoor mijn enige kans op een ingang in de onderzoekswereld zou mislopen. Ik kreeg voortdurend adviezen van mensen om me heen: “Zoek geen toekomst in de kunst of cultuur! Richt je op de massaspectrometrie, dan heb je veel meer mogelijkheden! Je kunt niet altijd alleen maar doen wat je leuk vindt!”

Ik heb me maandenlang door die gedachte laten gijzelen. Op een gegeven moment kreeg ik mooie posities aangeboden in de massaspectrometrie bij goed aangeschreven instituten in Frankrijk. Ik probeerde mezelf ervan te overtuigen dat ik daar op in moest gaan.

Ik voelde me rot. Toch heb ik mijn hart gevolgd en ben postdoctoraal onderzoeker geworden bij de Bibliothèque nationale de France. Daardoor ben ik uiteindelijk in Maastricht beland.

Wat ik daarvan heb geleerd, is dat je bij dit soort keuzen niet naar anderen moet luisteren, maar naar jezelf.

Niemand weet beter wat je écht wilt, dan jij. Dat advies geef ik ook aan mijn studenten. Natuurlijk was er een dosis geluk nodig om op de positie terecht te komen waar ik nu zit. Maar als ik de adviezen had opgevolgd in plaats van mijn eigen plan te trekken, was het in elk geval niet gelukt.

Mijn droom is doorgaan op het pad waarop ik me nu bevind. Ik word al jaren betaald om te doen wat ik wil.

Ik ben die vrouw geworden bij wie ik in 2013 aan het bureau zat.’ • APRIL 2024 • DE INGENIEUR

47

De Ingenieur in gesprek

Zofia Lukszo zet zich in voor inclusiviteit aan de TU Delft

‘Leidinggevenden maken het verschil’ Eind februari verscheen er een kritisch rapport van de Inspectie van het Onderwijs over de borging van sociale veiligheid aan de TU Delft. Hoogleraar slimme energiesystemen Zofia Lukszo ziet een maatschappelijk probleem. ‘Het speelt overal, dus moeten we werken aan een broodnodige cultuurverandering.’

Tekst: Pancras Dijk en Marlies ter Voorde

De magnolia’s staan er prachtig bij, in de tuin van Zofia Lukszo nabij Zeist. Ze heeft ons de plek aan tafel gegeven waar we er goed zicht op hebben. Als hoogleraar slimme energiesystemen aan de TU Delft doet Lukszo onderzoek naar het smart grid, een toekomstig, slim netwerk dat de integratie van hernieuwbare energie moet vergemakkelijken en een voorwaarde is voor de volledige elektrificatie van transport en industrie. Daarnaast is ze voorzitter van DEWIS (Delft Women in Science), het netwerk van vrouwelijke wetenschappers aan de TU Delft dat als doel heeft om meer vrouwen aan te trekken en een veilige omgeving te creëren waarin vrouwen willen blijven, terwijl ze de kans krijgen om een mooie academische carrière op te bouwen.

De Onderwijsinspectie sprak van een onveilige werksfeer aan de TU Delft. Dat gaat voor een deel over de bejegening van vrouwen. Herkent u als voorzitter van vrouwennetwerk DEWIS de problemen die de inspectie benoemt?

‘Er kan veel verbeteren als het gaat om de positie van vrouwen, en ook breder op het gebied van diversiteit en inclusie. Dat geldt niet alleen voor de TU Delft, maar voor de hele maatschappij. Wat als onveilig of ongewenst gedrag wordt beschouwd, kan daarbij wel nogal persoonlijk zijn. Vrouwen op technische universiteiten kunnen met van alles te maken krijgen: opmerkingen over leuke korte rokjes of consequent brieven krijgen met als aanhef “Geachte heer professor”. Maar er gebeuren ook serieuzere zaken die absoluut en onvoorwaardelijk niet 48

DE INGENIEUR • APRIL 2024

toelaatbaar zijn. Dat gaat me aan het hart. Elke misstand is er een te veel.’

Komt dat doordat er zo weinig vrouwen aan technische universiteiten werken?

‘Niet per se. Ik kwam in 1985 vanuit Polen naar de TU Eindhoven om daar onderzoek te doen bij de faculteit Technische Natuurkunde. Daar werkte naast mij één andere vrouw, namelijk de secretaresse. Toch heb ik me er nooit sociaal onveilig of achtergesteld gevoeld, het was de meest inclusieve werkomgeving waar ik ooit heb gewerkt, met veel steun voor mij als jonge vrouw die tijdens het promotietraject kinderen kreeg. Hoe uitzonderlijk dit was, merkte ik pas later. Leidinggevenden zijn voor het gevoel van sociale veiligheid heel belangrijk.

Zij bepalen de cultuur op de afdeling of in de groep. En dat is waar het om gaat: een omgeving creëren die voor iedereen veilig is. Dat lukt niet van de ene op de andere dag. Cultuurverandering kost tijd. De cultuur moet zo zijn dat vrouwen en andere minderheidsgroepen graag komen en niet meer weg willen. Ik heb niets tegen quota, integendeel, maar die alleen lossen niets op. Systemen en regels om de sociale veiligheid te versterken zijn belangrijk, noodzakelijk zelfs, maar niet dé oplossing. De aanwezigheid van vertrouwenspersonen is natuurlijk nodig, maar het gaat erom dat mensen erheen durven te gaan, dat ze het vertrouwen hebben te worden gehoord.’

Wat zou nu als eerste moeten gebeuren om het gevoel van sociale veiligheid aan de universiteit te verbeteren?

1986 – 1995: onderzoeker energie­ systemen aan de TU Eindhoven 1995 – heden: hoogleraar slimme energiesystemen aan de TU Delft 2021 – 2023: lid Integriteitscommissie Koninklijk Instituut van Ingenieurs (KIVI) 2022 – heden: voorzitter Delft Women in Science (DEWIS)

foto ' s : tu delft

zijn als leidinggevenden niet alleen top zijn in hun vakgebied, maar ook goede people managers zijn. Maak ze bewust van automatismen en reflexen, neem het mee in jaargesprekken.’

Wat vond u van de reactie van het College van bestuur van de TU Delft op het rapport van de Onderwijsinspectie?

‘Goed luisteren naar de gehele Delftse academische gemeenschap zou de beste eerste reactie zijn geweest, en pas daarna handelen. Aan de andere kant vind ik ook dat het rapport wel wat genuanceerder had gemogen.

Zo’n rapport heeft immers ook neveneffecten en draagt hiermee zelf ook bij aan een onveilig gevoel. Op veel afdelingen van de TU Delft is het prima werken, maar opeens krijg ik daar nu ook vragen vandaan: “Wat is er aan de hand? Moet ik me onveilig voelen?” En het kan tot polarisatie leiden, opeens staan er groepen tegenover elkaar.’

t

‘Ik denk dat diversiteit en inclusiviteit (D&I) iets moet worden om hoogste prioriteit te geven en trots op te zijn. DEWIS wil actief meehelpen om sociale veiligheid te verbeteren. Daarom zitten wij in een klankbordgroep voor het actieplan dat TU Delft maakt in opdracht van de onderwijsinspectie. De TU Delft streeft naar excellentie in onderzoek en onderwijs en wil koploper zijn op het gebied van duurzaamheid. Daaraan zou D&I moeten worden toegevoegd. Ik ben ervan overtuigd dat een goed gesprek met alle stakeholders noodzakelijk is om een cultuurverandering te bewerkstelligen. De TU Delft kent diverse kanalen en procedures voor mensen die zich sociaal onveilig voelen, zoals de ombudsfunctionaris, vertrouwenspersonen en klachtenprocedures.

