De Ingenieur juli 2020

TECHNIEK MAAKT JE TOEKOMST

NR. 7 JAARGANG 132

JULI 2020

WAAR BLIJFT HET WATER? CHEMICALIËN UIT METHAAN

Basaltaccu Energie opslaan in steen

|

CORONAPROOF ONTWERPEN

Thaddeus Anim-Somuah: Jongeren zullen de prijs betalen

|

S M A R T P H O N E G E N E R AT I E

The Atmosphere De nieuwe trots van MARIN

VERGADEREN OP ANDERHALVE METER AFSTAND IN HARTJE DEN HAAG

Boek nu een werkruimte of een vergaderzaal in ons monumentale pand.

Kijk op www.kivi.nl/zaalverhuur

Redactie Pancras Dijk (hoofdredacteur) Astrid van de Graaf (eindredacteur) Jim Heirbaut Dayinta Perrier Sterre van Riel (stagiair) Redactieadres Prinsessegracht 23 2514 AP Den Haag Postbus 30424 2500 GK Den Haag tel. 070 391 9885 e-mail redactie@ingenieur.nl website www.deingenieur.nl

Vormgeving Eva Ooms Technische eindredactie Martine Segers Advertenties Sandra Broerse tel. 06 46 61 86 14 e-mail sandra.broerse@kivi.nl Druk Bariet Ten Brink, Meppel

Vooraf

De Ingenieur verschijnt twaalf maal per jaar.

Pancras Dijk is hoofdredacteur van De Ingenieur.

© Copyright 2020 Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd en/of openbaar gemaakt door middel van druk, fotokopie, via internet of op welke andere wijze dan ook zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de uitgever. Niet in alle gevallen is na te gaan of er op de illustraties in dit nummer nog copyright rust. Waar er nog verplichtingen zijn tot het betalen van auteursrecht is de uitgever bereid daar alsnog aan te voldoen.

ISSN 0020-1146

Ode aan de columnist

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

Abonnement voor niet-leden (inclusief btw): magazine: € 128,50 per jaar digitaal: € 69,- per jaar losse nummers: € 15,- (inclusief verzending)

Ze weten me bijna elke maand te verrassen, maar dit keer hebben ze zichzelf overtroffen: de columnisten van dit blad. Ik licht er hier drie uit. De Delftse wetenschapper en knutselaar Rolf Hut, die in zijn maandelijkse rubriek ‘Rolf zag een ding’ het praktische ingenieursdenken belicht, was de eerste die mailde. Net als vele anderen had hij op RTL4 de serie LEGO Masters gevolgd, een wedstrijd tussen LEGO-bouwers. Het programma kon veel beter, vond Rolf, en hij wilde zijn ideale format graag delen met de lezers. Of we voor zijn rubriek deze maand misschien iets meer plek konden inruimen…

Ik had nog maar nauwelijks toegestemd of journalist Enith Vlooswijk – ­technofiel antropoloog, zoals ze zich noemt – liet weten dat ze haar geschreven column wel zou willen inruilen voor een maandelijkse, actuele strip. Een spannend idee, dus waarom niet? Het resultaat vindt u op pagina 39 en ik hoop dat u Eniths getekende columns net zo zult waarderen als al haar voorgaande.

De maandelijkse wisselcolumn Podium komt deze maand uit de pen van Felienne Hermans en is ook langer dan gebruikelijk. Naar aanleiding van de wereldwijde Black Lives Matter-protesten kaart Felienne in een persoonlijk getint stuk het systematisch racisme in de maatschappij aan, ook in de onze. Racisme is een van de grote thema’s van het moment en we hebben haar daarom niet alleen een extra pagina, maar ook een prominente plaats gegeven: voorin.

Een goede column zet aan tot denken, ontroert, wekt wrevel, verrast of amuseert. U zult er in dit tijdschrift weer diverse aantreffen. Veel leesplezier!

Abonnementen worden tot wederopzegging aangegaan en ten minste voor de vermelde periode. Het abonnement kan na deze periode per maand worden opgezegd. U kunt uw opzegging het beste via onze website doorgeven: www.deingenieur.nl/lezersservice Abonneeservice Ga voor (cadeau)abonnementen, adreswijzigingen en het laten nazenden van niet ontvangen nummers naar het webformulier op de site, te vinden onder het kopje ‘Abonnement en service’. www.deingenieur.nl adres Postbus 30424, 2500 GK Den Haag e-mail abonneeservice@ingenieur.nl tel. 070 39 19 850 (bereikbaar op maandag, ­dinsdag, donderdag en vrijdag van 9 tot 14 uur)

De Ingenieur als pdf Abonnees en leden die De Ingenieur willen downloaden als pdf-bestand, ­kunnen daarvoor terecht op de website: www.deingenieur.nl/pdf De Ingenieur verschijnt twaalf maal per jaar.

Lidmaatschap Koninklijk Instituut van Ingenieurs Het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs (KIVI) is de beroepsvereniging voor hoger opgeleide technici in Nederland. Iedereen die hoger technisch onderwijs volgt, heeft gevolgd of een sterke affiniteit heeft met techniek, kan lid worden van KIVI. Leden ontvangen vanuit het lidmaatschap technologietijdschrift De Ingenieur. Kijk voor meer lidmaatschapsvoordeel op www.kivi.nl.

Racisme is een van de belangrijkste thema’s van dit moment

Contributie 2020 Regulier lidmaatschap: € 137,50 Afgestudeerd in 2019/2020: € 69,Studentlidmaatschap: € 20,Seniorlidmaatschap: € 108,De contributie voor leden in het buitenland is gelijk aan die voor leden woonachtig in Nederland. Een lidmaatschapsjaar loopt van 1 januari tot en met 31 december. Bij lidmaatschappen die in de loop van het jaar ingaan, wordt de ­contributie naar rato berekend. Aanmelden voor het lidmaatschap kan via www.kivi.nl/lidworden.

Opzeggen lidmaatschap Het lidmaatschap wordt jaarlijks automatisch verlengd. Beëindiging van het lidmaatschap kan per het einde van het kalenderjaar. Er geldt een opzegtermijn van ten minste één maand; een schriftelijke opzegging per brief of e-mail dient uiterlijk 1 december in ons bezit te zijn. Na ontvangst van de opzegging en eventueel verschuldigde contributie verstuurt de ledenadministratie een bevestiging.

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

foto : robert lagendijk

JULI 2020 • DE INGENIEUR

1

NR. 7 JAARGANG 132

JULI 2020

foto : depositphotos

12 Strijd tegen de droogte

De zomers in ons land worden steeds droger en heter. Dat leverde de laatste jaren al problemen op, met name in het oosten van het land en Brabant. Welke structurele maatregelen kunnen we treffen om erger te voorkomen?

20 Virusvrij ontwerpen Aan eerdere epidemieën danken we onder meer de bestrating van wegen en de populariteit van pleinen. Welke sporen zal Covid-19 achterlaten in de manier waarop we onze omgeving inrichten?

26 Chemicaliën uit methaan

48 Digitale generatie

Kunststoffen en chemicaliën voor de farmacie en de landbouw zijn op basis van goedkoop aardgas te maken. ­Onderzoekers van de TU/e vertellen over deze doorbraak.

De jongere generaties zijn verslingerd aan hun mobiele telefoon. Onderzoekers proberen een steeds beter beeld van de gevolgen daarvan voor het brein te krijgen.

30 Batterij van basalt Hoe slaan we de energie uit duurzame bronnen op? Een Duits-Spaanse multi­ national en een Brabantse ingenieur ontwikkelen beide een accu op basis van vulkanisch gesteente.

L E E S H E T L A AT S T E T E C H N I E K N I E U W S O P : W W W. D E I N G E N I E U R . N L

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

Hoe gaan we om met de toenemende droogte in de zomer? Ingenieurs zoeken oplossingen. beeld : depositphotos TWITTER: @DE_INGENIEUR

Rubrieken 6 Nieuws Een ring die de drager waarschuwt bij coronaverschijnselen

40 Eureka Een opblaasscooter en meer product­ ontwerpen van morgen

56 Media Lezen, luisteren, gamen en kijken

Columns 4 Podium De harde werkelijkheid: discriminatie is overal, schrijft Felienne Hermans

25 Möring Serendipiteit

33 Punt In 63 minuten naar Berlijn

39 Enith Doet alles digitaal

45 Rolf zag een ding LEGO Masters voor ingenieurs

47 Zien & Doen Virtueel bezoek aan een stoommachinemuseum

55 Jims verwondering De pijnlijke boodschap van bermboeketten

Persoonlijk 34 Doelen en drijfveren Thaddeus Anim-Somuah is engineering manager in de chemie

‘Het brein is een zeer ingenieus, complex elektronisch en chemisch ­systeem. We hebben zeker engineering-kennis nodig om circuits en gedrag te onderzoeken.’

Neurowetenschapper en Heinekenprijswinnaar Karl Deisseroth legt uit dat psychiatrie een interessant vakgebied is voor ingenieurs (Trouw).

‘Het thema waterstof moeten we tegemoet treden met weliswaar ambitieuze, maar niet utopische doelstellingen.’

De Duitse minister van Economische Zaken Peter Altmeier (CDU) waarschuwt voor al te hoge verwachtingen (Handelsblatt).

GEKNIPT ‘Hard en georganiseerd werken ligt ten grondslag aan de oplossing van buitengewone problemen.

Talent alleen is niet genoeg.’

Succes komt wetenschappers niet aanwaaien, weet hoogleraar Detlef Lohse van de Universiteit Twente (Campus).

55 Vraag ’t de coach Maak ik me terecht zorgen om die reorganisatie?

59 Q&A Fedde Benedictus over de schoonheid van natuurkunde

62 Werkplek Marins nieuwe trots: The Atmosphere

64 Vragenvuur Schrijver Rob van Essen

En verder 36 Opinie Sla duurzame energiedragers op in de Groningse ondergrond

52 Quote Klinisch psycholoog Mattias Desmet over digitalisering

60 Voorwaarts Een voorschot op internet

‘We beloven naar onszelf te kijken en vooruitgang te boeken op terreinen als inclusiviteit en diversiteit, opdat elk goed idee zal worden gehoord.’

Ook Apple-topman Tim Cook spreekt zich uit tegen racisme (apple.com).

‘Hypermoderne technologie en zo’n oud gebouw, dat is gewoon een goede match.’

Mark Nicolai van Monuscan legt met een drone het Rijksmuseum tot in detail vast (AT5).

‘Mijn allerbeste artikelen, daar waar ik echt iets nieuws en disruptiefs te zeggen heb, publiceerde ik in niche-­ tijdschriften die openstaan voor innovatieve ideeën.’

Tanya Bondarouk, hoogleraar human resources-management aan de Universiteit Twente, stelt dat succesvolle nieuwe inzichten niet per se in de meest prestigieuze tijdschriften worden gepubliceerd (U-Today).

FEBRUARI 2020 • DE INGENIEUR

3

Podium

Universitair hoofddocent Felienne Hermans leidt aan het Leiden Institute of Advanced Computer Science een onderzoeksgroep gericht op programmeeronderwijs.

Discriminatie is overal Behalve het jaar van het coronavirus is 2020 ook het kleur. Het idee dat witte mensen niet vrij zijn van het jaar van Black Lives Matters (BLM) geworden. Na hebben van een kleur (blank), maar ook een kleur de zoveelste dood van een zwarte man door politie­ hebben met een naam, dat is even wennen. geweld in de Verenigde Staten, en misschien ook ge­ En dat is nog maar het begin. Het veel grotere idee stimuleerd door de behoefte om er weer eens uit te dat er nog discriminatie bestaat in Nederland, is ook gaan na wekenlang binnenzitten, vonden overal ter niet makkelijk te verteren, zeker niet voor ons als wereld demonstraties plaats. Het overgrote deel van ­ingenieurs. Discriminatie is toch wettelijk verboden! die protesten verliep vreedzaam, over het algemeen Daarmee is het toch opgelost? Als mensen worden ook met inachtneming van de anderhalvemeterregels. gediscrimineerd, kunnen ze zich melden bij de rech­ BLM heeft ook in Nederland al wat teweeg­gebracht. ter. En anders moeten ze zich misschien gewoon een De steun voor Zwarte Piet begint af te nemen. In­ beetje ‘invechten’, zoals premier Mark Rutte een aan­ middels kan meer dan de helft van tal jaren geleden nog zei. de bevolking zich vinden in anders­ Ik zal eerlijk toegeven dat ik er zelf tot een paar jaar geleden gekleurde pieten. Wie nu denkt dat ook zo over dacht. Niet z­ euren, die zwartepietendiscussie een recent Alleen al van de gewoon hard werken. Of je nu ‘uit Amerika overgewaaid’ mode­ term ‘wit’ krijgen een vrouw in de informatica verschijnsel is, zit ernaast. Al in 1989 bent of een zwarte mens in de sprak actrice Gerda Havertong zich sommige mensen samenleving: laat gewoon zien er in Sesamstraat op uiterst voorzich­ een rode waas dat je geweldig goed bent en dan tige toon tegen uit, maar 25 jaar lang komt het wel in orde. Pas na het veranderde er nauwelijks wat. Lief voor de ogen zelf aan den lijve ondervinden vragen of mensen er misschien alsje­ van discriminatie als vrouw, blieft mee wilden ophouden, werkte werden ook mij de ogen ge­ dus niet.