Maar als DEWIS vinden wij het ook belangrijk dat iedere medewerker een manier vindt om negatieve ervaringen op het gebied van sociale veiligheid te uiten aan het College van Bestuur (CvB), decanen en directeuren, zodat men van deze ervaringen kan leren. Ook zou het goed

APRIL 2024 • DE INGENIEUR

49

QUOTE

Oude patronen met mogelijke vooroordelen staan het bevorderen van diversiteit en inclusie nogal eens in de weg

Vrouwennetwerk DEWIS heeft als doel ‘meer vrouwen aantrekken en een inclusieve, veilige omgeving creëren die ervoor zorgt dat vrouwen willen blijven, terwijl ze de kans krijgen te groeien en te bloeien in hun academische carrière’.

Hoe pakken jullie dat aan?

den. Dit jaar komen er daar weer tien bij. Maar de cultuur speelt ons soms parten. Oude patronen met mogelijke vooroordelen en reflexen staan het bevorderen van diversiteit en inclusie nogal eens in de weg. DEWIS werkt aan die cultuurverandering.’

‘We organiseren bijvoorbeeld trainingen voor vrouwelijke medewerkers, coachingsprogramma’s, lunchlezingen, netwerkbijeenkomsten, een jaarlijkse conferentie en de viering van Internationale Vrouwendag. Twee keer per jaar zitten we bij het CvB aan tafel, om mee te praten over diversiteitsbeleid en het bevorderen van gendergelijkheid. Dat geldt ook voor de D&I Board, waar ik namens DEWIS in zit. Mijn indruk is dat het CvB graag aan onze doelstelling meewerkt. Er gebeurt best veel, ook al is dat niet altijd meteen zichtbaar. De TU Delft heeft bijvoorbeeld al zo’n vijftien jaar het Delft Technology Fellowship: beurzen voor vijf jaar, die alleen naar vrouwen gaan om hen aan te trekken en te behou-

Wat is in uw ogen de beste strategie om vrouwen te behouden voor de technische wetenschap?

‘Het lijkt me belangrijk zicht te krijgen op de vraag waarom ze weggaan. Standaard een exitgesprek voeren als iemand de universiteit verlaat kan helpen onzichtbare mechanismen boven water te krijgen. Nu vinden die gesprekken op incidentele basis plaats. Wat eruit komt, varieert. Sommigen vinden de snelheid van bevordering te traag, anderen voelen zich onvoldoende ondersteund, soms wordt er ook hard door andere universiteiten aan ze getrokken – dan blijven ze dus wel, maar niet bij ons.

Uiteindelijk gaat het erom dat het bewustzijn groeit, en er een cultuur ontstaat waarin ze willen blijven.’ •

Sociale veiligheid aan de TU Delft De aanleiding voor dit interview was een reeks gebeurtenissen die zich de afgelopen weken hebben afgespeeld aan de TU Delft. Dat begon op 16 februari, toen de Inspectie van het Onderwijs een rapport uitbracht over de sociale veiligheid op de TU Delft, naar aanleiding van signalen dat medewerkers sociaal onveilig gedrag hadden ervaren. De conclusies waren niet mals: de inspectie had tijdens het onderzoek meldingen gekre50

DE INGENIEUR •

gen van intimidatie, uitsluiting, seksisme, integriteitsschendingen, roddelen, racisme en pesten, zag een patroon van verwaarlozing van zorg voor de werknemers, en sprak van wanbeheer.

Dat liet het College van Bestuur (CvB) van de TU Delft niet onbeantwoord. Het liet weten sociale veiligheid belangrijk te vinden en permanente verbeteringen te willen doorvoeren, maar noemde het rapport ondeugdelijk en teleur-

APRIL 2024

stellend, en de onderbouwing van de verwijten incorrect, incompleet of zelfs afwezig.

Ook beschuldigde het CvB de inspectie van beschadiging van medewerkers van de TU Delft en van de universiteit zelf. Het CvB kwam met een tegenrapport van twee onafhankelijke deskundigen en dreigde met een rechtszaak.

Dat schoot veel medewerkers weer in het verkeerde keelgat. Zij startten een petitie, die ongeveer duizend keer

werd ondertekend. Veel medewerkers herkenden de situatie zoals die geschetst werd door de onderwijsinspectie namelijk wel degelijk.

Uiteindelijk besloot het CvB van een rechtszaak af te zien en met de aanbevelingen uit het inspectierapport aan de slag te gaan.

Ook demissionair minister van onderwijs Robbert Dijkgraaf heeft het oordeel van de Inspectie van het Onderwijs geaccepteerd.

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

Landschapsontwikkeling rond Schiphol Ons landschap is voortdurend in transitie, soms als gevolg van technische ontwikkelingen, soms juist om deze op gang te brengen. Denk aan veenontgravingen, inpolderingen en de aanleg van verdedigingslinies of windparken. Deze busexcursie gaat langs landschapsprojecten van vroeger en nu rond Schiphol, Haarlem en Amsterdam.

Daarna volgt een lezing over ‘duurzaam prestatiegroen’: de aanleg van vegetatie om de kwaliteit van lucht, water, bodem en het ecosysteem te verbeteren. U kunt ook aan één van beide activiteiten deelnemen.

KIVI-tour: Uiterst technisch landschap verdient alsnog een natuurlijk karakter, Aalsmeer e.o., 12 april, 11.00-19.30 uur, kivi.nl/afdelingen/ duurzame-technologie/activiteiten

Quantumtechnologie

AI heeft leren zeilen

Quantummechanica is de interactie tussen materie, energie en subatomaire deeltjes die gedrag als superpositie en verstrengeling vertonen. Dit symposium, georganiseerd door KIVI Technische Fysica, KIVI Students Twente en studievereniging Watt, gaat over technologieën die hiervan gebruik maken.

Symposium: Quantum Technology, Enschede, 13 mei, 14.3018.00 uur, kivi.nl/afdelingen/technische-fysica/activiteiten

Reinforcement learning (RL) is een op kunstmatige intelligentie gebaseerde manier om computerprogramma’s taken aan te leren. Het instituut voor maritiem onderzoek MARIN in Wageningen gebruikte het om een eenpersoons zeilbootje (Optimist) zelfstandig te leren opkruisen. Bij deze bijeenkomst vertellen de onderzoekers niet alleen hoe ze dat deden, maar gaat u ook zelf met RL aan de slag. U hoeft hiervoor niet te kunnen programmeren. Workshop: AI Self Sailing Boats, MARIN Wageningen, 25 april, 9.00-16.00 uur, kivi.nl/afdelingen/maritieme-techniek/activiteiten

Autonome auto’s Hoe ver zijn we met autonoom rijden?

In Zeeland brengen zelfrijdende trucks al uien naar een distributiepunt en veel personenauto’s kunnen zelfstandig inparkeren, afstand houden tot de voorganger of in de eigen rijstrook blijven.

Gaat automatisch rijden een bijdrage leveren aan het schoner, veiliger en efficiënter maken van de mobiliteit en het leefbaar en bereikbaar houden van de stad? Daarover gaat dit congres.

Congres: Autonoom rijden. Hoe sturen we automatisch rijden in de juiste richting?, HAN Arnhem, 24 april, 14.30-20.30 uur, kivi.nl/afdelingen/regiogelderland/activiteiten BEELD : MARIN ( ZEILBOOT ) : DEPOSITPHOTOS ( OVERIG )

APRIL 2024 • DE INGENIEUR

51

Begrijpen wat we eten Fotograaf Kadir van Lohuizen en tv-maker/journalist Teun van der Keuken duiken elk op eigen wijze in de fascinerende wereld van de voedselindustrie.

Tekst: Pancras Dijk

Na een lange, drukke werkdag kan het een uitkomst zijn: kant-en-klare tomatensoep.

Vanaf het blik stralen de glanzende tomaten de consument toe; de tv-reclames doen vermoeden dat Italiaanse grootmoeders de soep hoogstpersoonlijk met liefde hebben bereid. In werkelijkheid komt het recept van duurbetaalde voedseltechnologen, die in het lab zo goedkoop en efficiënt mogelijk een eetbaar, op tomatensoep gelijkend product hebben weten te ontwerpen, met aardappelzetmeel, water, wat smaak- en conserveringsstoffen en – vooruit – een lepel tomatenpuree. ‘Rijk aan vitaminen!’, volgens de verpakking.

De voedingsindustrie kan geen goed doen in de ogen van journalist en programmamaker Teun van de Keuken.

Na jarenlang onderzoek, onder meer voor het tv-programma Keuringsdienst van Waarde, veegt hij in De mens is een plofkip de vloer aan met alles en iedereen die zich met het bewerken van voedsel bezighoudt. Zoals de ‘hyperintelligente’ scheikundige, ontmoet op een feestje, wier

werk bij een groot voedingsconcern eruit bestond te voorkomen dat kruiden in een fles slasaus naar de bodem zakken. ‘Het is toch zonde dat de intelligentie van onze chemici verloren gaat aan dit soort nonsens, die uiteindelijk leidt tot de productie van overbodige rommelproducten vol emulgatoren en stabilisatoren’, zo fluistert Van de Keuken de lezer in wat die hiervan zou moeten denken. Want ‘je kunt (bijna) net zo makkelijk met een beetje olijfolie, citroen of azijn, peper, zout en eventueel mosterd een veel lekkerder slasaus maken.’

De strekking van het boek is helder: de voedingsindustrie heeft zwaarbewerkt voedsel ontwikkeld vol suiker, zout en vet waartegen we simpelweg geen weerstand hebben. Voeg daar agressieve marketing aan toe en we laten ons eenvoudig vetmesten – als willoze plofkip en als melkkoe voor de industrie.

Transparanter

Dieper graaft fotograaf Kadir van Lohuizen met zijn project Food for

Food for Thought Kadir van Lohuizen 288 Blz. | € 55,00 De mens is een plofkip. Hoe de voedingsindustrie ons ziek maakt Teun van der Keuken 160 Blz. | € 18,99 e-boek € 9,99

Werknemers van het Chinese pluimveebedrijf Hunan Xiang Jia verwerken vleeskuikens.

52

DE INGENIEUR • APRIL 2024

foto : kadir van lohuizen / noor

Het waterwerk van ons geld Thought: als tentoonstelling te zien in het Scheepvaartmuseum in Amsterdam, als documentairereeks op tv en nu ook als schitterende boekuitgave. Net als Van der Keuken merkt Van Lohuizen op dat de voedselindustrie transparanter zou moeten zijn, en dat het belangrijk is te weten wat we precies eten. We blijven maar accepteren dat er op eierkartons afbeeldingen staan van vrolijk rondhuppelende kippen, terwijl we heus wel beseffen dat pluimvee geen geweldig leven heeft.

Waar komt ons voedsel vandaan en waar gaat het heen? Dat zijn de vragen die Van Lohuizen hoopt te beantwoorden.

Behalve door Nederland reisde hij hiervoor naar China, de Verenigde Staten, de Verenigde Arabische Emiraten (VAE) en Saudi-Arabië. In het laatste land verrijzen immense veebedrijven – met soms wel honderdduizend stuks vee. De VAE ontzilt zeewater om er het vee mee te drenken, en ook in Saudi-Arabië gelooft men dat alles met ingenieurswerk is op te lossen.

De Saudi’s pompen grondwater op in zo’n razend tempo dat het niet lang zal duren voor het opraakt. Met geo-engineering moet ook dat probleem worden verholpen, maar de proeven om het met zilverjodide te laten regenen, blijken een keerzijde te hebben: overstromingen.

In de Verenigde Staten, waar de meeste landbouwgrond opgaat aan de teelt van veevoer, fotografeerde Van Lohuizen vertical farms. Een tijd lang was die fabrieksmatig ingerichte kweek in gestapelde lagen het troetelkindje van investeerders die er snel rijk mee hoopten te worden, maar door de hogere brandstofprijzen gaan de bedrijven nu bij bosjes op de fles.

Behalve een pracht van een inleidend essay van Van Lohuizen zelf, bevat Food for Thought een sterk opstel van de Wageningse hoogleraar dieren en duurzame voedselsystemen Imke de Boer. Om de groeiende wereldbevolking op een duurzame manier te voeden, moeten we stoppen met steeds meer en goedkoper voedsel te produceren, maakt ze duidelijk. Ook moeten we overstappen op een systeem waarin beter voedsel wordt geproduceerd, voedsel waarvan we begrijpen wat het is en dat op een eerlijke en duurzame manier is geproduceerd.

Als topfotograaf heeft Van Lohuizen zichzelf overtroffen. Food for Thought is daarmee een rijke atlas geworden van de mondiale voedselindustrie – van hypermoderne zaadveredeling tot eindeloze pluimveestallen en van verticale boerderijen tot industriële sinaasappelloodsen. foto : amstelfilm

De documentaire De wereld van Carlijn geeft een intiem beeld van het bijzondere werk van bouwkundig ingenieur, cartograaf en kunstenaar Carlijn Kingma.

Tekst: Pancras Dijk

‘Ik ben niet zo goed in het tekenen van figuren’, bekent Carlijn Kingma aan het begin van de nieuwe documentaire De wereld van Carlijn. ‘Ik ben beter in kasten.’ Kunstenaar Kingma, aan de TU Delft opgeleid als bouwkundig ingenieur, wordt in de documentaire De wereld van Carlijn van zeer dichtbij gevolgd terwijl ze werkt aan haar grootste werk tot nu toe: ‘Het waterwerk van ons geld’, geëxposeerd in onder meer het Kunstmuseum Den Haag.