Pas toen de activisten Quinsy Gario en ­Jerry opend voor discriminatie jegens niet-witte mensen Afriyie in 2011 met vreedzame protesten begonnen in Nederland. Zo vertelde een grote IT-werkgever in die Zwarte Piet aan racisme koppelde, begon het Rotterdam mij ooit, zonder blikken of blozen, dat beeld te kenteren. De huidige BLM-protesten lijken hij geen Turkse of Marokkaanse Nederlanders wil­ Zwarte Piet nu het laatste zetje te hebben gegeven. de aannemen, want ‘zij spreken geen ABN en dat is Ook begint er, mede door de protesten, een nieuw niet representatief ’. Typerend is hoe ik in die setting bewustzijn te komen voor de schaduwkant van de automatisch deel­genoot was van de groep van de Nederlandse Gouden Eeuw. Deze protesten hebben werkgever; ik hoorde niet bij de ‘zij’, maar bij de ‘wij’, dus effect. bij de ABN-sprekers. Nou, iedereen die mij wel eens Maar wat BLM ook veroorzaakt, is ongemak bij heeft horen spreken weet da da nie woar is. Het ging witte mensen. Alleen al van het gebruik van de term dus zeker niet alleen om de tongval, maar ook om de ‘wit’ krijgen bij sommige mensen een rode waas voor connotatie ervan: een andere kleur. de ogen. Witten zoals ik zijn eraan gewend om de Een ondernemer uit Delft vertelde mij ooit zon­ onbenoemde kleur te zijn. Als je leest: ‘Daar loopt der enige schroom dat hij een sollicitant die met hele een man naast een zwarte vrouw’, dan is die man lange dreadlocks binnenkwam, meteen de deur had wit. Niet Aziatisch, of ook zwart. Wit als standaard­ gewezen. Over de kwaliteiten van de man repte hij 4

DE INGENIEUR • JULI 2020

GIESEN

met geen woord. De man had achteraf nog gebeld om te vragen waarom hij niet was aangenomen, waarop de ondernemer had geantwoord dat de man misschien kon overwegen om eens afscheid van die dreadlocks te nemen. Ook hier werd ik tot de incrowd gerekend; ik zou dat zeker toch ook een heel redelijk standpunt vinden. Het feit dat ik maar liefst twee zichtbare piercings in mijn gezicht draag, deed daar niets aan af; ik was een ‘net’ persoon. Ook daar is het duidelijk dat het niet alleen gaat om een representatief uiterlijk.

Het doet pijn dat er nog zoveel discriminatie en racisme is. Een deel van de pijn zit ’m erin dat wit­ te mensen zoals ik moeten accepteren dat wij ons eraan schuldig maken. Ik kan wel denken dat het aan die werkgevers ligt dat ze discrimineren, maar ik vind Aziatische collega’s die geen boterham met kaas eten bij de lunch ook een tikje vreemd. Ik ben niet slecht, maar ook ik heb vooroordelen die beïn­ vloeden hoe ik over mensen denk.

Accepteren dat wij racistisch ‘doen’ is ingewikkeld om twee redenen. Ten eerste geloven mensen graag in de just world hypothesis, het idee dat de wereld en de mensen erin, uiteindelijk goed zijn. We heb­ ben, dankzij de Tweede Wereldoorlog en dankzij apartheid, allemaal heel duidelijk de overtuiging dat ­racisme slecht is. En wij zijn goed, toch? Dan kunnen dingen die wij als witte mensen doen, niet ­racistisch illustratie : matthias giesen

zijn. Het besef dat wij met hele kleine acties toch bij­ dragen aan een systematisch patroon van uitsluiting, is onprettig. Racisme is niet alleen openlijk zeggen dat je mensen met een andere kleur haat. Ook ‘Wij Nederlanders eten brood bij de lunch’ of ‘Waarom draag je je haar strak ingevlochten in cornrows?’ is er een vorm van. Een ASK 21 is een vliegtuig, maar een Boeing 737 ook. Racisme kent vele gedaanten.

Ten tweede betekent het feit dat er nog zoveel dis­ criminatie is dat witte mensen zoals ik onze plek in de wereld ook, ten dele, te danken hebben aan onze huidskleur. Natuurlijk hebben we keihard gewerkt om te komen waar we zijn; niemand zegt dat we onze diploma’s en functietitels bij een pakje boter hebben gekregen. Maar voordeel hadden we er ontegenzegge­ lijk wel van. Onze kleren, tongval, haardracht en eet­ gewoonten zijn ‘gewoon’, vallen niet op, witte mensen zoals ik horen er meteen bij. Dat maakt het leven net wat makkelijker. Dat concept heet white privilege: het voordeel van wit zijn. Witte mensen zoals ik hebben allemaal een beetje van dat voordeel gekregen, de een wat meer en de ander wat minder, maar allemaal een beetje. BLM vraagt ons om ons dat te realiseren, en om te proberen om dat, stukje bij beetje, aan te passen.

Kijk kritisch naar je eigen vooroordelen, spreek ande­ ren aan op hun gedrag, en steun niet-witte mensen die zich uitspreken tegen racisme. Ze maken zich, al jaren, zo niet decennia, hard voor een eerlijkere wereld.

JULI 2020 • DE INGENIEUR

5

xxxx p.2kwa2

xxxx p.23

xxxx p. 26

ONDER REDACTIE VAN JIM HEIRBAUT

xxxxx p.18

REDACTIE@INGENIEUR.NL

Technisch geneeskundige mag behandelen Sinds 1 juli mogen technisch geneeskundigen die in Enschede of Delft zijn opgeleid, zelfstandig medische handelingen verrichten bij ­patiënten. Het is voor het eerst dat aan een technische universiteit op­ geleide mensen een positie krijgen in de individuele patiëntenzorg.

Tekst: Jim Heirbaut

Het gaat hierbij om hoogtechnologische zorg, zoals 3D-beeldvorming om nauwkeuriger te opereren, minimaal invasieve behandelingen van tumoren, of het afstemmen van ademondersteuning op de patiënt op de intensive care.

De zorg is in de afgelopen jaren steeds meer gaan leunen op technologie. ‘We horen dat artsen soms tegen de grenzen aanlopen van wat ze echt kunnen begrijpen van een technologisch hulpmiddel’, zegt Tim Boers, voorzitter van de Nederlandse Vereniging voor Technische Geneeskunde (NVvTG). ‘Ik merk dat veel artsen de technisch geneeskundigen met open armen ontvangen. Ze zeggen: eindelijk iemand die de techniek echt kan doorgronden en alle mogelijkheden en beperkingen ziet.’

Neem de ablatie-specialist. Ablatie is een techniek waarbij een ­tumor van binnenuit wordt weggebrand of bevroren. ‘Doordat één persoon zich hierin helemaal heeft gespecialiseerd, openen zich versneld nieuwe mogelijkheden voor het behandelen van kanker’, legt Boers uit.

Nu de klinisch technoloog (de officiële term) een geregistreerde zorgverlener is, is hij dus ook zelf verantwoordelijk voor het medisch handelen.

Ook heeft de technisch geneeskundige een poortfunctie; hij mag zorg­ 6

DE INGENIEUR • JULI 2020

activiteiten registeren en declareren. ‘Dat zal vermoedelijk bijdragen aan de acceptatie door ziekenhuizen van de technisch geneeskundigen’, aldus Boers. ‘Dankzij de registratie wordt het voor ziekenhuizen gemakkelijker om het aan­nemen van een technisch geneeskundige voor een lange termijn rendabel te maken.’

In 2003 ging de zesjarige opleiding technische geneeskunde van start aan de Universiteit Twente. In 2014 kwam daar de opleiding klinische technologie (andere naam, zelfde eindniveau) bij aan de TU Delft, dat hiervoor samenwerkt met het Leiden Universitair Medisch Centrum en het Erasmus MC. In april studeerde de vijfhonderdste technisch geneeskundige af aan de Universiteit Twente. In september studeert de eerste lichting uit Delft af.

Ecoducten duur Dankzij ecoducten, wildtunnels en andere faunapassages is er de afgelopen jaar veel natuur bijgekomen in Nederland. Maar de kosten waren hoog, blijkt uit onderzoek onder leiding van de Rijksuniversiteit Groningen.

Het goede nieuws: dankzij de nieuw aangelegde verbindin­ gen tussen natuurgebieden is er 1734 hectare ‘kwalitatief goede, nieuwe natuur’ ont­ staan. Dieren hebben meer leefruimte gekregen en de ­biodiversiteit is toegenomen.

Maar de ­ont­snippering kostte in totaal 283 miljoen euro. ‘Vanuit weten­schappelijk oogpunt is het moeilijk om te concluderen dat de natuurwinst die inves­ tering van 283 miljoen euro waard is’, stellen de onder­ zoekers. (PD)

#deingenieur Sinds kort is De Ingenieur ook actief op Instagram. Via het account deingenieur_kivi blijf je op de hoogte van de laatste berichten op de website. Ook vind je er exclusieve repor­ tages, previews en kijkjes achter de schermen. Gebruik de hashtag #deingenieur en laat ons weten wat jij het op­ vallendst vindt uit ons blad of tag ons als je De Ingenieur ergens tegenkomt. (DP)

Lees het laatste technieknieuws op www.deingenieur.nl

foto : universiteit twente / fokke eenhoorn

Veelzijdige ‘groene’ olie uit houtafval Op de Brightlands Chemelot ­Campus in Geleen heeft het jonge bedrijf Vertoro een nieuwe installatie in gebruik genomen die de afvalstof lignine verwerkt tot een veelzijdige ‘groene’ olie.

Die kan dienen als grondstof voor bio­plastics, chemicaliën en brandstoffen.

Tekst: Jim Heirbaut

In houtafval, zaagsel en afval van de papier­ verwerkende industrie zitten nog een hoop nuttige stoffen. Een ervan is l­ ignine. Het jonge bedrijfje Vertoro, voortgekomen uit de Technische Universiteit Eindhoven, wil daarvan een veelzijdige olie maken.

Hiervoor heeft de startup een eigen proces ontwikkeld. Dat werkte al goed in een ­laboratoriumomgeving en sinds kort draait dit proces ook in een reactor met een volume van driehonderd liter. ‘Opschalen naar driehonderd liter is misschien wel de belangrijkste stap. Als je het op deze schaal niet werkend krijgt, kun je een grote fabriek ook wel vergeten’, zegt Dannie van Osch, chief business officer van Vertoro. foto : jonathan vos

Het proces van Vertoro lijkt op het zetten van koffie. Lignine wordt in poeder­vorm in de reactor gebracht samen met een oplosmiddel (biomethanol of bioethanol).

Vervolgens loopt de temperatuur op tot een graad of tweehonderd. Na een halfuur roeren mag het geheel afkoelen. In de reactor blijft een mengsel over van twee soorten stoffen: een vast gedeelte van de lignine die niet is opgelost en een vloeibaar gedeelte.

Dat bestaat uit het oplosmiddel met daarin de kortere lignineketens.

Als je het op deze schaal niet werkend krijgt, kun je een grote fabriek ook wel vergeten Na het zeven van dit mengsel blijft een olie over die voor verschillende doeleinden te gebruiken is: brandstoffen, chemica­liën en materialen. ‘Voor in auto’s is onze olie niet zuiver genoeg. Dus we richten ons voor

de brandstof eerst op de scheepvaartsector, ook een grote markt’, zegt Van Osch. Daarnaast kan de lignineolie een grondstof zijn voor tal van chemicaliën, zoals fenolen. Die vormen de basis voor materialen zoals fenolharsen, waarvan de harde kunststoffen worden gemaakt die je terugvindt in laminaat op de vloer of in biljartballen.

Een andere route is om polyolen (een familie van chemische stoffen) aan de lignine toe te voegen, waardoor je de biologische grondstof voor polyurethaan krijgt. Dat is het materiaal waarvan nepleer wordt gemaakt en andere rekbare stoffen voor kleding. ‘Ook zijn we bezig met een bedrijf dat kunststof kozijnen van onze grondstof wil maken.’

Nu de proefreactor op de Brightlands Campus in Geleen draait, plant Vertoro alweer de volgende stap. In het Zweedse stadje Örnsköldsvik bouwt het samen met het Zweedse bedrijf Sekab een grotere fabriek op ‘demoschaal’, nog maar één stap verwijderd van een volwaardige fabriek. Die fabriek moet vanaf 2021 biobrandstof uit lignine gaan maken, bestemd voor grote schepen.

JULI 2020 • DE INGENIEUR

7

NIEUWS

De meeste zonnestroom komt nu van bedrijven

In 2019 stond er voor het eerst meer vermogen aan zonnepanelen bij bedrijven dan bij particulieren (op woningen), meldt het CBS. Bij bedrijven nam het opgestelde vermogen toe met 59 procent tot 3.637 megawatt; bij woningen steeg het met 39 procent tot 3.237 megawatt. Het totaal opgesteld vermogen groeide met 2.265 megawatt naar 6.874 megawatt, een toename van 49 procent ten opzichte van 2018.

Zonvermogen in Nederland Opgesteld vermogen in megawatt, 2015-2019 Bedrijven Woningen Totaal

6.000

Midden-Groningen: +107,9 MW Tynaarlo: +32,1 MW

4.000

Almere: +38,9 MW

2.000 0

2015

2016

2017

2018

2019

Toename bij bedrijven

In de gemeente Midden-Groningen stond vorig jaar met 115 megawatt het grootste vermogen aan zonnepanelen bij bedrijven opgesteld. Daar werd in december het grootste zonnepark van Nederland in gebruik genomen.

Toename opgesteld vermogen per regio 2018-2019, in megawatt:

Amsterdam: +20,9 MW

<5 5 - 10 10 - 20 20 - 40 > 40

Haarlemmermeer: +25,2 MW

Moerdijk: +33,1 MW

Toename bij woningen De grootste toename in zonnepanelen op woningen was te zien in de gemeenten Utrecht, Eindhoven en Groningen met respectievelijk 12,6 megawatt, 13,4 megawatt en 9,0 megawatt.

Toename opgesteld vermogen per regio 2018-2019, in megawatt: <1 1-2 2-4 4-8 >8

Infographic: Ymke Pas,. Bron: CBS

8

DE INGENIEUR â&#x20AC;˘ JULI 2020

Groningen: +9,0 MW

Utrecht: +12,6 MW

Eindhoven: +13,4 MW

De ring van Oura stuurt zijn meetdata door naar een bijbehorende app.

Ring speurt naar Covid-19 Draagbare apparaatjes die hartslag en temperatuur meten, zouden ook Covid-19 al in een vroeg stadium kunnen herkennen. Een studie met een populaire fitness-ring is in volle gang.

Tekst: Jim Heirbaut

Wie Covid-19 heeft, kan al besmettelijk­zijn voordat symptomen optreden.

Daarom bestaat er grote behoefte aan een objectieve, niet-invasieve manier om de infectie vast te stellen. Die lijkt eraan te komen dankzij wearables, draagbare elektronica die allerlei basisfuncties van het lichaam monitort, zoals de onder sporters populaire Fitbits en smartwatches.

Het opvallendste apparaatje komt van het Finse bedrijf Oura. Wat lijkt op een fors uitgevallen trouwring, zit vol sensoren, versnellingsmetertjes en andere elektronica. De strakke titanium ring meet onder meer hartslag, temperatuur en ademhalingsfrequentie. Dragers ervan willen vooral weten hoe het gaat met hun algemene conditie, stress en slaapgedrag.