Kingma gaat te werk als uiterst consciëntieuze cartograaf, maar wat ze in beeld brengt zijn ideeënwerelden. Dat levert rijke werken op van de soms ondoorgrondelijke werkelijkheid waarin we leven, in sfeer vergelijkbaar met de etsen die de achttiende-eeuwse Italiaanse graficus Giovanni Battista Piranesi maakte van denkbeeldige kerkers.

Met engelengeduld tekent Kingma hoe de geldstromen lopen.

Om zelf precies te kunnen begrijpen hoe die wereld in elkaar steekt, praat ze met vele experts. ‘Afgelopen week heb ik de pensioenfondsen getekend’, zegt ze ergens, waarbij de creatieve worsteling die daarmee gepaard ging van haar gezicht is af te lezen.

Juist de abstracte kant van geld als een ‘architectuur van afspraken’ heeft Kingma’s interesse, zegt ze. ‘Waar stroomt het de samenleving in? Wie heeft er toegang toe? Waar zit de kraan? Waar zit de bron?

Wie bepaalt de waterdruk? Moet er een pomp of een schuif worden bijgebouwd? Is het wel zuiver?’

Filmmaker Ariane Greep filmt ook in Kingma’s ouderlijk huis.

Moeder Hannah heeft alle oude tekeningen van haar dochter bewaard, waaronder ook de werken die ze voor haar studie bouwkunde maakte. ‘Heel bijzonder dat Carlijn op deze tekeningen mocht afstuderen, want feitelijk bouwde ze niks en wat ze ontwierp was een denkbeeld: niets om te bouwen.’ Ondanks alle slapeloze nachten en perioden met buikpijn van de stress, mocht Kingma er inderdaad op afstuderen. Van het eindresultaat krijgt moeder Hannah nog tranen in de ogen: vijf tienen.

De wereld van Carlijn 92 minuten | in filmtheaters door het hele land

APRIL 2024 • DE INGENIEUR

53

MEDIA

Architectuurstad Amsterdam Over smaak valt te twisten, zeker als het om architectuur gaat. Een nieuw boek zet de honderd ‘beste’ gebouwen van de hoofdstad op een rij.

Tekst: Jim Heirbaut

Licht, lucht en ruimte: in de Openluchtschool voor het Gezonde Kind in Amsterdam-Zuid, ontworpen door Jan Duiker en Bernard Bijvoet, krijgen de idealen van de moderne architectuur gestalte. foto : ossip van duivenbode

54

DE INGENIEUR • APRIL 2024

Bezoekers komen van heinde en verre naar Amsterdam voor de musea, de softdrugs en het gevarieerde uitgaansleven. Dat de stad ook op architectuurgebied veel te bieden heeft, bewijst het net verschenen Amsterdam Architectuur Stad. De 100 beste gebouwen.

Of een gebouw de moeite waard is, is deels een kwestie van smaak. Maar als een ontwerp ook na decennia nog de zintuigen prikkelt, is het te scharen onder ‘goede’ architectuur. Amsterdam Architectuur Stad biedt een overzicht van de volgens de samenstellers honderd beste gebouwen van de stad. Aan elk ervan is een pagina gewijd, met mooi beeld van architectuurfotograaf Ossip van Duivenbode.

Het boek is bruikbaar om als gids mee te nemen op een wandel- of fietstocht. Maar het laat zich ook lezen als een reis langs de verschillende stromingen in de architectuur. Bij elk gebouw staat een korte tekst over de makers en over het tijdsgewricht waarbinnen het tot stand kwam.

Onderaan elke pagina staan bovendien verhaaltjes over gebouwen en wijken die buiten de top-100 vielen, maar toch de moeite waard zijn om over te lezen. Over

de Pijp en de Kinkerbuurt bijvoorbeeld, die maar ternauwernood ontsnapten aan een plan tot sloop ten faveure van de aanleg van een snelweg dwars door het centrum.

Of over de enorme muurschildering die de Amerikaanse graffitikunstenaar Keith Haring maakte op het koelhuis van de Centrale Markthallen.

De makers hebben zich gelukkig niet beperkt tot bekende iconen in het centrum, zoals het Centraal Station, het Scheepvaarthuis aan de Prins Hendrikkade of Het Schip in de Spaarndammerbuurt.

Ook gebouwen in de ‘wederopbouwwijk’ Nieuw-West of het vaak vergeten Noord komen aan bod.

Het leukste van dit boek? Nieuwe weetjes ontdekken. Ikzelf fiets regelmatig langs de grote Westermoskee, die in Oud-West aan het water staat. Maar ik had geen idee dat die is ontworpen door het Frans-Joodse architectenechtpaar Marc en Nada Breitman. Opmerkelijk, zo kijk ik er de volgende keer toch weer een beetje anders naar.

Amsterdam Architectuur Stad.

De 100 beste gebouwen Paul Groenendijk e.a. | 128 Blz. | € 19,95

Q&A

Elke maand zijn er talloze nieuwe boeken, toneelvoorstellingen, podcasts en video’s. De Ingenieur pikt de interessantste eruit en stelt de maker vijf vragen.

Journalist Huib Modderkolk van De Volkskrant schreef het boek Dit wil je écht niet weten. Over de onvoorstelbare wereld achter je scherm.

Tekst: Jim Heirbaut

1 2 3 4 5

Waarom heeft u dit boek geschreven?

‘Het wordt nu steeds zichtbaarder hoe grote techbedrijven, over­ heden, maar ook criminelen technologie gebruiken voor eigen gewin.

Dat leidt tot maatschappelijke schade. Kinderen zijn verslaafd aan hun mobiele telefoon. Er verschijnen gezichtsherkenningscamera’s van politie en bedrijven. Het blijkt lastig om dit onderwerp bespreek­ baar te maken. In de krant schrijf ik over incidenten, maar de grotere ontwikkeling komt beter naar voren met een boek.’

Voor wie is het boek bedoeld?

‘Voor iedereen die meedoet in de online samenleving. Dat is na­ genoeg iedereen die een smartphone bezit, slimme apparaten in huis heeft of in een met internet verbonden auto rijdt. Data die via internet worden verstuurd, zijn door sommige partijen te achterha­ len. Bovendien worden er veel persoonlijke data verzameld én raken bedrijven die weer kwijt, zoals foto’s van vrouwen in een kliniek voor borstkankeronderzoek. De meest intieme gegevens zijn niet veilig.’

Waarom moeten mensen het boek lezen?

‘Omdat mensen onzichtbaar elke dag met deze problematiek te maken hebben. Het effect van gelekte data kan nu nog onzichtbaar zijn, maar als die naar buiten komen, kan dat ertoe leiden dat je wordt bedreigd of gestalkt. Of je bent ineens bekend bij hackers die het op je bedrijf hebben gemunt. Wie zegt “Ik heb toch niets te verbergen?” begrijpt niet goed dat je nooit weet wat je in de toekomst te verbergen kunt hebben. De data die je nu al kwijt bent, haal je nooit meer terug.’

Wat hoopt u met het boek te bereiken?

‘Dat er een gesprek op gang komt over hoe we als samenleving de goede kanten van digitale technologie kunnen benutten, terwijl we afscheid nemen van de keerzijden. Er is een monster gecreëerd waarbij de belangen van de overheid en machtige bedrijven de doorslag geven.

Het maatschappelijke belang wordt makkelijk vergeten. Ik ben blij dat verschillende Kamerleden het boek al zijn gaan lezen.’

Wat heeft u geleerd tijdens het schrijven?

‘Ook ik, als gewone Nederlandse burger, denk wel eens dat het wel meevalt met de risico’s. Maar wie zich echt in dit onderwerp verdiept, ziet dat privacy allang niet meer bestaat. Door ons gedrag online kunnen we worden gevolgd en ontstaat er een vrij compleet beeld van wat we doen. Dit raakt mensen in kwetsbare posities als eerste.’

Dit wil je écht niet weten.

Over de onvoorstelbare wereld achter je scherm Huib Modderkolk | 288 Blz. | € 20,99

foto : frank ruiter

Bijna dertig jaar na zijn goed ontvangen debuutroman komt theoretisch fysicus Frithjof Felix Foelkel met een tweede.

Sprookje, experimentele autobiografie en ode aan de wetenschap ineen. de bèta’s | 280 blz. | € 24,50

KOers, een vereniging van studenten bouwkunde en ontwerpen (TU/e) maakt al vier jaar een eigen podcastreeks. In nieuwe afleveringen spreken experts over onder meer het constructief lab en multidiscipli­ nair ontwerpen. kunnen we het maken? | vier seizoenen op alle podcastplatforms

Om te laten zien dat het nieuwe energie­ systeem al in volle gang is, startte de Nederlandse Vereniging van Duurzame Energie een maandelijkse podcast. De eerste aflevering gaat over tomatenteelt. daar krijg je energie van | aflevering aardwarmte van wereldklasse | spotify

SBS6 werkte voor enkele afleveringen van Doe Maar Duurzaam samen met 4TU, wat mooie aandacht opleverde voor de innovaties van studententeams. Online terug te kijken. doe maar duurzaam | youtube

APRIL 2024 • DE INGENIEUR

55

MEDIA

Poëzie en fotografie op het raakvlak van kunst en wetenschap

Peptiden met een vetstaart

De mogelijkheid bestaat Eva Gerlach en Bianca Sistermans 64 Blz. | € 22,90

56

DE INGENIEUR • APRIL 2024

FOTO : BIANCA SISTERMANS

Tekst: Pancras Dijk

Het gedicht en de foto op deze pagina’s komen uit De mogelijkheid bestaat, met werk dat fotograaf Bianca Sistermans en dichter Eva Gerlach afgelopen zomer maakten in laboratoria van de Universiteit Twente.

De kiem van de bundel ligt bij een opdracht voor De Ingenieur, vertelt Sistermans. Toen ze nabij de campus in Enschede hoogleraar Loes Segerink fotografeerde voor de rubriek DRIVE, kwam het gesprek op de soms chaotische werkelijkheid van het lableven: een gesloten ruimte waar men hoopt op ontdekkingen, maar waar tegelijk van alles kan misgaan.

Het gesprek resulteerde in een uitnodiging om twee weken in het lab door te brengen als artist in residence. Sistermans vroeg P.C. Hooftprijswinnaar Gerlach om

met haar mee te komen. ‘We gingen er blanco in, maar gaandeweg kwamen we tot de insteek dat in het lab alles mogelijk is.

Zo kwamen we tot de titel.’

Waar Sistermans haar ingenieursportretten steevast op een analoge camera maakt, daar gebruikt ze voor haar andere en vrije werk vaak een digitale camera. ‘Soms maakte ik wel honderd foto’s van een paar flesjes. Met een filmrolletje zou dat nooit kunnen.’ Ze ensceneerde niets: vrijwel alles legde ze vast zoals ze het aantrof, in natuurlijk licht.

De mogelijkheid bestaat, met foto’s en gedichten op het raakvlak van kunst en wetenschap, verschijnt 15 april bij Uitgeverij Vleugels. Vanaf 25 april tot 6 juni worden het werk geëxposeerd in de Vrijhof, het culturele hart van de universiteitscampus.

Glans Ze staan te glanzen, meisjes naar het bal, gouden japonnen, opgestoken haar – op wiebelhakken (kwam het rijtuig maar!) hooghalzig naar elkaar overgebogen.

De fotograaf, beelddronken ziener, mikt, schiet, snijdt, vergroot, drukt af, hangt op, schrikt, checkt: ‘Peptiden met vetstaarten. Ja, we maken nieuwe dingen hier. Wordt scherp op gelet.’

Wie rijmt verwachting met verwarring, glans met oplichting, dromen met carcinoom?

O illegale apotheken o peptidenborst o amputatie van – ‘Blijf waar je bent, lief beeld. Hou je gedekt.

Niet uit je fles. Niet zoekraken. Gevaar wacht om de hoek met armen uitgestrekt.’

APRIL 2024 • DE INGENIEUR

57

Voorwaarts

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

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

Toekomstschetsen over het jaar 2000

Terugblik op vooruitblik Een Franse reclametekenaar maakte rond 1900 minstens 87 impressies van het jaar 2000. De tekeningen weerspiegelen de toenmalige stand der techniek en het aanstekelijke optimisme gedurende de belle époque, een tijdperk van technologische vooruitgang, economische voorspoed en culturele bloei. Sciencefictionschrijver Isaac Asimov maakte er in 1986 een boekje over en ontrukte zo de futuristische prenten aan de vergetelheid.

In 1899 gaf Armand Gervais, een speelgoedfabrikant in Lyon, de plaatselijke reclametekenaar Jean-Marc Côté opdracht een reeks tekeningen te maken over hoe de wereld er over honderd jaar uit zou zien. Dit in het kader van fin-de-siècle-festiviteiten die in heel Frankrijk plaatsvonden. De tekeningen zouden worden verspreid als inlegvel in doosjes sigaretten en later ook als prentbriefkaarten.

In de zomer van 1899 werden de kaarten gedrukt, maar voordat de nieuwe eeuw aanbrak, overleed de speelgoedfabrikant. De hele voorraad drukwerk belandde ongebruikt in de kelder van de fabriek. Totdat ze eind jaren twintig werden ontdekt door een zekere monsieur Renaud, een Parijse handelaar in speelgoed. De hele voorraad was onbruikbaar In een derde van door waterschade, met uitzondering van één set op de bovenste plank van een stellage. de illustraties spelen kaarten Het begin van een prachtig verhaal.

Martin van Amerongen moedigde, als hoofdredacteur van De Groene Amsterdammer, zijn medewerkers altijd aan met het credo ‘een goed verhaal moet je niet kapot checken’. Toch zijn er een paar kanttekeningen te plaatsen bij bovenstaande versie van dit verhaal die is gebaseerd op wat Hyde daarover schrijft in het nawoord van Asimovs boekje.