Oura verwacht echter dat hij ook kan helpen een besmetting met Covid-19 in een vroeg stadium te signaleren.

In samenwerking met de University of California (San Francisco) loopt nu een paar maanden de grote studie TemPredict naar het nut van de ring tijdens de pandemie. Het idee is dat een gemeten foto : marco verch / cc by 2.0

verandering in de lichaamstemperatuur kan wijzen op beginnende Covid-19. De ring is gratis verstrekt aan tweeduizend zorgmedewerkers in de VS. Daarnaast doen wereldwijd nog tienduizenden mensen vrijwillig mee.

Voor de studie staan zij de data van hun Oura-ring volledig geanonimiseerd af, en daarnaast krijgen zij elke dag een korte vragenlijst om in te vullen. ‘Ze willen weten of je symptomen hebt en hoe je je voelt’, vertelt biohacker Peter Joosten, die ook meedoet. ‘Hoewel ik zelf niet in de zorg werk, wil ik zo toch mijn steentje bijdragen. Ik geloof dat de inzet van grote hoeveelheden data de zorg kunnen verbeteren. En daarnaast ben ik voor mijn beroep ook gewoon nieuwsgierig naar het nut van de ring.’ Joosten geeft vaak lezingen in de gezondheidszorg over e-health en technieken voor mensverbetering.

De studie heeft Oura al veel media-­ aandacht opgeleverd. ‘Het is best een mooie verkooptruc’, lacht sportarts Guido Vroemen, die de ring zelf ook aan zijn vinger draagt. ‘Zo’n meetring kan heus wel detecteren dat er iets met de drager aan de hand is, maar dat kan van alles zijn. Een griepje, een verkoudheid, een voedselvergiftiging. Daarover uitsluitsel geven doet-ie niet.’

Joosten beaamt dat. ‘De ring kan niet alles, maar ik verwacht wel dat hij een aanvulling kan vormen op de bestaande tests op Covid-19.’ Geeft de ring een seintje dat

er iets mis lijkt, dan laat de gebruiker een coronatest doen, zo is het idee.

Waar een verhoogde temperatuur van alles kan betekenen, ziet Vroemen meer in een andere functionaliteit van de ­Oura-ring: het meten van de hartslag. ‘Het gaat dan om je hartslag in rust, of om heel precies te zijn, om de variabiliteit in die hartslag. Hoe groter die is, hoe frisser en beter uitgerust je bent. Goed herstel van stress geeft hogere hartslagvariabiliteit. Bij stress of als er iets anders mis is, krijg je een heel constante rusthartslag. Als de ring dat meet, gecombineerd met een verhoogde temperatuur en een “Ik voel me niet helemaal lekker”-gevoel, dan is het raadzaam even langs de huisarts te gaan.’

De studie levert Oura veel media-aandacht op, een goede verkooptruc Het is nog te vroeg om te zeggen of wearables zoals de Oura-ring kunnen helpen bij het in toom houden van de Covid-19-pandemie. Maar als de aanpak succesvol blijkt, lijkt het logisch om dergelijke apparaatjes als eerste aan kwetsbare groepen te geven en aan zorgmedewerkers die meer risico lopen besmet te worden.

JULI 2020 • DE INGENIEUR

9

NIEUWS

Verdieping erbij voor monument Tekst: Jim Heirbaut

Stel, je wilt je bedrijf verhuizen naar een monumentaal pand aan het water, maar dat is te klein om al je werknemers te huisvesten. Dan zet je er gewoon een laag bovenop, dacht VORM. De projectontwikke­ laar en bouwer liet op 16 juni een volledige verdieping van zeven­ honderd ton staal en glas takelen op het gebouw De Nieuwe Maas­ kant, een gemeentelijk monument aan de Schiehaven in Rotterdam.

Niet bepaald een standaardklus, want het bestaande gebouw was niet berekend op het gewicht van die extra laag. ‘Het pand stamt uit een tijd dat materiaal duur was en arbeid goedkoop. De constructie is heel zuinigjes ontworpen’, vertelt constructeur Arjan de Heer van VOCON Engineering.

Daarom moest die nieuwe verdieping, 34 bij 24 meter groot, zelfstandig, op vier eigen stalen ­kolommen komen te staan. ‘Die kun je niet zomaar aan de buiten­ kant van het gebouw zetten, want dat tast het aanzicht van het monu­ ment aan. Daarom plaatsten we de vier stalen kolommen binnenin het gebouw.’

De afgelopen maanden maakten werklui op vier plekken gaten in dak en vloeren, zodat er ruimte ontstond voor de stalen palen van elk 14,5 meter lang en een diame­ ter van vijftig centimeter. Nieuwe funderingen werden gestort in het bestaande gebouw.

De kroon op het werk was het plaatsen van de nieuwe verdie­ ping. Deze was door De Kok Staalbouw in delen gemaakt, in Pernis opgebouwd, en werd op 16 juni per schip naar zijn eind­ bestemming gebracht. Kraanschip Matador 3 pakte de verdieping op en manoeuvreerde haar exact op de juiste positie op de kolommen.

‘De nieuwe constructie is opge­ bouwd en gehesen op dezelfde vier punten als waar die nu definitief op staat. Daardoor waren de verwach­ te vervormingen minimaal. Het heeft gewerkt, want er is geen ruit gesneuveld tijdens de transport-­ operatie.’

Na de zomervakantie wil VORM het gebouw in gebruik nemen.

10

DE INGENIEUR • JULI 2020

foto : milan hofmans

JULI 2020 â&#x20AC;¢ DE INGENIEUR

11

Waar

blijft het water?

De droogte neemt toe.

Hoe kunnen we daarmee omgaan?

foto : depositphotos

foto : depositphotos

WAT E R H U I S H O U D I N G T E K S T: J I M H E I R B A U T

De zomers in ons land worden steeds droger en heter.

Dat levert tal van problemen op. Het goede nieuws: we kunnen de regen die wél valt, veel beter vasthouden.

Lang leek het erop dat 2020 het ­droogste jaar ooit zou worden, maar begin juli zaten we duidelijk onder de waarden van het recordjaar 1976. grafiek : knmi

En de zon bleef maar schijnen. Terwijl Nederland half maart in een intelligente lockdown ging, beleefden we de stralendste lente sinds mensenheugenis. Week na week zonnige dagen, die pas in mei werden onder­broken door een paar regenbuien die geen naam mochten hebben.

Het prachtige weer heeft het massale thuisblijven misschien wat draaglijker gemaakt, maar al die zonneschijn heeft ook een keerzijde. De ondergrond is veel te droog; we kampen met een zogeheten neerslagtekort. De droogste zomer ooit was die van 1976, direct gevolgd door die van 2018, die nog vers in het geheugen ligt. Toen ver­ pieterden gewassen op de akkers, gingen bruggen niet meer open en stonden de rivieren extreem laag. Het scheepvaartverkeer op de binnenwateren had er last van.

Binnenvaartschepen moesten deels leeg blijven of konden in sommige gevallen zelfs helemaal niet meer varen.

Dit jaar stevenden we lang af op een nieuw droogte­ record, zoals te zien is in de grafiek hieronder. Na stevige

regenval in juni zit de grafiek nu rond recordjaar 1976.

Er lijkt sprake te zijn van een trend: de meeste neerslag valt in de herfst en in de winter. In het voorjaar en de zomer valt er veel minder, soms weken aan een stuk geen druppel. Dat levert niet alleen problemen op voor boeren en binnenvaartschippers, maar ook natuurgebieden hebben eronder te lijden. Beken en vennen vallen droog, met voorspelbare gevolgen voor planten- en diersoorten.

Door de lage waterstand in rivieren dringt bovendien zout zeewater het land binnen – vooral in de zuidwestelijke delta. Dat treft boeren en natuurgebieden, maar ook de drinkwaterwinning.

Smallere vaargeul Tijdelijke oplossingen voor de droogte zijn er wel. Stuwen in stromen en slootjes zoveel mogelijk dichtzetten, zodat water wordt vastgehouden. Verbieden om water op te pompen en uit oppervlaktewater te halen. Pom-

Neerslagtekort in Nederland in 2020 Landelijk gemiddelde over 13 stations 5 procent droogste jaren mediaan recordjaar 1976 300

jaar 2018 maximum (1906-2019) jaar 2020

Neerslagtekort (mm)

15-daagse verwachting

200

100

april 14

DE INGENIEUR • JULI 2020

mei

juni

juli

augustus

september

Laag water in de Waal is een probleem voor binnenvaartschepen. foto : jos van alphen

uit de periode vlak na de Tweede Wereldoorlog. ‘Het idee was dat we nooit meer honger wilden in ons land.

We wilden dus zelfvoorzienend worden in de voedsel­ voorziening’, vertelt aquatisch ecoloog Piet Verdonschot, hoogleraar aan de Wageningen Universiteit.

Veerkrachtig Sinds een jaar of twintig worden de gevolgen van de opwarming van de aarde ook in ons land merkbaar. In hete zomers hebben sommige gebieden in ons land, met name de hogere zandgronden in Oost-Nederland en Noord-Brabant, een tekort aan water. ‘We zien inderdaad perioden van extreme droogte, maar ook incidenteel een teveel aan regenwater. Daarom pleit ik, en pleiten vele collega’s met mij, voor het opknappen van ons systeem van waterhuishouding. We hebben een robuust systeem nodig; robuust tegen droogte én krachtig genoeg om overstromingen op te vangen’, aldus Verdonschot.

t

pen en gemalen aan het werk zetten om zoet water te verplaatsen van regio’s met een overschot naar gebieden met nijpende tekorten. Beperkingen voor de binnenscheepvaart; een smallere vaargeul en schepen minder zwaar beladen.

Maar dit zijn stuk voor stuk kortetermijnoplossingen, doekjes voor het bloeden. Wat kunnen we structureel doen om de watervoorziening te garanderen nu we jaarlijks met droogte kampen? Het effectiefst is waarschijnlijk: het water dát met regenbuien naar beneden komt, beter vasthouden. Want dat gebeurt nu niet goed. We hebben er in ons land juist alles op ingericht om ­regenwater in winter en herfst zo snel mogelijk af te voeren. Boeren hebben hierdoor geen last van over­ stromingen op hun land en kunnen eerder in het voorjaar beginnen met het verbouwen van gewassen.

Dit beleid had als doel om de landbouwgebieden in ons land zo intensief mogelijk te gebruiken en stamt

JULI 2020 • DE INGENIEUR

15

WAT E R H U I S H O U D I N G

Hij krijgt bijval van deltacommissaris Peter Glas, die in Nederland verantwoordelijk is voor de bescherming van ons land tegen hoogwater en voor de beschikbaarheid van voldoende zoet water, ook in droge periodes: ‘Het is o zo belangrijk dat er stevige ecologische verbindingen tot stand komen, dat rivieren en waterlopen weer meanderen en dat we talrijke andere maatregelen nemen voor meer waterberging en biodiversiteit’, zei hij in 2018 tegen het Brabants Dagblad, bij zijn afscheid als watergraaf. ‘Zo wordt de natuur weer veerkrachtig en is klimaatverandering beter op te vangen.’

Schaduw Vroeger was het Nederlandse landschap een echte spons.

Regenwater dat naar beneden kwam, stroomde niet met grote snelheid naar zee, maar trok in de bodem, waar het lang bleef zitten. Die situatie moeten we in ere herstellen, meent Verdonschot, op de plekken waar dat kan.

Bijvoorbeeld door gekanaliseerde beken, die in het verleden kaarsrecht zijn gemaakt, weer hun natuurlijke loop

te laten nemen. Zo ontstaat weer een ouderwets, breed beekdal, met centraal een smalle en ondiepe beek, en het omliggende dal als waterbergings­gebied. Bomen en bosjes aan de rand van de beek houden water langer vast en zorgen voor schaduw, zodat het water minder snel opwarmt en de waterkwaliteit toeneemt.

Verdonschot haalt er het voorbeeld bij van de Geeserstroom, een beek bij Coevorden. ‘In de winter kan water, als er veel neerslag valt, zich verspreiden over een breedte van wel 250 meter. In de zomer is die beek maar een paar meter breed. Wat je in ieder geval niet wilt, is dat de beek droogvalt, want dan gaan de planten en dieren eraan.’

Tegelijk met de verbreding van de beek, is het grond­ waterniveau aangevuld door de sloten in de omringende bossen en het dal te dempen, vertelt Verdonschot. ‘Dat is goed voor de gewassen, in dit geval mais, op de akkers hoger naast de beek.’

In steden is een soortgelijk mechanisme gaande. Door de vele gebouwen, straten, betegelde tuintjes en pleinen loopt het water van een flinke regenbui linea recta het

Water vasthouden in de stad

Besproeien 15.000 m3 regenwater per jaar wordt hergebruikt om het voetbalveld van het Sparta Stadion te besproeien.

5

1

Opvangen Het regenwater dat op het plein en in het stadion valt, wordt opgevangen, in totaal 30.000 m2 (zes voetbalvelden).

2

Vasthouden Het regenwater wordt in een kratjesbuffer onder het Cruyff Court verzameld.

3

Zuiveren Het vervuilde regenwater wordt door de planten en het zand gezuiverd.

Spelen Kinderen gebruiken de hendel om te spelen met het water als het warm is.

15 tot 30 meter

Au

16

DE INGENIEUR • JULI 2020

tom a ge tisch ven w op water aan d arm e da e planten gen.

4

Opslaan Het gezuiverde regenwater wordt in een ondergrondse waterbel opgeslagen.

illustratie : urban waterbuffer

Wageningse bio­ procestechnologen proberen in het lab de groei van insectencellen te optimaliseren. foto : dirk martens

“

riool in. Daarmee gaat het verloren voor Deze groene aanpak met parken, groenWe moeten latere momenten, als het een tijdlang helestroken en plantsoenen helpt al, maar er zijn ook meer technische oplossingen maal niet regent en de grond juist behoefte de sponswerking mogelijk. Bij het stadion van voetbalclub heeft aan water. Het is dan ook beter om van het Sparta, in de Rotterdamse wijk Spangen, de stad zo in te richten dat de ondergrond landbouwareaal slaan ze een teveel aan regenwater op het water vasthoudt. onder de grond en halen het weer uit die Een stad die dat goed heeft begrepen herstellen berging op momenten dat het nodig is. is Nijmegen, twee jaar geleden nog uitHet idee achter deze Urban Waterbuffer geroepen tot European Green Capital. In (de eerste van het land staat in Rheden) de twintig jaar oude Vinexwijk de Waalis niet helemaal nieuw. Tuinders hebben sprong, ten noorden van de Waal, zijn regenpijpen en straatkolken niet meer gekoppeld aan het al langer soortgelijke systemen; zij hebben grote zwarte riool, maar stroomt regenwater de grond in via wadi’s, reservoirs die regenwater centraal opvangen, voor irribeddingen van gras. Het water verdwijnt daardoor veel gatie van de plantjes. ‘Wij vroegen ons af of zoiets ook langzamer in de grond, en het gras reinigt het water, dat mogelijk is in de stad’, vertelt Bert de Doelder, adviseur later terechtkomt in vijvers of in het grondwater. Ook in grondwater bij het ingenieursbureau van de gemeente de oude binnenstad is bij meer dan 15 procent van de Rotterdam. gebouwen de regenwaterafvoer inmiddels afgekoppeld.