Andere bronnen melden dat er een tweede reeks prenten is gemaakt in 1910. Dat lijkt moeilijk te rijmen met de bewering dat de eerste reeks nooit zou zijn verspreid.

Bovendien is de set kaarten van Hyde en Asimov niet de enige die bewaard is gebleven. Ook de Bibliothèque nationale de France (BNF) in Parijs heeft de kaarten in haar collectie. Zo uniek was de vondst in 1978 dus toch ook weer niet. Het lijkt dan ook sterk dat de eerste reeks nooit is gedistribueerd. Dat alles maakt het verhaal net een stukje minder spannend dan Hyde in zijn nawoord suggereerde.

Curiositeit Die ene reeks kaarten zou nog een halve eeuw verstoffen in de winkel van Renaud totdat ze daar in 1978 werden gevonden en gekocht door de Canadese thrillerauteur Christopher Hyde. Hyde bracht de kaarten weer onder de aandacht van de Russisch-Amerikaanse sciencefictionschrijver Isaac Asimov.

Hij voorzag vijftig prenten van commentaar en bracht ze in 1986 gebundeld uit bij Virgin Books onder de titel Futuredays. Dit boekwerkje is inmiddels een kostbare curiositeit. Bij bol.com wordt op moment van schrijven een exemplaar aangeboden voor de al even curieuze prijs van 218 euro en 83 cent.

Extrapolaties Bladerend door Asimovs bundel – op de kop getikt voor 30 euro en 90 cent bij boekwinkeltjes.nl – wordt duidelijk dat reclametekenaar Côté weinig oog had voor technische details in zijn gedroomde wereld. De prenten zijn vooral interessant als verbeelding van de destijds heersende toekomstverwachtingen die simpelweg waren gebaseerd op de laatste technologische ontwikkelingen.

De fantasieën over toekomstige automatisering van de productie en het huishouden, weerspiegelen de gelijktijdige opmars van elektromotoren op de werkvloer en elektriciteit in huis. Prenten met een soort radio en een dicteerapparaat vormen extrapolaties van relatief

vliegmachines een hoofdrol

58

DE INGENIEUR • APRIL 2024

BEELD : SCANS UIT HET BOEK FUTUREDAYS (1986) VAN ISAAC ASIMOV

1899 ‘Het is natuurlijk makkelijk dit giswerk uit 1899 te bespotten, maar hoe zou iemand het er nu afbrengen met de vraag om het leven in 2085 te voorspellen?

Dus laten we – zonder hoon en zonder minachting – deze zeldzame kans aangrijpen het werk van de futurist te bekijken en proberen te begrijpen hoe hij wat fouten heeft kunnen maken, terwijl we genieten van zijn verrukkelijke en vrolijke verbeelding.’

Isaac Asimov over de prenten En l’an 2000 (1899) in zijn boek Futuredays (1986)

jaren later de eerste bemande, gemotoriseerde vlucht maken. In zijn boekje voorziet Asimov de prenten van commentaar en vraagt hij zich af wat er van de voor­ spelling is terechtgekomen. De eerste afbeelding toont een zweefvliegtuig dat wordt ingezet om de bemanning van een zinkend zeilschip te redden. Asimov: ‘Het idee van een reddingsactie vanuit de lucht is correct, maar de details kloppen niet en ze zijn het resultaat van een onderschatting van de technologische vooruitgang.’ De rest van de bundel laat inderdaad zien dat de kunstenaar in grote lijnen veel ontwikkelingen juist heeft voorspeld, maar hij heeft met geen mogelijkheid de daadwerkelijke, technologische draaikolk van de twintigste eeuw kunnen voorzien.

Meer fraaie beelden zijn te zien op: publicdomainreview.org/collection/a-19th-century-vision-of-the-year-2000

t

nieuwe uitvindingen als de fonograaf en de telefoon.

Tekeningen van mensen met duikhelmen en zuurstof­ flessen, wandelend over de zeebodem, lopen ver vooruit op de uitvinding van de Aqua-Lung (1943) door ingeni­ eur Émile Gagnan en marineofficier Jacques Cousteau.

Waarschijnlijk zijn ze geïnspireerd op de eerste onder­ waterfoto’s van duikers, die de Franse mariene biolo­ gen Louis en Auguste Boutan in die tijd publiceerden.

Verschillende prenten verbeelden de toekomst van het gemotoriseerde verkeer dat rond de eeuwwisseling aan het begin stond van een razende opkomst.

Wat vooral opvalt, is dat in ongeveer een derde van de illustraties vliegmachines de hoofdrol spelen. Ook dat is niet verbazingwekkend. De techniek van het zweefvliegen ging in die jaren met sprongen vooruit. In 1884 al had de vlucht van het eerste bestuurbare en ge­ motoriseerde luchtschip La France plaatsgevonden en de fietsenmakers Orville en Wilbur Wright zouden luttele

Een wijdverbreide misvoorspelling was dat de gemotoriseerde luchtvaart een individuele aangelegenheid zou worden.

De bundel staat vol propellervliegtuigjes, helikopters, ornithopers en – hier – luchttaxi’s. Allemaal een-, twee-, of hooguit driepersoons-vliegmachientjes. Geen enkel verkeersvliegtuig.

APRIL 2024 • DE INGENIEUR

59

Sommige voorspellingen zijn alsnog uitgekomen, sinds Asimov ze becommentari­ eerde. De schrijver voorzag in 1986 niet dat de droom van de luchtbezorging van post, medicijnen, maal­ tijden en drank nu alsnog (op experimentele schaal) wordt verwezenlijkt door drones.

Bij de vele onderwaterfantasieën kan Asimov in zijn commentaar een zekere schamperheid niet onderdrukken. Zelf voorspelde hij in 1964 dat er in 2014 'een stevig begin zal zijn gemaakt met de kolonisatie van de ondiepe continentale plateaus’.

Deze prent was in 1899 al achterhaald. De mechanische rolveger was rond 1860 al realiteit en in 1901 introdu­ ceerde de Britse ingenieur Hubert Cecil Booth de eerste functionele stofzuiger. De kunstenaar heeft even­ wel goed voorzien dat de mechanisering van het huis­ houden het dagelijks leven de komende eeuw ingrijpend zou veranderen.

60

DE INGENIEUR • APRIL 2024

‘Het concept is accuraat, maar klampt zich vast aan het oude’, luidt Asimovs commentaar bij deze prent. Hij kon in 1986 niet vermoeden dat deze impressie van spraakherkenning misschien wel de meeste visionai­ re toekomstverbeelding uit de reeks is.

Boeken die tot pulp worden vermalen en waarvan de inhoud vervolgens in het brein van scholieren wordt gebracht via een draadje, een koptelefoon en een elektrodemuts. In 1899 niet meer dan een grap.

In 2024 is zo’n ‘leermachine’ toch een aardige verbeelding van tekst-naar-spraaktechnologie, online leren en Elon Musks Neuralink-hersenchip.