Plantsoenen worden daar omgebouwd tot wadi. De maat- Zandpakket regelen zijn in de eerste plaats bedoeld om de stad beter Ja, luidt het antwoord. Onder de grond, tussen vijftien bestand te maken tegen overstromingen, maar ze helpen en dertig meter diep, zit een vijftien meter dik natuurook bij droogte. lijk zandpakket dat water kan vasthouden. Bij (hevige)

”

Urban Waterbuffer in Rotterdam. Bij regenval gaat het hemelwater eerst door dit zandfilter met planten, waarna het in een zandpakket onder de grond wordt opgeslagen. foto : field factors

JULI 2020 • DE INGENIEUR

17

WAT E R H U I S H O U D I N G

regenval loopt het regenwater van het dak van Sparta­ stadion Het Kasteel en van de parkeerplaats een centrale afvoer in. Nadat het door een zandfilter met planten is gegaan, wordt dit water in het zandpakket gepompt.

‘Het zand is verzadigd met water van de Nieuwe Maas, waarmee het in directe verbinding staat. Vaak is er dus wel enige druk nodig om het water in dat volle pakket te drukken.’

Kunstgras Het water is ondergronds beschikbaar voor voetbalclub Sparta om het veld mee te besproeien, en voor ­kinderen om mee te spelen (zie de infographic op p ­ agina 16).

‘Daar hebben we vooraf aan gerekend: de club heeft om te sproeien jaarlijks ongeveer twaalf tot vijfttien duizend kuub water nodig. De waterbuffer kan vijftien tot twintig duizend kuub per jaar aan water infiltreren, dus dat zou in die volledige behoefte moeten voorzien.’

Als het écht hard regent, kan het water niet snel genoeg in de waterbuffer worden gepompt. Daarom is er ­ondergronds ook een wateropvang, om tijdelijk een teveel aan water op te vangen.’ Dit kan ook een vijver of een gracht zijn, als die toevallig in de buurt ligt. Bij Sparta zit de tijdelijke waterberging onder een sportveldje voor de jeugd. Onder het kunstgras zitten kratten die water kunnen herbergen, in totaal zo’n 1400 kubieke meter.

In Spangen functioneert het systeem inmiddels naar wens en er staan al andere ondergrondse waterbuffers op stapel. Die komen in ieder geval bij het museum Boijmans Van Beuningen, bij het ‘waterplein’ Benthemplein 18

DE INGENIEUR • JULI 2020

en in een Rotterdamse woonstraat. Waterbuffers bij Ahoy en het Schouwburgplein zijn nog in de ontwerpfase. De Doelder: ‘Ahoy wil het ondergronds opgeslagen hemelwater gaan gebruiken bij het schoonmaken van de hallen, en misschien zelfs om ijs te maken bij het jaarlijkse Holiday on Ice.’ De aanpak van Nijmegen en Rotterdam gaat in de eerste plaats over water, maar verbetert ook de leefbaarheid.

‘Meer groen en minder verstening helpen om steden leefbaar te houden bij stijgende temperaturen’, zegt Glas.

‘Ze gaan namelijk het hitte-eilandeffect tegen.’ Dat is het effect dat het in steden warmer wordt dan erbuiten en dat warmte langer blijft hangen, vanwege de opgewarmde stenen in straat en gebouwen.

Aquathermie ‘Water’ in de stad raakt aan zo’n beetje alle uitdagingen.

Zoals de woningbouwopgave: waar gaan we bouwen?

Ook raakt ‘water’ aan ‘energie’. Dat wreekt zich al in hete zomers, als elektriciteitscentrales moeten afschakelen omdat ze geen koelwater meer uit de rivier mogen halen. Maar uit water kun je juist ook energie hálen, zegt Glas. ‘Aquathermie staat nu weliswaar nog in de kinder­ schoenen, maar sommigen denken dat we wel de helft van de warmtevraag in Nederland uit water kunnen halen.’ Ook kan er gas en elektriciteit worden geproduceerd, bijvoorbeeld bij de rioolwaterzuivering. Uit dat water is niet alleen warmte te oogsten, maar is ook elektriciteit op te wekken door het gas te verbranden dat uit vergisting van organische bestanddelen komt.

De Geeserstroom in Drenthe, voor (2005) en na (2008) de herinrichting waarbij de beek weer meer de ruimte heeft gekregen. foto ’ s : piet verdonschot

Terug naar het platteland. Een beek die weer mag meanderen, legt natuurlijk wel een groter beslag op de ruimte. Boeren, die nu vaak eigenaar zijn van het land, wordt gevraagd om een stukje te verkopen aan natuurorganisaties of het anders te gaan beheren. Het is een voorbeeld van waar de wateropgave van Nederland raakt aan ruimtelijke ordening.

Koesteren ‘Om ruimte te maken voor de natuur is het nodig om sommige boerenbedrijven op te offeren’, zegt Verdonschot. Soms snijdt het mes daarbij aan twee kanten, want ook vanwege de stikstofproblemen moeten boeren wijken. ‘Mensen zeggen wel: je pakt de boer zijn inkomen af, maar zo moet je dat volgens mij niet zien. Er ontstaan weer nieuwe banen en nieuwe initiatieven; de sigarenboer verkoopt ook niet zoveel meer als vroeger. De trend is dat de voedselproductie steeds meer hoogtechnologisch wordt; in Venlo worden aardbeien verbouwd in een flat van dertien verdiepingen hoog bij ledlicht. Daarmee heeft de voedselvoorziening minder ruimte nodig en komt er ruimte vrij voor bebouwing, natuur en de waterhuishouding.’

Je kunt niet overal meer alles doen, onderkent ook ­deltacommissaris Glas. ‘Vrij naar de stikstofadviezen van Remkes: de grenzen zijn op meerdere gebieden bereikt. We zullen dus keuzes moeten maken.’ Voor de landbouw heeft dat gevolgen. Het peilbeheer volgt niet meer altijd automatisch de behoefte van de boer.

‘Maar een boer kan ook kiezen om iets anders te gaan

telen. Als de waterbeschikbaarheid erom vraagt zuiniger met water om te gaan, dan is het logischer om een gewas te verbouwen dat weinig water vraagt.’

Het water dát beschikbaar is, is ook nog wel wat slimmer te verdelen, zowel op landelijke schaal als in de haarvaten. Technologie kan hierbij helpen. Neem de slootjes – met stuwen – die tussen weiden en akkers lopen en die de haarvaten van het watersysteem vormen.

Dat systeem is te optimaliseren door de stuwen digitaal aan te sturen, zegt Verdonschot. ‘Dit gebeurt hier en daar al wel, maar dat kunnen we overal invoeren. Zo’n stuw gaat dan geautomatiseerd open of dicht aan de hand van steeds betere weersvoorspellingen. Zo kunnen we alles meer lokaal regelen.’ En wordt er langer en meer water vastgehouden in de kleine watergangen, beaamt Glas. ‘Dat is een relatief goedkope manier om verdroging in hoger gelegen gebied effectief aan te pakken.’ Of neem de boomkweker waar hij laatst op bezoek was. ‘Dankzij sensoren bij de plantjes weet die bij wijze van spreken precies welk plantje dorst heeft; het krijgt volautomatisch wat water, maar ook voedingsstoffen.

Een mooi voorbeeld van precisielandbouw.’

Bovendien is bij de samenstelling van de landbouwgrond nog een enorme slag te slaan, zegt Glas. ‘We moeten de sponswerking van het landbouwareaal herstellen.

Door meer organisch materiaal in de bodem te brengen, houdt het beter water vast, geeft het nutriënten langzamer af en voorkom je het af- en uitspoelen van meststoffen. Onze bodem biedt de grootste watervoorraad. Die moeten we koesteren.’

JULI 2020 • DE INGENIEUR

19

CORONA-ONTWERP T E K S T: D A Y I N T A P E R R I E R

Wat wordt de blijvende invloed van corona?

Sporen van een pandemie Zonder dat we ons ervan bewust zijn, hebben eerdere epidemieën blijvende veranderingen teweeggebracht in de manier waarop we onze omgeving inrichten.

Ze hebben bijgedragen aan het bestraten van wegen en het creëren van pleinen. Nu staan ontwerpers en ­architecten voor een vergelijkbare taak: de leefwereld vorm­geven op een manier die coronabestendig is.

In Hongkong loopt men met een kurk op zak, om daarmee zo nodig een knop te kunnen indrukken. Het is de erfenis van de SARS-uitbraak van 2003. Dwingt het gevaar van coronabesmetting ons nu ook om standaard een kurk bij ons te dragen, zodat we zonder risico het verkeerslichtknopje kunnen indrukken? Wiens verantwoordelijkheid is het eigenlijk om ons besmettings­ risico te verkleinen? Die van de gebruiker of die van de ontwerper?

Multifunctionele meubels Sinds de corona-uitbraak is er een wildgroei aan nieuwe ontwerpen die ons leven veiliger moeten maken.

Handsfree deuropeners maken het eenvoudiger om deuren met de onderarm te openen. Antibacteriële instrumentjes voor de bediening van knoppen, touchscreens en deurgrepen duiken steeds meer op, zoals de koperen CleanKey. Markeringen op de stoep die aangeven waar je wel en niet mag staan, zijn reeds ingeburgerd in het straatbeeld.

Er zijn ook creatievere oplossingen om voldoende afstand te waarborgen, zoals rokken van anderhalve meter breed of lasers die met patronen op de grond de vereiste afstand tussen twee mensen afbakenen. Het Nederlandse collectief SMELT bedacht de app Patrona. De gebruiker moet vier vragen beantwoorden en geeft zo inzicht in de mate waarin hij of zij de adviezen van het RIVM in acht wil nemen. De app vertaalt dat inzicht in een persoonlijk patroon, waarbij het aantal lijnen weergeeft hoe vaak je op een dag naar buiten gaat; de golving ervan toont hoeveel verschillende mensen je ziet en de bolletjes hoe vaak je de handen wast. Print je het patroon op een mondkap, dan kan iedereen zien wat jouw gedrag is.

20

DE INGENIEUR • JULI 2020

De Franse ontwerper Christophe Gernigon ontwierp grote, plastic lampenkappen voor over je hoofd, zodat je met meerdere mensen aan tafel kunt dineren. In Toronto zijn zelfs enorme, doorzichtige bubbels ontworpen om veilig yogales in te volgen.

Veel van deze ontwerpen zullen in de loop van de tijd weer verdwijnen. Volgens Robert Thiemann, hoofd­ redacteur van designmagazine FRAME, geldt dat voornamelijk voor de ontwerpen die angst zaaien, vertelde hij onlangs in een livecast van Pakhuis De Zwijger in Amsterdam. Wat zal blijven zijn de subtielere ontwerpen die onze nieuwe levensstijl bevorderen. Zo verwacht Thiemann dat het voor langere tijd stelselmatig thuiswerken zal resulteren in meer multifunctionele meubels.

‘We willen niet thuis ontspannen op een kantoorstoel, maar we willen wel goed vanuit huis kunnen werken.’

Minitentoonstelling Met dergelijke meubelstukken kunnen we onze huis­ kamer overdag omtoveren tot kantoorruimte. Maar dat zal onze behoefte aan het kantoorleven niet weg­ nemen, zegt Govert Flint, oprichter van ontwerpbureau ­Enrichers. Elkaar ontmoeten is immers een van de belangrijkste prikkels voor creativiteit. Kantoren zijn veelal ontworpen als kantoortuinen, volledig ingericht op toevallige ontmoetingen. Elkaar fysiek tegen het lijf lopen kan in de anderhalvemetersamenleving niet langer, maar zonder spontane ontmoetingen neemt de creativiteit af, stelt Flint. Ontwerpers zullen dan ook worden uitgedaagd om daar een oplossing voor te vinden. ‘Kantoortuinen zijn nu vaak gebouwd om zo efficiënt en goedkoop mogelijk te zijn’, zegt Flint, ‘en makkelijk schoon te maken.’

Voortaan moet het weer om de gebruikers draaien.

‘Frisse lucht is altijd gezond, ook als het virus weg is’

werper niet verdwijnen. Neemt niet weg dat de inrichting zal veranderen zodat werknemers zich veilig en dus prettig voelen. ‘Denk aan draadloze computers en hygiënische bureaus’, licht Flint toe. ‘Ook de looproutes kunnen we als ontwerper ongemerkt sturen.’ Belroutes, routes door het kantoor waar de akoestiek prettig is om te bellen, kun je ook strategisch plaatsen. ‘De koffieautomaat en toiletten kan een ontwerper eveneens gebruiken om looproutes te sturen.’

Daarnaast kunnen ontwerpers en architecten inspelen op de discussie over ventilatiesystemen. ‘We moeten weer terug naar het oude idee van de Openluchtschool’, bepleit Flint. ‘Grote balkons met genoeg capaciteit om iedereen buiten te laten werken. Want wat er ook uit de onderzoeken over ventilatiesystemen zal komen: frisse lucht is altijd gezond, ook als het virus weg is.’ Vooruitstrevende werkgevers zetten misschien nog een

gernigon studio

t

Het nieuwe kantoor zal volgens de ontwerper enerzijds een plek zijn waar werknemers heen gaan als ze thuis te veel afleiding hebben­. Bibliotheekachtige ruimten moeten het mogelijk maken om geconcentreerd te werken. Anderzijds moeten werknemers er inspiratie kunnen vinden. Het spontaan zien en spreken van collega’s zou helpen, maar nu we gewend zijn geraakt aan het thuiswerken, zal lang niet iedereen meer fulltime op kantoor zijn. Het zal normaal worden dat maar de helft van de collega’s aanwezig is, stelt Flint. ‘Waarom zie ik niet wat iedereen doet?’ vraagt Flint zich af. ‘Exposeer waar je op dat moment aan werkt. Maak ruimte voor minitentoonstellingen, zodat collega’s er inspiratie uit opdoen zelfs als je er niet bent.’

Dus ondanks de weerzin die velen op dit moment voelen om nu in een kantoortuin met flexplekken rond te lopen, zullen deze op de lange termijn volgens de ont-

De Franse ontwerper Christophe Gernigon bedacht de PLEX’EAT. Het zijn grote doorzichtige kappen die je over je hoofd kan plaatsen. Met deze kappen kunnen meerdere mensen veilig aan één tafel dineren. foto : christophe

JULI 2020 • DE INGENIEUR

21

CORONA-ONTWERP

stapje extra, denkt Gert-Jan Hospers, hoogleraar Transitie in stad en regio aan de Radboud Universiteit. Met de gewenning van het thuiswerken zijn kantoren zoals we ze kennen misschien nauwelijks meer nodig. In plaats daarvan kunnen alle werknemers één dag in de week bij elkaar komen als hun werkzaamheden dat toelaten. Dat hoeft niet eens op kantoor te zijn.

Om het onderlinge contact te stimuleren volstaat ook een strategisch gelegen plek waar collega’s elkaar kunnen ontmoeten in huiselijker sfeer. Een kantorenconglomeraat als de Amsterdamse Zuidas zal heus niet verdwijnen, denkt Hospers, maar wel zal er meer ruimte komen op kantoor, en worden persoonlijke vrijheid en autonomie belangrijker.

Slechte lucht indammen In 2003 heeft het SARS-virus dat in verschillende Aziatische landen rondging Nederland niet bereikt. ‘Maar eerdere epidemieën hebben hun sporen wel in het straatbeeld nagelaten’, vertelt hoogleraar Gert-Jan Hospers van de Radboud Universiteit.

‘In de veertiende eeuw heeft de pest een verandering in het stadsontwerp teweeggebracht.

Destijds werd gedacht dat de oorzaak van epidemieën “slechte lucht” was. Het woord “malaria”, waarvoor men moeraslucht verantwoordelijk hield, zegt het al.’ Pleinen en open ruimten werden gezien als de oplossing en paden werden bestraat om die ‘slechte lucht’ in te dammen.

Ook wist men al dat afstand houden nuttig was. ‘In de Italiaanse havenstad Ancona is nog steeds de quarantaineplek te zien uit de achttiende eeuw’, zegt Hospers. ‘De bemanning van vreemde schepen werd hier geïsoleerd en gecontroleerd op mogelijke besmettelijke ziekten.’

Toen in de negentiende

22

eeuw cholera steeds meer landen trof, werd men zich nog bewuster van ziekteverwekkers.

De aandacht verschoof naar hygiëne. Cholera werd over­ gedragen via besmet water. Om de verspreiding van de ziekte te lijf te gaan werden rioleringen en waterleidingen aangelegd.

In de twintigste eeuw werd de bouwstijl van huizen aangepakt door de uitbraak van tuberculose en de Spaanse griep. Licht, lucht en ruimte waren het credo van die tijd, en de modernistische stijl van het Nieuwe Bouwen kwam in opmars. De Van Nelle Fabriek in Rotterdam is een van de hoogtepunten van een architectuur die zou moeten bijdragen aan een gezonde werkomgeving van de arbeiders. En ook in de nieuwe stadsuitbreidingen kwam er meer groen en speelruimte die we vandaag de dag nog steeds gebruiken. ‘De ziekteuitbraken waren niet de directe aanleiding van de modernistische bouwstijl, maar ze maakten die wel populairder’, licht Hospers toe.

DE INGENIEUR • JULI 2020

Voetdrukknop Niet alleen onze werkomgeving zal veranderen, maar ook het straatbeeld. Corona heeft ons herinnerd aan het feit dat de openbare ruimte niet altijd volledig hygiënisch is ingericht. Treinen, openbare toiletten en deurklinken zijn veelal van glad, roestvrij staal: makkelijk schoon te maken en daarom altijd gezien als toonbeeld van hygiëne. Maar het coronavirus blijkt zich juist op dit soort materialen fijn te voelen. Onder de juiste condities kunnen virusdeeltjes er enkele dagen op overleven. In Hongkong spelen ze daar al op in. Kastjes onderaan roltrappen schijnen uv-licht op de armleuningen. Het licht vernietigt ziekmakende deeltjes en desinfecteert zo de armleuningen.

De overlevingstijd van het virus op poreuze materialen is relatief kort. Dus voor oppervlakten die binnen korte tijd door verschillende gebruikers worden aangeraakt, is de ontwikkeling van hygiënische poreuze materialen interessant. Een Limburgs metaalbedrijf is al bezig met de ontwikkeling van een kopercoating voor winkel­ wagentjes en deurklinken. Ook hierop hebben virussen een korte levensduur. Of die grootschalig toegepast zal worden, is nog de vraag.

In zijn pamflet ‘Neo-hygiëne’ gaat Flint verder dan het schoonmaken van alles wat we met onze handen aan­ raken. Het vragen van gebruikers om constant hun handen te wassen of handgrepen en knoppen te desinfecteren laat zien dat er iets schort aan het ontwerp, meent hij. Het is dan ook aan de ontwerper om dingen zo te maken dat je niet instinctief meteen je handen gebruikt. Zelf kwam hij met een verkeerslichtknopje dat te bedienen is met de schouder. In Schiedam en Leidschendam-­Voorburg liggen al de eerste voetdrukknoppen bij verkeerslichten, ontworpen door aannemer Wim Mijderwijk. De gemeente Schiedam had hem gevraagd ­stickers bij verkeerslichten te plakken zodat mensen voortaan het knopje beter met de elleboog konden bedienen. In plaats daarvan kwam hij met dit nieuwe concept.

De weg van de minste weerstand De voetdrukknop is een voorbeeld van een nieuw ontwerp dat een alternatief biedt wat minder moeite kost dan het knopje met de elleboog indrukken. ‘Om de handelingen van de gebruikers ongemerkt te beïnvloeden, moet de gewenste optie de minste moeite kosten’, zegt Koen Bandsma. Als promovendus aan de Rijksuniversiteit Groningen onderzoekt hij hoe planologen door foto : wikimedia commons

Dankzij deze grote plastic koepels kun je in Toronto met groepen yoga doen. Nadeel is dat de temperaturen in de koepels kunnen oplopen tot zeker 40 graden Celsius. foto : lmnts outdoor studio

middel van een ontwerp gebruikers kunnen beïnvloeden. Deze techniek heet nudging, ‘een zetje in de goede richting geven’. Het gaat hierbij om subtiele veranderingen in ontwerpen die vaak ongemerkt de gebruiker manipuleren. ‘Rijkswaterstaat verving een paar jaar geleden de verkeersborden boven snelwegen. De pijl voor doorgaand verkeer wees niet langer omlaag, maar omhoog.

Als gevolg daarvan gingen automobilisten hier harder rijden, wat de doorstroming ten goede kwam’, zegt Bandsma. ‘Een goed voorbeeld van nudging.’

Dezelfde methode is te gebruiken om mensen de meest hygiënische keuze te laten maken. Contactloos betalen wordt nu bijvoorbeeld gestimuleerd. Uit gemak zullen veel klanten dit doen en het minimaliseert ook nog eens het contact met de omgeving. En misschien

komen er straks voor veel meer schappen wel deuren in de supermarkt. Een extra barrière om zomaar producten aan te raken. Hoewel de deurgrepen dan natuurlijk hygiënisch ontworpen zouden moeten zijn. Of komen er stickers met afbeeldingen van ogen bij wasbakken te hangen, zodat mensen hun handen gaan wassen omdat ze dit als gewenst gedrag zien, het watching eye-effect, legt Bandsma uit.

Qua toepassing van nudges in de openbare ruimte is de onderzoeker nog terughoudend. ‘Voor de korte termijn kunnen nudges helpen om afstand te houden, maar deze langdurig inzetten is onwenselijk en duur. De stoep­ markeringen van tape om afstand te houden zijn een goede tijdelijke oplossing. Maar om deze permanent te verwerken in de bestrating van de voetpaden gaat te ver.

JULI 2020 • DE INGENIEUR

23

De app Patrona vertaalt je gedrag in een lijnenpatroon dat op een mondkapje is af te drukken.

Zo is direct duidelijk in hoeverre de drager zich houdt aan de RIVM-richtlijnen. foto : dorian kingma , myrthe krepel , tom schouw

Openbare ruimten zijn er onder andere voor gemaakt om mensen bij elkaar te brengen. Dat idee mag absoluut niet verdwijnen.’

Spelelement Flint onderkent de terughoudendheid van Bandsma om ontmoetingen in de publieke ruimte te ontmoedigen. Toch heeft hij verschillende ideeën hoe openbare ruimtes opnieuw te ontwerpen zijn zodat ze veilig én aangenaam zijn tijdens en na de epidemie. ‘Aanraken is een verrijkend element’, licht Flint toe. ‘Haal je dat weg, dan moet je er een ander verrijkend element voor in de plaats brengen.’

Hij stelt daarom voor om spelelementen in de publieke ruimte te gebruiken om zo de looproutes voor passanten te bepalen. Zijn idee staat hiermee haaks op het idee van Bandsma dat handelingen zo min mogelijk moeite mogen kosten. Volgens Flint is de centrale vraag bij het ontwerp of de mens er gelukkig van wordt. ‘Zet een t­ afeltennistafel neer op plekken waar je niet wilt dat mensen lopen. Omdat we van nature niet door het spel heen ­lopen, worden we er ongemerkt omheen geleid.’

Met de auto op vakantie En de stad? Gaat die ook overhoop? Voorlopig zal het zo’n vaart niet lopen, denkt Hospers. De stad is log; om het ontwerp radicaal om te gooien kost jaren. Ook van een grootschalige verbreding van trottoirs zal het voorlopig wel niet komen. Eerder zullen ontwikkelingen die al aan de gang waren worden versneld. ‘Deze crisis heeft het verlangen naar een stukje platteland in de grote stad vergroot’, licht Hospers toe. ‘We willen meer groen en water. Meer parken zou hiervoor een logische oplossing 24

DE INGENIEUR • JULI 2020

zijn.’ Om in de acute behoefte aan ruimte te voorzien, worden hier en daar buurten omgetoverd tot vakantieplek. ‘In Rotterdam wil men deze zomer vakantiestraten faciliteren: auto’s weg en meer ruimte om te recreëren.’

Ook de stedelijke infrastructuur zal een impuls krijgen, denkt Hospers. We nemen minder vaak het openbaar vervoer; de fiets, met name de elektrische, wint terrein. De kans is groot dat de infrastructuur daarop wordt aangepast. Helemaal nieuw is dat idee niet.

De ANWB pleit er al jaren voor. De crisis werkt hier voornamelijk als een katalysator van reeds bestaande ideeën.

Over twintig jaar Hoe kijken we over twee decennia terug naar nu? ‘Mede als gevolg van de pandemie zullen we deze tijd omschrijven als een tijd waarin klimaatverandering, duurzaamheid en gezondheid hoger op de agenda kwamen’, filosofeert Hospers hardop. Het virus heeft laten zien dat onze gezondheid kwetsbaar is, maar ook wat de valkuilen zijn van globalisering. Willen we wel dat basale producten zoals medicijnen uit China komen? Als de hele wereld in crisis is, is het beter om zelfvoorzienend te zijn en producten lokaal te maken. Tegelijkertijd is ook de digitalisering in deze tijd steeds beter merkbaar in het stadsbeeld, denkt Hospers. ‘De camera’s op straat zijn voortgekomen uit de terroristische aanslagen. Met de komst van het virus zullen de autoriteiten dit nog meer willen uitbreiden. Via onze smartphone willen ze weten hoeveel mensen waar zijn en of er mensen ziek zijn. Al met al zal deze tijd in de boeken komen te staan als een tijd waarin we terug willen naar de natuur in combinatie met een vergroting van de digitalisering.’

Möring

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

Plotseling helder inzicht Harry staat op het dak van zijn huis, want dat moet er af wegens asbest en ‘de mannen’ zijn nu bezig om dat voor te bereiden. ‘Maar er is regen voorspeld’, zeg ik. Zijn antwoord gaat verloren in het geroep van stemmen en windgeruis.

Later die dag hoor ik dat alles een week is uitgesteld en, inderdaad, op de kop af zeven dagen later vangt het werk aan, precies als het restant van een Atlantische storm ­onverwacht aan land komt. ‘Bij mij is het droog’, zegt Harry, ‘maar bij de buurman niet. Die ga ik nu helpen.’

Lang geleden pakten ‘mannen’ mijn dak aan. Toen ze in hun witte busjes waren vertrokken, ontlaadde zich een wolkbreuk boven Rotterdam, en begon bij ons het water in polsdikke stralen uit de plafondornamenten te spuiten. Later bleek dat ze ruzie hadden gekregen met de hoofdaannemer. Ze waren weggelopen van de klus, hadden het dak open laten liggen, en het puin van de afgebroken schoorsteen in het rookkanaal gestort.

Ik wil maar zeggen: het leven is een kettingbotsing van onbekende variabelen.

Soms helpen die. Amerikaanse onderzoekers hebben ontdekt dat het coronavirus mogelijk al in augustus van het vorige jaar aanwezig was in Wuhan. Ze hebben satellietbeelden bekeken van de parkeerplaats van zes ziekenhuizen in de stad en zagen dat die met ingang van die maand fors drukker waren dan anders. De piek werd bereikt in december. Niet iedereen deelt de conclusie, maar het idee, zeggen ook virologen, is interessant.

Het is ook verbazingwekkend.

Vooral wanneer je bedenkt dat hier weinig hightech aan te pas komt (behalve die satelliet, maar dat had ook een vliegtuigje of een drone kunnen zijn). Dit is eerder een kwestie van serendipiteit.

Wat moet het een heerlijk moment zijn geweest toen iemand van de onderzoeksgroep zei: ‘En als we nou eens de auto’s tellen op de parkeerplaats van ziekenhuizen?’

Met een beetje geluk heb je een paar keer in je leven zo’n moment van plotseling helder inzicht.