Dit lijkt op een elektrisch aangedreven zwadmaaier of zelfbinder. Een verbeelding van de landbouwmechanisatie die na de Tweede Wereldoorlog een enorme vlucht zou nemen. En misschien ook wel van de maairobot die rond het jaar 2000 aan zijn opmars begon.

De eerste gepantserde auto dateert van 1898 en een machinegeweer met roterende lopen werd al gebruikt in de Amerikaanse Burgeroorlog. Hoewel deze voorspelling op voorhand al verouderd was, onderstreept ze wel dat de twintigste eeuw in het teken stond van een wapenwedloop.

De bundel van Asimov sluit af met een tekening van een woonkamer verwarmd met een stralend stukje radium. In 1898 ontdekte het Frans-Poolse echtpaar Curie het element, maar het zou nog even duren voordat Marie Curie merkte hoe gevaarlijk het spul is. Hoewel de hoeveelheid radium nodig om een kamer te verwarmen een dodelijke dosis straling zou afgeven, dicht Asimov het plaatje toch vooral profetische kracht toe: ‘Dit kan niet anders dan de eerste voorstelling zijn van het vreedzame gebruik van nucleaire energie en dat alleen al maakt deze verzameling sigarettenkaarten ontzagwekkend.’

APRIL 2024 • DE INGENIEUR

61

Teamgeest

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

Naam: Team Solid Doel: IJzer inzetten voor waterstoftransport Perspectief: De energietransitie faciliteren Aantal leden: 25 Startjaar: 2016

Waterstof uit gestoomd ijzer Door met waterstof ijzerbolletjes te maken, wil studententeam Solid een efficiënter en veiliger alternatief bieden voor het transport van deze energiedrager. Op 13 maart ontving het team de KIVI Engineering Student Team Award voor dit veelbelovende project.

Tekst: Marlies ter Voorde

‘Dit project kan een doorbraak betekenen met grote impact voor de industrie. Niet alleen op nationaal, maar ook op mondiaal niveau.’

De jury van de KIVI Engineering Student Team Award liet er geen misverstand over bestaan: team Solid van de TU Eindhoven was niet voor niets de winnaar van de jaarlijkse studententeamcompetitie van ingenieursvereniging KIVI. Op woensdag 13 maart 2024, de Dag van de Ingenieur, overhandigde KIVI-president Jacolien Eijer de prijs aan teammanager Joost van der Kraan, in het bijzijn van prinses Beatrix en prinses Mabel.

De studenten kregen de onderscheiding voor een alternatief dat ze bedachten voor het efficiënt en veilig opslaan en vervoeren van waterstof. Als vehikel gebruiken zij bolletjes ijzer ter grootte van knikkers. Wanneer deze ijzerbolletjes (pellets) worden gestoomd met waterdamp (H2O), komt de waterstof (H2) uit

het water vrij en neemt het ijzer de zuurstof (O) op. Het ijzer verandert dan in ijzeroxide (roest). Als dat ijzeroxide later opnieuw met waterstof reageert, staat het zuurstof af en wordt het weer ijzer. Daarbij komt water vrij.

Zo ontstaat een circulair systeem, waarin de pellets als minicontainers voor de benodigde zuurstof fungeren.

Groene energie Waterstof geldt als belangrijke speler bij de transitie naar duurzame energie. Waterstof is een energiedrager: het produceren ervan kost energie, maar die komt deels weer vrij als het later als brandstof wordt gebruikt. Zo kunnen zonne- en windenergie in tijden van overvloed in waterstof worden opgeslagen en desgewenst naar andere locaties worden gebracht.

Dat laatste is lastig, omdat waterstof onder normale omstandigheden een gas is. Het

Solid gebruikt ijzeren bolletjes als transportmiddel. FOTO : TEAM SOLID 62

DE INGENIEUR • APRIL 2024

neemt, afgezet tegen de hoeveelheid energie die het bevat, veel ruimte in. Om toch voldoende kilojoules te vervoeren, wordt het meestal ofwel gecomprimeerd tot zevenhonderd bar en in hogedrukvaten vervoerd, ofwel vloeibaar gemaakt door het te koelen tot nét boven het absolute nulpunt. Maar dat kost allebei extra energie.

‘En ook dan is de waterstofdichtheid nog steeds laag’, zegt Tycho Graat, business manager van team Solid. ‘Met een vat vol pellets kun je tot drie keer meer waterstof maken dan een vat vol gecomprimeerde waterstof bevat.’

Bovendien gaat het transport als gecomprimeerd gas gepaard met risico’s, want waterstof is licht ontvlambaar.

Sinds 2016 Team Solid bestaat sinds 2016. Het is ontstaan uit een studentenproject, opgezet door

Koninklijke interesse op de Dag van de Ingenieur. FOTO : KIVI / LOOK BODEN

Volgende maand in De Ingenieur Beter plastic Plastic, ontworpen om ‘onverwoestbaar’ te zijn, is een hoofdpijndossier bij het streven naar circulariteit.

Chemisch ingenieurs werken aan betere recyclings­ methoden en nieuwe polymeren.

Bamboe als basis Er bestaat grote behoefte aan een duurzaam en toe­ komstbestendig alternatief voor staal, aluminium en kunststof. Een Amsterdams bedrijf heeft de oplossing.

Zeeuwse kademuren Door achterstallig onderhoud verkeren de kademuren in Zeeland in slechte staat. Digitale, slimme monitoring maakt de herstelopgave een stuk overzichtelijker. foto : depositphotos

hoogleraar verbrandingstechnologie Philip de Goey. De drie studenten die dit project uitvoerden, waren zo enthousiast dat ze door wilden met de technologie. Ze richtten zich toen nog niet op het stomen van ijzeren balletjes, maar op het verbranden van ijzerpoeder: het ijzer fungeerde als brandstof in plaats van als transportmiddel.

In 2018 slaagde team Solid voor de eerste haalbaarheidstest: toen toonde het met een ijzerverbrander van twintig kilowatt aan dat de techniek ook economisch interessant kan zijn. In 2020 kwam de eerste startup uit Solid voort: RIFT (zie De Ingenieur van juli 2023).

‘Ook bij RIFT laten ze waterstof met ijzeroxide reageren om ijzer te maken’, zegt Graat. ‘Maar omdat dat ijzer wordt verbrand in plaats van gebruikt om waterstofmoleculen te maken, zijn er minder toepassingen mogelijk dan bij

ons huidige project.’ En er is vraag naar pure waterstof. Met de verbranding daarvan zijn veel hogere temperaturen te bereiken dan met de verbranding van ijzer, legt Graat uit. Dat is bijvoorbeeld nodig in de staalindustrie, die nu nog met fossiele brandstoffen werkt.

SIR One In mei 2023 presenteerde team Solid zijn eerste proefreactor voor de stoommethode: de Steam Iron Reactor One (SIR One). Deze werd gebouwd met hulp van projectpartners RIFT, de TU Eindhoven, energie-onderneming DNV en energielab Metalot, en met geld van subsidieverstrekker Metropool Regio Eindhoven. SIR One kan twintig kilogram ijzer verwerken – dat is goed voor een kilogram waterstof, dus 33 kilowattuur aan energie: genoeg om een personenauto ongeveer hon-

In SIR One vinden ijzerreacties plaats. foto : bart van overbeeke

derd kilometer te laten rijden. Het benodigde ijzeroxide komt van Tata Steel, vertelt Van der Kraan. ‘Dat hebben we letterlijk met een grote zeef tussen de productieprocessen van Tata uitgehaald.’