Ik herinner me nog mijn eerste keer. Het is lang geleden. Het was een zondagmorgen. Ik was een jaar of

acht en stormde de slaapkamer van mijn ouders in, die nog diep in slaap waren, en riep aan de zijde van hun bed uit dat ik de gloeilamp had uitgevonden. Het duurde even voor mijn vader wakker was en nog iets langer voor hij zich half oprichtte en met een schorre slaapstem zei: ‘De gloeilamp?’ Ja, knikte ik, stuiterend van enthousiasme, want ik had ook wel door dat ik ons gezin nu walgelijk welgesteld zou maken, om niet te zeggen: rijk. Een gloeilamp, die had iedereen nodig. En steeds weer opnieuw.

‘Kijk daar eens’, zei mijn vader, en hij wees naar het plafond. Ik keek naar het plafond en toen weer naar hem.

‘Daar hangt de gloeilamp.’ Het duurde even voor het tot mij doordrong. Maar toen zakte mijn vreugde in als een soufflé die bij het verlaten van de oven besluit dat alles vergeefs en futiel is.

Uiteindelijk is mijn vader met mij meegelopen naar mijn slaapkamer, waar hij de opstelling bekeek – de veer uit een balpen, verbonden aan de plus- en minpolen van mijn treintransformator – en ruiterlijk toegaf dat ik i­nderdaad de gloeilamp had uitgevonden, net zoals Thomas Alva Edison, honderd jaar geleden.

Tenminste, dat dacht iedereen destijds, maar nu weten we dat Edison de lamp vooral commercieel aantrekkelijk maakte en dat minstens drie anderen hem voorgingen.

Wat maar duidelijk maakt dat ik dan misschien iets had uitgevonden dat al was uitgevonden, maar daarmee stond ik wel in een rijke traditie, en dat neemt niemand me meer af.

Ik heb op de middelbare school trouwens ook nog een manier uit­ gevonden om zwartwitfoto’s om te zetten in kleur. Ik ben dat jaar blijven zitten met maar twee voldoendes en het procedé bleek bovendien alleen te werken als zoiets als een computer bestond en aangezien we hier spreken over 1973 begrijpt iedereen dat dit een kwestie was van ‘zijn tijd vooruit’. Ik was de Nikola Tesla van Assen, maar niemand die het zag.

Serendipiteit, die kettingbotsing van onbekende variabelen. Ik had er rijk mee kunnen worden als ik maar wat eerder of wat later was geboren.

Het leven is een kettingbotsing van onbekende variabelen

foto : harry cock

JULI 2020 • DE INGENIEUR

25

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

Chemicaliën uit goedkoop methaan in plaats van olie

Maak het met aardgas Met uv-licht is het maken van kunststoffen en chemicaliën voor landbouw en farmacie letterlijk een koud kunstje. Aardgas wordt niet meer verbrand om proces­ warmte te leveren, maar juist gebruikt als grondstof.

Pompmodule voor het opvoeren van de druk in de reactor tij­ dens het experiment. foto : tu eindhoven 26

DE INGENIEUR • JULI 2020

atomen, met het maximaal mogelijke aantal waterstof­ atomen eraan vast. Methaan, ethaan, propaan en butaan – de kortste en lichtste alkanen – zijn de hoofdbestand­ delen van aardgas (methaan maakt er zelfs 94 procent van uit). Dat maakt ze goedkoop. Daarom is het

t

Medicijnen, kunststoffen en landbouwchemicaliën heb­ ben op het eerste gezicht weinig met elkaar te maken.

Toch is er een belangrijke overeenkomst. Ze worden voor een groot deel van dezelfde fossiele grondstoffen gemaakt: alkanen. Dat zijn simpele ketens van koolstof­

Flipperkast voor licht Voor reacties die op zichtbaar licht wer­ ken, zijn leds de gebruikelijke lichtbron, ondanks het alom aanwezige gratis zonlicht. Dat vond chemisch technoloog Timothy Noël van de TU Eindhoven jam­ mer. Hij wist dat de lage intensiteit van het zonlicht het lastig maakt er r­ eacties op te laten draaien, maar ook dat plan­ ten daar iets op hebben gevonden: een cel in een blad heeft een netwerk van antennes die licht absorberen en die de opgevangen energie daarna naar een centraal punt doorsturen.

Dat bracht Noël op het idee van het Kunstmatig Blad, een reactor die op zonlicht werkt. Uiterlijk is het apparaat het toppunt van eenvoud: een paneel van gekleurd plexiglas waarin een heen en weer lopend kanaaltje is uitgespaard, dat op een pompje is aangesloten. De grootste versie meet een halve meter in het vierkant. De bedenker verzekert dat het even goedkoop en gemakkelijk is te produceren als het eruitziet. Toch is de reactor er helemaal op ontworpen zoveel mogelijk energie uit het zonlicht te trekken.

Dat kaatsen zal zich vaak ook nog meerdere keren herhalen, dus de reactor is een soort flipperkast voor mono­ chroom licht. De chemicaliën die door het kanaaltje stromen, worden van alle kanten door dat licht onder vuur genomen. Op die manier wordt tot 20 procent van de energie in het zonlicht benut, terwijl dat zonder kleurstof maar 3 procent zou zijn.

Dak vol panelen Om daarbij de mate van omzetting constant te houden, onafhankelijk van het weer, is het pompje aangesloten op een regelsysteem. Dat verhoogt de

stroomsnelheid naarmate de zon feller schijnt, zodat de chemicaliën dan korter aan het licht worden blootgesteld.

‘Je legt het dak van een gebouw vol met panelen en je hebt een fabriek’, vat Noël de mogelijkheden samen. Na een succesvolle demonstratie waarbij de ­reactor het veelgebruikte malaria­medicijn artemisinine en het ontwormings­middel ascaridol heeft geproduceerd, hoopt hij nu samen met een fabrikant een pilot­ project op te zetten. ‘Het loopt helaas nog niet storm. Dat het zo anders is dan de manier waarop de industrie gewend is te werken, leidt helaas tot een hoop koudwatervrees.’

Onder vuur Opmerkelijk genoeg zit ’m dat vooral in de manier waarop het plexiglas gekleurd is. De kleurstof – vaak een tint rood – is een fluorescerend materiaal, dat de hebbelijkheid heeft om licht van allerlei golflengten op te vangen en dan weer uit te zenden bij één vaste golflengte. De gekozen kleurstof moet precies de juiste golflengte uitzenden die de chemicaliën voor hun reactie nodig hebben. Zo kan het materiaal een breed gedeelte van het zonnespectrum omzetten in voor de reactie bruikbaar licht.

De kleurstof heeft nog een andere belangrijke functie: hij voorkomt dat het zonlicht zonder meer aan de achter­ kant van het plexiglas weer naar buiten vliegt. Dat gebeurt namelijk gemakkelijk met recht invallend licht. De kleurstof heeft echter de handige eigenschap het zonlicht in willekeurige richtingen weer uit te zenden. Daardoor bereikt een flink deel van het licht het oppervlak onder een kleine hoek, waarbij het eerder zal worden teruggekaatst dan doorgelaten.

foto : tu eindhoven

JULI 2020 • DE INGENIEUR

27

LICHTCHEMIE

W = wolfraam O = zuurstof

Chemie in flow Flowreactoren zijn bedoeld als de volgende generatie reactoren voor in chemische fabrieken.

Ze zijn er in allerlei soorten en maten, maar hebben gemeen dat vloeistoffen of gassen er in een gelijkmatig tempo doorheen stromen terwijl ze reageren. Dat maakt meer beheersing van de reactie mogelijk dan in zoge­ noemde batchreactoren, diepe vaten die nu in de industrie gebruikelijk zijn.

Een zo’n flowreactor is de spinning disc-reactor van hoogleraar John van der Schaaf van de TU Eindhoven. Die werkt met een horizontale schijf die met hoge snelheid in een nauw aansluitend omhulsel draait.

28

Vloeistoffen of gassen wor­ den in de smalle tussenruimte gespoten. De meesleurende werking van de schijf zorgt dan voor een extreem goede menging, waardoor reacties snel verlopen.

Het Nederlandse bedrijf ­FLOWID bouwt al een jaar of tien reactoren volgens het r­ecept van Van der Schaaf. Hijzelf is ondertussen doorgegaan met het vergroten van het scala aan toepassingen, waaronder lichtchemie. Samen met Timothy Noël van dezelfde universiteit ontwikkelde hij een versie met aan de bovenkant een kwarts­ venster, waar de lichtbron tegenaan is te plaatsen.

DE INGENIEUR • JULI 2020

voor de chemische industrie nogal spijtig dat juist de gasvormige alkanen over het algemeen niet als grond­ stof bruikbaar zijn. De processen werken alleen met de zwaardere, vloeibare alkanen. Die moeten door raffina­ derijen uit olie worden gemaakt en zijn daarom duurder.

Het is namelijk lastig om aan lichte, gasvormige alka­ nen een ander molecuul te koppelen en zo een nieuwe stof te maken. ‘Voor dat zogeheten functionaliseren moet er eerst met behulp van verhitting één waterstofatoom van het alkaan worden afgehaald. Bij de lichte, gas­vormige alkanen is de waterstof echter sterker gebonden dan bij de vloeibare, waardoor er ­extra hoge temperaturen no­ dig zijn’, legt chemisch technoloog Timothy Noël van de TU Eindhoven uit. Dat maakt het problematisch, want bij die temperaturen vallen de moleculen die je had wil­ len koppelen uit elkaar. En verliezen ze dus hun functi­ onaliteit.

Chloor Begin juli meldden Noël en zijn onderzoeksgroep in het wetenschappelijke topblad Science een doorbraak: een functionaliseerproces dat de lichte alkanen heel goed aankan. Voor het afkoppelen van waterstof gebruikt het geen warmte, maar licht. ‘Naar zo’n proces heeft de ­industrie lang uitgekeken. Overigens niet alleen van­ wege de lagere kosten van aardgas, maar ook omdat de huidige processen bijvoorbeeld milieuonvriendelijke stoffen zoals chloor en broom gebruiken.’ Het nieuwe proces gebruikt een katalysator als hulpmolecuul om het waterstof­atoom te ontkoppelen. De katalysator is deca­wolframaat (zie illustratie boven), een verbinding van het metaal wolfraam die in actie komt na het absor­ beren van licht. Dat licht moet een golflengte van 365 nanometer hebben, wat in het ­ultraviolette deel van het spectrum ligt.

Dit soort lichtchemie is volgens Noël sinds een jaar of tien booming in de onderzoekswereld. De achtergrond daarvan is de hoge CO2-uitstoot van chemische fabrie­ ken, die geweldige hoeveelheden aardgas verbranden om hun processen van warmte te voorzien. Chemie op licht in plaats van warmte is een veelbelovende manier om daar iets aan te doen, omdat hiermee aardgas ­nuttiger te gebruiken is, namelijk als grondstof in plaats van als brandstof.

De opkomst van de led kwam wat dat betreft net op tijd: die lijkt haast uitgevonden voor lichtchemie.

Het spectrum van een led heeft namelijk maar bij één golflengte een piek, zodat die geen energie verspilt aan foto : tu eindhoven / bart van overbeeke ; illustratie : tu eindhoven

Metingen aan het Kunstmatig Blad.

Voor de test wordt ledlicht gebruikt. foto : tu eindhoven

golflengten die de chemicaliën toch niet kunnen op­ nemen. Leds zijn tegenwoordig verkrijgbaar in zo’n ­beetje elke golflengte – ook infrarood en ultraviolet.

Voor hun eerste serie proeven kocht de Eindhovense groep een 2,5 meter lange strip van 365 nanometer-leds bij een webwinkel. Die wonden ze tot een spoel, waar­ mee ze de binnenkant van een kunststof cilinder konden verlichten. Met die zelfgebouwde reactor toonden ze aan dat het proces werkt. Nu was het tijd voor het echte werk, waarvoor ze een commercieel verkrijgbare reactor ge­ bruikten. Daarin konden ze het gasmengsel onder een druk van tien bar brengen, zodat het vloeibaar werd.

‘Een katalysator moet een tijdje vlak bij de reagerende moleculen blijven om zijn werk te doen. In een gas krijgt het die kans vrij weinig, vandaar de overgang naar de vloeistoffase.’

Weinig bijproducten De reactor van het merk Vapourtec is een zogeheten ­microreactor. Daarin stroomt de vloeistof door een transparant buisje van ongeveer een millimeter dik, dat tot een spoel is gewonden. Een lichtbron binnen de spoel kan de reagerende stoffen dan heel uniform verlichten, zodat de reactie overal even snel gaat. Er was nu ook een betere lichtbron nodig dan de ledstrips. ‘Vapourtec stelde ons hun nieuwste en sterkste lamp van 150 watt ter beschikking, die nog niet in de verkoop is.’

Met deze opstelling lukte het om de vier gasvormige alkanen vlot en met weinig bijproducten te functiona­ liseren. Vooral voor methaan is dat een mooi resultaat,

want dat molecuul heeft de sterkste bindingen van alle­ maal en is tegelijk verreweg de belangrijkste component van aardgas. Om de veelzijdigheid van het proces te be­ nadrukken, geven de onderzoekers in Science een lijst van 38 verschillende stoffen die ze op basis van lichte alkanen hebben gemaakt.

Weerstand En nu? Het zou mooi zijn als de industrie zich op het nieuwe proces gaat storten, maar zo snel zal het naar alle waarschijnlijkheid niet gaan. Bijna alle fabrieken werken namelijk met zogeheten batchreactoren, grote kookketels voor reagerende mengsels. Die zijn niet goed genoeg te verlichten en zijn daarom voor dit proces niet geschikt. De batchreactoren zullen aan de kant moeten voor compleet andere typen, zogeheten flowreactoren. De microreactor uit het experiment is daarvan een voorbeeld. Voor een grotere opbrengst stelt het Science-artikel voor dat de industrie een andere flowreactor gebruikt, de spinning disc-reactor van Noëls Eindhovense collega John van der Schaaf (zie kader Chemie in flow). Tegen zulke fundamen­ tele veranderingen heeft de industriële chemie echter al­ tijd een grote weerstand aan de dag gelegd.

Maar dezelfde munt heeft ook een andere kant. Om­ dat het nieuwe proces zo lucratief belooft te zijn, maakt het een echte kans die weerstand te overwinnen en de eerste grootschalige toepassing van flowreactoren te worden. Als dat gebeurt, zal de flowchemie waarschijn­ lijk ook steeds meer andere productieprocessen gaan overnemen.

JULI 2020 • DE INGENIEUR

29

ENERGIEOPSLAG T E K S T: J U D I T H S T A L P E R S

Hoe slaan we overtollige duurzame energie op?

Basaltaccu als sluitstuk voor energietransitie De mogelijkheid om groene stroom goed te kunnen opslaan, vormt de sleutel tot verduurzaming van de energievoorziening.

Een Duits-Spaanse multinational en een gepensioneerde Brabantse ingenieur zien beide toekomst in vulkaangesteente.

Familiebedrijf Beide systemen, die van de multinational en die van het kleine familiebedrijf, berusten op hetzelfde principe. Overtollige elektriciteit uit hernieuwbare energiebronnen wordt via weerstandsverwarming van metalen platen of buizen omgezet in hitte. Deze warmte wordt opgeslagen in basalt totdat die energie nodig is om, bijvoorbeeld ’s avonds of ’s winters, het water voor een centrale verwarming te verhitten. De warmte uit het basalt 30

DE INGENIEUR • JULI 2020

wordt teruggewonnen door lucht door het gesteente te blazen. In een groot systeem kan de hitte met een conventionele stoomturbine en generator ook weer in elektriciteit worden omgezet.

De opslagvaten vol vulkaangesteente maken het mogelijk het hele jaar door dag en nacht van zonneen windenergie te profiteren door overtollige stroom op te slaan. Beide ontwikkelingsfirma’s menen dat bij schaal­vergroting de energieprijs concurrerend is met andere energiebronnen, met name omdat grotendeels op bestaande technologieën wordt teruggegrepen. ‘Er is’, zegt Hasan Özdem, leider technology management & large storage bij Siemens Gamesa, met dergelijke groene energiecentrales ‘geen technische reden meer die de energietransitie naar 100 procent hernieuwbare bronnen nog in de weg staat’.

In het havengebied Hamburg-Altenwerder draait sinds juni 2019 de zogenoemde ETES-installatie van Siemens Gamesa. ETES staat voor elektrothermischer Energiespeicher, ofwel elektrothermische energieopslag. Het vulkanisch gesteente in deze opslag kan 130 megawattuur aan warmte vasthouden. Dat komt overeen met wat zeventienduizend huishoudens op één dag aan stroom verbruiken. De afgelopen maanden werden

t

Een basaltaccu slaat warmte op in een grote hoeveelheid vulkanisch gesteente. Dat gesteente zit bijvoorbeeld in een vat, containerbox of silo. De grootste basaltaccu ter ­wereld staat momenteel in Duitsland. Het Duits-Spaanse bedrijf Siemens Gamesa Renewable Energy heeft er een demonstratiemodel in gebruik met een capaciteit van 130 megawattuur.

In Nederland staat nu, na een succesvolle afronding van ‘droge proeven’ (zonder aansluiting op het net) met een klein exemplaar, de installatie van twee nieuwe grotere basaltaccu’s op de rol. Deze installaties zijn het werk van de gepensioneerde ingenieur Cees van Nimwegen en zijn bedrijf NICE developments. Zijn accu’s met een capaciteit van 80 en 160 megawattuur gaan woningen verwarmen.

foto : depositphotos

Doodsimpele constructie Een Brabantse ingenieur bouwt op eigen kosten een proefinstallatie. In zijn basaltaccu geven metalen pijpen direct warmte af aan het vulkaangesteente.

‘Mijn systeem is beter, want het is simpeler en er ontstaat geen stof’, zegt Cees van Nimwegen direct wanneer hem wordt gevraagd of zijn Centralized Energy Storage And Energy ­Recovery (CESAR) vergelijkbaar is met de ETES van Siemens Gamesa.

Beide systemen berusten immers op hetzelfde principe. In tegenstelling tot ETES zijn bij CESAR oplaadunit en warmte­opslag geïntegreerd in één vat.

Metalen pijpen slingeren als verticaal gestapelde vloerverwarmingsbuizen door het ­basaltgesteente. De buizen zijn aan­gesloten op elektrische stroom.

Zij produceren dankzij de Ohmse ­weerstand hitte en geven die af aan het gesteente. De piektemperatuur is 500 graden Celsius. Voor het ontladen van de accu wordt met een ventilator lucht door de pijpen geblazen. De pijpen dienen als warmtewisselaar. De hete lucht verlaat de accu – stofvrij. Bij het Siemens Gamesa-systeem stroomt de lucht direct door het gesteente, waardoor er ook stofdeeltjes richting de stoomturbine worden geblazen.

teit – melden zich nu geïnteresseerde particulieren, gemeenten en investeerders. De containerbox was overigens voor het ontladen nog niet aan een energie- of warmtenet aangesloten.

Aan de overkant van de Gasthuis­ hoeve komen twintig appartementen.

Die krijgen een CESAR-systeem dat tien maal groter wordt dan de proefopstelling: een silo van vierhonderd kubieke meter, met een opslagcapaciteit van 80.000 kilowattuur. De tweede installatie wordt geïntegreerd in een gepland ­cluster nieuwbouwwoningen in de gemeente Boekel. Die krijgt een capaciteit van 160.000 kilowattuur om de centrale verwarming van zesendertig huishoudens te verzorgen.

De elektrische voeding voor deze CESAR komt van achthonderd zonne­ panelen die op het dak van de huizen en de carports worden aangebracht. Van ­Nim­wegen is nu nog aan het uittesten of hij de warmteopslag kan vergroten door ongeveer twintig procent magnetiet bij te mengen. Dat maakt de accu weliswaar

een stuk duurder, want de grondstof kost meer dan basalt, maar de accu kan dan wel flink kleiner uitvallen, vijfhonderd tot zeshonderd kubieke meter in plaats van achthonderd kubieke meter met alleen basalt. Dat scheelt in de bouwkosten. De levensduur van Van Nimwegens systeem is een jaar en afhankelijk van de grootte van het systeem kost een kilowattuur pakweg twee eurocent.

Van Nimwegen wil nu graag een kleine, stilgelegde kolencentrale gaan ombouwen als basaltaccucentrale, en daarbij de oude turbine-, generator- en netaansluitingen aan zijn accu koppelen. Zo’n project kan hij niet meer in zijn eentje bekostigen. Dan moet ook hij subsidie aanvragen, of een investeerder meekrijgen. ‘Maar de besluit­vorming bij gemeenten en grote bedrijven verloopt allemaal zo traag’, klaagt de 75 jaar oude elektrotechnicus. Toch hoopt hij dat zijn systeem brede toepassing zal vinden. ‘Niet vanwege de centjes’, benadrukt de ingenieur, ‘maar puur voor het milieu’.

Investeerders Van Nimwegen, die zijn systeem in 2018 liet patenteren, richtte met zijn twee zonen het bedrijf NICE developments op. Op eigen kosten bouwde hij vervolgens een proefinstallatie op de boerderij Gasthuishoeve in het Brabantse Sint-Oedenrode. Het is een goed geïsoleerde, veertig kubieke meter grote containerbox met een capaciteit van achtduizend kilowattuur. ‘Een doodsimpele constructie. Je hebt alleen metaal, basalt en steenwol nodig’, legt de ex-Philips-ingenieur uit.

Al bij de lancering in de herfst van 2019 was er grote belangstelling van politici, buurtgenoten en collega-ingenieurs (ook van Siemens Nederland).

Na een half jaar proefdraaien en bewezen succes – na zes maanden draagt de accu nog 80 procent van zijn capaci-

foto : nice developments

JULI 2020 • DE INGENIEUR

31

ENERGIEOPSLAG

Vulkanisch gesteente in de ETES-­installatie van Siemens-­ Gamesa kan 130 ­megawattuur elektriciteit opslaan. foto : siemens gamesa

Om op te schalen wil het bedrijf een oude, stil­gelegde kolencentrale gebruiken

in Hamburg eerst de onderdelen afzonderlijk uitgetest voordat het systeem als geheel op het net werd aangesloten. Nu, na bijna een jaar proefdraaien, levert ETES al regel­matig stroom aan energieleverancier Hamburg Energie GmbH. Het ETES-systeem bestaat uit drie onderdelen die fysiek van elkaar zijn gescheiden.

Overtollige elektrische stroom verhit metalen elementen in een oplaadunit met een vermogen van 5,4 megawatt. De lucht die door deze unit wordt gepompt, wordt tot maximaal 750 graden Celsius verhit.

De hete lucht wordt vervolgens naar de batterij geblazen, naar het vat vol basalt. In Hamburg is dat een goed geïsoleerde betonnen silo, opgevuld met duizend ton vulkaangesteente. De hete lucht verhit het gesteente eveneens tot 750 graden Celsius. Voor het terugwinnen van elektriciteit uit het warmteopslagmedium wordt de hete lucht van de opslag naar het derde deel van de i­ nstallatie geblazen, naar een conventionele stoomturbine en generator.

Een belangrijk deel van het onderzoek in Hamburg was het zoeken naar de juiste steensoort en de juiste steencompositie van het opslagmedium. Het gesteente moet namelijk snelle temperatuurverschillen verwerken en tegelijkertijd ook warmte goed vasthouden.

‘Eenvoudig gezegd moest worden uitgezocht hoe je de steen­massa in de silo kunt opstapelen om de lucht gelijkmatig en goed verdeeld in het medium te krijgen’, licht Özdem toe. Dit onderzoek is samen met de Technische Universität Hamburg uitgevoerd. Twee belangrijke mijlpalen in de opstartfase waren het moment waarop voor 32

DE INGENIEUR • JULI 2020

het eerst de gewenste piektemperatuur van 750 graden Celsius in het opslagmedium werd bereikt, en de succesvolle synchronisatie met het stroomnet.

De wamteopslagcentrale kan relatief snel op- en ontladen. Ze zou in principe ook voor de stabilisatie van het elektriciteitsnet kunnen worden ingezet. Siemens Gamesa’s volgende stap is echter schaalvergroting naar een c­ entrale met een batterij van meerdere gigawattuur, door ‘eenvoudigweg’ de opslag te vergroten.

Het bedrijf wil dit in stilgelegde kolencentrales doen. De stoomturbines, generatoren en netaansluitingen kunnen op locatie worden hergebruikt, met ervoor oplaadunits en een gigantische basaltaccu geschakeld.

Prijskaartje Schaalvergroting moet daarbij tot een hoger rendement leiden. Door hergebruik van bestaande infrastructuur wordt het prijskaartje van een hete-steen-centrale verder gereduceerd. Een kilowattuur zou dan tien eurocent kosten. Een derde variant, naast de basiscentrale zoals nu in Hamburg en de retrofit van een oude kolencentrale, ziet Siemens Gamesa in het gebruik van proceswarmte van industrie of conventionele energiecentrales voor het opladen van een ETES-centrale. De warmteproducent kan zo zijn CO2-voetafdruk reduceren door de geproduceerde elektriciteit uit het ETES-systeem zelf te gebruiken of aan het net af te staan. Het ETES-project ontvangt voor de demonstratie-installatie financiële steun van het bondsministerie van economie en energie.

Punt

Een scherpe mening over een actueel onderwerp. Deze maand: Thijs ten Brinck

In 63 minuten naar Berlijn De afgelopen weken heeft u mogelijk in de krant gelezen of op televisie gezien dat een ritje van Schiphol naar Berlijn met de ­Hyperloop slechts 63 minuten duurt. Dat is zo’n zes uur sneller dan met de trein en zelfs iets sneller dan vliegen. De magneettrein op groene stroom, die zonder weerstand en CO2-uitstoot met zevenhonderd k­ ilometer per uur door vacuümbuizen zweeft, lijkt een puik alternatief voor het vliegtuig.

Het mooie nieuws komt van Schiphol en de Hyperloopstartup Hardt. Het lijkt gewaagd voor de luchthaven: aandacht vragen voor iets anders dan de groei van het aantal vliegbewegingen, net nu de Tweede Kamer de Luchtvaartnota 2020-2050 behandelt. Toch is het niet gek om de aandacht even af te leiden van de kern­activiteit.

De laatste weken was wel héél duidelijk dat de luchtvaart niet alleen op het vlak van klimaatbeleid, maar ook in de anderhalvemeterwereld aanmerkelijk meer speelruimte krijgt én neemt dan de rest van de economie.

Met het pleidooi voor de Hyperloop lijkt Schiphol weer even een vooruitstrevend bedrijf, dat het beste voor heeft met de wereld.

Ondertussen herinnert de hypothetische Hyperloop de consument er fijntjes aan hoe snel vliegen is in vergelijking met de trein.

Ook wat dat betreft is de timing uitstekend, nu we na maanden lockdown weer voorzichtig over vakantie dromen.

Met die 63 minuten veinst Schiphol dat de Hyperloop een uitgewerkt alternatief is, maar vooralsnog is de Hyperloop vooral hypothetisch. Dat weet Schiphol ook. Opmerkelijk is dat de beoogde route al strak is

uitgestippeld. Die loopt via Eindhoven en Düsseldorf en gaat dan in één streep door naar Berlijn. Waarom Eindhoven wel een halte krijgt, terwijl veel grotere steden als Dortmund en Hannover geen halte krijgen, is onduidelijk.

Sowieso dulden mensen niet snel een ­vacuümbuis dwars door hun dorp of favoriete natuurgebied. Zeker niet als de dichtstbijzijnde halte driehonderd ­kilometer verder­op ligt. Kijk naar de Betuwelijn, van Rotterdam naar Oberhausen: in aanbouw sinds 1997, vermoedelijk pas klaar in 2026.

En het traject kent nauwelijks rechte stukken.

Toch zijn er wel kaarsrechte lijnen nodig om veilig de zevenhonderd kilometer per uur aan te tikken. In 2050 op hypersnelheid naar Berlijn zoeven gaat echt niet lukken.

Elke extra halte, bocht en wissel maakt een v­ acuümmagneettrein kwetsbaarder, trager en zinlozer. Hoe serieuzer je een ­Hyperlooptraject uitwerkt, hoe meer het een ­Intercity lijkt. In 63 minuten naar ­Berlijn is onzin. Net zoals vliegen naar Berlijn onzin is. Wie serieus is over duurzaamheid, laat klanten die toch naar Berlijn vliegen zes uur achter de douane wachten. Wedden dat de meeste bliksembezoekjes aan Berlijn dan al ruim voor vertrek zijn afgehandeld? Via Teams, Zoom of Skype ben je zo in Berlijn en ook zo weer thuis. Op niets meer dan groene stroom en binnen 63 minuten.