Op dit moment werken de studenten aan manieren om het proces efficiënter te maken, onder andere door de levensduur van het ijzer te verlengen. ‘Als je een pellet meerdere keren door het systeem haalt, verandert de structuur en daarmee de reactiekinetiek. Dat verlaagt de efficiëntie’, zegt Van der Kraan. ‘We willen pellets die het zo lang mogelijk volhouden.’

Het volgende doel is om de reactor op te schalen, in eerste instantie tot SIR Two die een capaciteit moet krijgen van ongeveer vijfhonderd kilowattuur. Uiteindelijk wil team Solid in 2027 een demoproject draaiende te hebben in de haven van Rotterdam. •

Elk jaar verandert de teamsamenstelling. foto : team solid APRIL 2024 • DE INGENIEUR

63

Vragenvuur

Acht lastige vragen aan de nieuwe ‘Ingenieur van het jaar’ Pavlina Nanou, die zich als oprichter van de startup Torwash inzet voor een circulaire behandeling van afvalslib.

Tekst: Pancras Dijk

64

Wat is het laatste dat u heeft gerepareerd?

‘Ik denk drie keer na voor ik een kledingstuk weggooi, of het niet toch nog te herstellen is. De kledingindustrie is zo ver­ vuilend en het is bizar hoeveel kleren we voortdurend maar kopen. Ik heb kleding in de kast die mijn moeder en schoon­ moeder droegen in hun studententijd. Die ziet er nog als nieuw uit. Maar ik repareer dus ook regelmatig kleding.’

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

‘We transporteren ons suf, met de auto, met het vliegtuig, noem maar op. Ik hoop dat teleportatie ooit werkelijkheid wordt. Tot het zover is, lijkt het mij goed om ons minder of duurzamer te verplaatsen. Méér en bredere wegen is in ieder geval zeker niet de oplossing voor het fileprobleem.’

Waarvan denkt u: ik wou dat ik dát had uitgevonden?

‘Zo jaloers ben ik niet, maar soms zie ik iets waarvan ik denk: zo, daar heeft de ontwerper goed over nagedacht! Een voor­ beeld? De Formule 1­auto. Ik ben fan van alle technologie die er in die racewagens zit, de dingetjes die ze bedenken om de auto sneller te maken of aan te passen aan de eisen van een specifiek circuit. Indrukwekkend ingenieurwerk.’

Welke technologische ontwikkeling baart u zorgen?

‘Kunstmatige intelligentie. De ontwikkelingen gaan zo snel, terwijl het beleid erachteraan hobbelt. We hebben als samen­ leving nog niet op een rijtje wat we precies willen en wat de gevolgen en de risico’s zijn. Daar komt de torenhoge energie­ consumptie nog eens bij.’

Van welke fout heeft u het meest geleerd?

‘Ik heb het meest geleerd van een leidinggevende die steeds maar weer benadrukte dat ik fouten mocht maken. Zeker als je net begint met werken ben je soms bang om risico’s te nemen.

Dankzij die leidinggevende heb ik die angst overwonnen.’

Zijn de dijken hoog genoeg?

‘Een tegenvraag: doen we genoeg aan klimaatverandering?

Want als we dat niet doen, dan zijn de dijken nooit hoog genoeg. Nederland is kwetsbaar voor de gevolgen ervan, zoals zeespiegelstijging. Juist wij zouden ons dus sterk moeten maken voor harde internationale afspraken en voor actie om klimaatverandering tegen te gaan.’

Wat is de favoriete app op uw telefoon?

‘MyFitnessPal is superhandig voor als je worstelt met je ge­ wicht. Ik houd er precies mee bij hoeveel calorieën ik binnen­ krijg en hoeveel ik verbrand, en dat helpt om beide een beetje in balans te houden. Maar op vakantie bij familie in Grieken­ land gaat de app uit. Dan wil ik vooral genieten van het lekkere eten dat ik in Nederland mis.’

Wat zijn de kenmerken van een goede ‘Ingenieur van het Jaar’?

‘Wat ik hoop te bereiken, is meer zichtbaarheid voor de inge­ nieur. Het ingenieurschap is complexer geworden. Behalve om technologie draait het om duurzaamheid, veiligheid, materi­ aalgebruik, samenwerking en ethiek. Ik ga ook heel erg pleiten voor meer diversiteit in teams. Het helpt echt als teamleden niet te veel op elkaar lijken.’

DE INGENIEUR • APRIL 2024

foto : rikkert harink

De Ingenieur Storytelling

Engineering Works!

Extra opvallen in deze krappe arbeidsmarkt?

Ons online platform Engineering Works staat altijd aan. Breng jouw bedrijf onder de aandacht via employer branding en laat zien wat voor uitdagend werk jouw technici te bieden hebben.

Hoe goed kennen potentiële werknemers jouw bedrijf? Weten ze wat je te bieden hebt?

Vertel het fascinerende verhaal over jouw bedrijf en zijn technische projecten op Engineering Works van KIVI. Dit wordt een eigen pagina binnen De Ingenieur, hét special interest-magazine over technologie. Het platform waar alle vacatures, artikelen en advertorials over jouw bedrijf samenkomen.

Kijk op Engineering Works hoe dat werkt voor andere toonaangevende werkgevers.

Desgewenst biedt de onafhankelijke redactie van De Ingenieur ondersteuning bij het maken van jouw employer brand-pagina.

MEET LIKE ROYALTY Would you like to discuss matters in a friendly environment with atmosphere and style? Then we offer the right location. Various rooms are available for a meeting, training, conference or drinks and suitable catering is possible.

Having lunch in the garden is an option, as well as a hackathon in the attic. Moreover, our building is very easily accessible, both by private (Q-park across the street) and by public transport (walking distance from The Hague Central Station). We would like to welcome you in our monumental building opposite the Malieveld. Whether it is with two people (smaller rooms very suitable for e.g. coaching) or with a hundred people.

Wil je graag zaken bespreken in een gemoedelijke omgeving met sfeer en stijl? Dan bieden wij de juiste locatie.

Voor een vergadering, training, conferentie of borrel zijn diverse ruimten beschikbaar en passende catering is mogelijk. Lunchen in de tuin is een optie, evenals een hackaton op zolder. Bovendien is ons pand zeer goed bereikbaar, zowel per eigen (Q-park aan de overkant) als per openbaar vervoer (7 min. lopen van Den Haag CS en tram 9 stopt voor de deur). Wij heten je graag welkom in ons monumentale pand tegenover het Malieveld.

Zij het met twee personen (kleinere kamers zeer geschikt voor bijv. coaching) of met honderd man.

Make reservations for meeting in our monumental building.

Boek nu een werkruimte of een vergaderzaal in ons monumentale pand. kivi.nl/zaalverhuur