Vooralsnog is de Hyperloop vooral hypothetisch

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

JULI 2020 • DE INGENIEUR

33

34

DE INGENIEUR â&#x20AC;¢ FEBRUARI 2020

Doelen & drijfveren

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

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

I N D U S T R I E , I N N O V AT I E & I N F R A S T R U C T U U R

GOEDE GEZONDHEID EN WELZIJN

K L I M A ATA C T I E

Thaddeus Anim-Somuah (29) is engineering manager in de chemie. Forbes plaatste hem op de ‘30 Under 30’, een lijst van veelbelovende jonge talenten. Hij werkt aan CO2-neutrale fabrieken en wil jongeren betrekken bij het klimaatbeleid.

‘Zuinig omgaan met wat je hebt’ Tekst: Amanda Verdonk • Foto: Bianca Sistermans

Greenwashing ‘Het is moeilijk om van buiten te zien hoe duurzaam een bedrijf echt is. Er wordt veel aan greenwashing gedaan. Bij chemie­bedrijf Croda krijg ik de kans om te werken aan projecten waarin ik geloof. Duurzaamheid staat hier hoog op de agenda. We willen in al onze achttien fabrieken wereldwijd in 2030 de helft minder CO2 uitstoten en in 2050 CO2-neutraal zijn. Duurzaamheid moet wel concurreren met winstgevendheid. Gelukkig is het bedrijf financieel gezond, dus het is slechts een kwestie van willen. Soms willen mensen geen geld uitgeven. Maar ik wil laten zien dat je winst kunt maken op een groene manier.’

Nieuwe technieken ‘Croda maakt specialty chemicals, ingre­ diënten voor uiteenlopende producten zoals shampoo, crème, autoverf of plastic.

We ontwikkelen nu nieuwe fabrieken met nieuwe technieken, zoals katalysatoren en scheidingsinstallaties die op een lagere temperatuur werken. Ook onderzoeken we of we met behulp van digitale monitorings­ technieken en een innovatief reactorontwerp kunnen overstappen van een batchproces naar een continuproces. Want dat bespaart een hoop energie en CO2. In onze fabriek

in Gouda produceren we nu al biogas als bijproduct van het productieproces en gebruiken we minder aardgas, waardoor we 25 procent minder CO2 uitstoten.’

Kippen ‘Mijn ouders wilden dat ik net als zij arts zou worden – artsen of advocaten zijn in hun ogen de enige beroepsgroepen met aanzien. Maar ik vond scheikunde en wiskunde leuk, dus koos ik voor een studie chemische technologie in G ­ root-Brittannië.

Omdat mijn ouders nog studeerden in ­Oekraïne, ben ik opgegroeid bij mijn oma in Ghana. We woonden met vijf mensen in haar kleine huis in de hoofdstad Accra.

Ze had weinig, maar deelde het altijd met anderen. Ze had veel respect voor de aarde, en ze nam me mee naar de markt om de levende kippen te laten zien die we later gingen eten. Ze leerde me om zuinig om te gaan met wat je hebt.’

Jongeren ‘Ik ben het meest trots op de GreenDeal­ 4Youth. Met een klein team proberen we jongeren aan tafel te krijgen om met de ­Europese Commissie mee te mogen beslissen over klimaatbeleid. De ambitie uit het Parijsakkoord van 2 procent CO2-reductie

vinden we veel te mager. Wij willen geen compromissen en geen schijnmedezeggenschap. Jongeren hebben veel passie, maar soms een gebrek aan kennis. Wij willen hen met experts samenbrengen om tot goed beleid te komen. Dat beleid wordt nu gemaakt door vijftigplussers, maar wie gaat het straks uitvoeren en er de gevolgen van ­ondervinden? Dat zijn de jongeren. Zij gaan er het meeste aan betalen. Want de ellendigste gevolgen van de opwarming van de aarde moeten nog komen.’

Invloed ‘De invloed van de politiek is beperkt. Als je echt iets wilt veranderen, moet je binnen een organisatie zijn. Ik doe veel duurzame projecten en ik wist al vroeg dat ik invloed zou willen uitoefenen. We hebben bedrijven te veel macht gegeven. Als ze dreigen te vertrekken naar een ander land, dan zetten ze regeringen klem, omdat die de arbeidsplaatsen niet willen kwijtraken. Wij beseffen niet dat we zelf veel macht hebben. Kijk maar naar stakende jongeren zoals Greta Thunberg. Maar ook door te stemmen of door de producten die je kiest, kun je het verschil maken. Als de maatschappij in een nieuwe richting gaat, gaat een bedrijf uiteindelijk ook mee.’

JULI 2020 • DE INGENIEUR

35

OPINIE Een duidelijke mening over een actueel ingenieursonderwerp

Diepe ondergrond onmisbaar bij energietransitie De rol van de diepe ondergrond is nog niet uitgespeeld in Nederland, ook al sluit het aardgasveld Groningen en daalt de productie uit de kleine velden sneller dan verwacht. Houd kleine gasvelden beschikbaar voor energieopslag, bepleit geoloog Joaquim Juez-Larré van de Adviesgroep Economische Zaken en Klimaat van TNO. Tekst: Joaquim Juez-Larré

Door het winnen van aardgas heeft Nederland al zestig jaar een flexibel energiesysteem. Gasproductie uit het Groningenveld was eenvoudig tijdelijk te verhogen wanneer dat nodig was, vooral in koude wintermaan­ den. Voor huishoudens, elektriciteitscentrales en een deel van de industrie is aardgas nog steeds verreweg de belangrijkste leverancier van energie. Omdat er gewoonweg nog te weinig duurzame energie beschik­ baar is om ons land draaiende te houden, zal aardgas de komende decennia nodig blijven.

Het gebruik van de ondergrond is in een n ­ egatief daglicht komen te staan na de toename van het aan­tal aardbevingen door de aardgaswinning uit het Groningen­veld. ‘Groningen’ is werkelijk enorm: in zijn eentje is het zes keer groter dan alle kleine Neder­ landse aardgasvelden op land samen en de impact van het Groningenveld op bodemdaling is navenant groter.

Toch zijn nu ook alle kleine velden in de ban vanwege potentieel seismisch risico en bodemdaling.

van 860 gigawattuur duurzame energie per dag. Voor de dagen dat er niet voldoende wind- en zonne-­energie te is produceren, moeten we dus dagelijks zoveel ener­ gie als back-up hebben. Maar om 860 gigawattuur op te slaan met de grootste, modernste batterijen ter wereld, zou een bovengrondse opslag nodig zijn ter grootte van zesduizend voetbalvelden. Voor slechts één bewolkte en windstille dag!

Het opslaan van zoveel elektriciteit is technisch moeilijk te realiseren. Daarom is het noodzakelijk om die elektrische energie om te zetten naar een nieuwe brandstof. Waterstof wordt gezien als een van de beste opties. Via elektrolyse valt met duurzaam opgewekte elektriciteit waterstof te produceren.

Eén van de belangrijkste onderzoeksvragen is of grote hoeveelheden waterstof wél aan de oppervlakte of in de ondergrond zijn op te slaan. De voor één dag beno­ digde 860 gigawattuur staat gelijk aan ongeveer zes­ honderd miljoen kubieke meter waterstof. Opslagtanks voor vloeibare waterstof zoals die bij Kennedy Space Center kunnen elk zo’n 3500 kubieke meter waterstof opslaan, wat betekent dat er per dag ongeveer 160.000 van zulke tanks nodig zouden zijn. Dat lukt natuurlijk nooit.

Voor bovengrondse opslag in batterijen zijn zesduizend voetbalvelden nodig

160.000 waterstoftanks Wind en zon krijgen naar alle waarschijnlijkheid een grote rol in de energietransitie in Nederland. Maar die bronnen zijn grillig en onvoorspelbaar, wat groot­ schalige energie­opslag noodzakelijk maakt. Nederland wil in 2050 beschikken over een gemiddelde productie 36

DE INGENIEUR • JULI 2020

Onze aardgasvelden hebben bewezen al miljoenen j­ aren veilig gas te kunnen vasthouden, vooral onder ­dikke afsluitende zoutlagen. Een gemiddeld leeg klein veld kan het equivalent van één week wind- en zonne-­ energie opslaan. In potentie dus een goede buffer om de voorzieningszekerheid van Nederland te waarborgen.

Naast de productie van duurzame energie is energie-import voor Nederland een optie. Piek- en ­seizoensfluctuaties van de energievraag zijn op te ­vangen met variabele import van liquid natural gas (LNG). Internationale export van vooral LNG wordt steeds betrouwbaarder en minder risicovol. En de bestaande pijpleidingen Nord Stream I en II uit Rus­ land kunnen in combinatie met ondergrondse opslag functioneren als onmisbare peakshavers.

Maar energie-import heeft een groot nadeel. Als we de productie van eigen aardgas vervangen door gas uit het buitenland stijgt de energieafhankelijkheid van Ne­ derland van de huidige 20 naar 60 tot 70 procent tegen 2030. We worden dan overgeleverd aan geo­politieke en economische belangen van exporteurs en markten.

door lekkage tijdens productie en transport wel degelijk ook negatieve effecten op het klimaat. Als we gaan im­ porteren, betekent ‘van het gas af ’ blijkbaar alleen maar ‘van ons gas af ’. Bij die keuze is het klimaat niet gebaat.

Of Nederland nu besluit om afhankelijker te zijn van duurzame energie, van energie-import, of van een combinatie van beide: een aantal belangrijke vragen blijft nog onbeantwoord. Heeft Nederland überhaupt een strategische energievoorraad nodig? Vanaf wan­ neer en hoeveel? Welke economische en strategische keuzes moeten worden gemaakt voor het behouden van een voorraad? Het antwoord op deze vragen zal bepalen of er een rol voor de ondergrond is in de energietransitie, of dat de ondergrond kort na de dicht­ draaien van de gaskraan buiten gebruik zal blijven.

De balans tussen de productie van duurzame energie en de import van energie uit elektriciteit en/of molecu­ len in de vorm van gas zal de energie-afhankelijkheid van Nederland bepalen. Maar wat zeker is: de opslag van grote hoeveelheden energie is alleen mogelijk in de ondergrond. De keuze is aan de minister.

Keuzes Bovendien betekent het importeren van aardgas dat ­Nederland nog steeds aardgas blijft gebruiken. Hoewel het minder CO2-uitstoot produceert dan olie, heeft het

Joaquim Juez-Larré is senior onderzoeker bij TNO en lid van de Adviesgroep Economische Zaken en Klimaat van TNO. Hij is gespecialiseerd in de rol van de diepe ondergrond bij de energietransitie.

Duurzame energiebronnen worden steeds belangrijker.

Dat vereist extra opslagcapaciteit. foto : depositphotos

JULI 2020 • DE INGENIEUR

37

LEZERS

Het nieuwe rijden Auteur Ralph Panhuyzen lijkt in het ­omslagverhaal ‘Het nieuwe rijden’ (mei 2020) voor deelvervoer te pleiten. Hij heeft gelijk als hij schrijft dat een auto minstens 90 procent van de tijd ongebruikt blijft, maar dat is minder relevant dan het lijkt.

Verzekeringen worden immers ook minstens 90 procent van de tijd niet aangesproken en de vakantiespullen in de kast blijven minstens 90 procent van de tijd ongebruikt.

Als iedereen alleen nog ruimte en middelen mag gebruiken die hij of zij minstens 90 procent van de tijd gebruikt, kunnen we alleen nog tiny houses toelaten. Fietsen en wandelschoenen blijven minstens 90 procent van de tijd ongebruikt. Moeten we overstappen op deelgebruik daarvan?

Auto’s bieden een persoonlijke ruimte, afgescheiden van de buitenwereld. Het is een decennialange fantasie dat de auto zal verdwijnen ten gunste van zelfrijdend deelvervoer. Want blijkbaar is de consument bereid fors te betalen voor persoonlijke ruimte, zowel binnen muren als ‘ingeblikt’.

Daar heb je je vertrouwde spullen. Je hoeft niet steeds alles uit het vervoermiddel te halen om het de volgende keer weer mee te slepen. En als dat betekent dat je de stad niet meer in mag, dan doe je de aankopen toch gewoon via internet?

Hoe zelfrijdende auto’s moeten bijdragen aan het verminderen van het wagenpark, is niet duidelijk. Waar al die autonome auto’s blijven vraagt Panhuyzen zich wel af, maar een oplossing biedt hij er niet voor.

Hilbert Nijzink, IJsselstein In zijn interessante artikel toont Ralph Panhuyzen met een goede analyse aan dat ­micromobiliteit meer aandacht en ruimte moet krijgen. Hij roept Nederlandse techbedrijven zoals Philips op om die markt te veroveren. Hij ziet daarbij echter over het hoofd dat een Nederlandse fabrikant er al in is geslaagd om met een nieuw micromobiel voertuigconcept een goede balans te vinden tussen comfort en veiligheid van de auto enerzijds en de ruimte- en energie-efficiëntie van bijvoorbeeld een (motor)fiets anderzijds.

REA GEREN

De reden dat dit tot voor kort maar niet lukte was het dynamica-dilemma. Een auto is immers breed, dus stabiel in de bochten. Een fietser daarentegen behoudt in de bocht zijn evenwicht door naar binnen te kantelen. Maar zittend in een smal, om­ sloten voertuig is het onmogelijk de juiste veilige kanteling, in bochten en onder allerhande weg- en windomstandigheden, zelf te beheersen.

Echter met de komst van de dynamic vehicle control-technologie, zoals ontwikkeld door de Nederlandse fabrikant Carver, zijn nu smalle, comfortabele voertuigen met een volautomatisch kantelings­evenwicht te realiseren. Comfort en veiligheid van een brede tweepersoonsauto zijn daarmee te combineren met de ruimte- en energie-­ efficiëntie van een eenpersoonsvoertuig, zoals de firma Carver heeft bewezen met een elektrisch aangedreven voertuig dat inmiddels op de markt is.

Carver is dan wel geen Philips, maar wel een Nederlands bedrijf dat met een uitgekiend consumentvriendelijk product goed bezig is voor milieu, klimaat en de Nederlandse economie.

Ton van den Brink, Westmaas

Globalisering Christian Kromme noemt in het meinummer van De Ingenieur de coronacrisis een logisch gevolg van de globalisering. Hij doet dat in het artikel ‘Digitale vezels houden de samen­ leving nu in stand’. Die redenering klopt niet.

We hebben namelijk al vaker met wereld­ wijde ziekte-uitbraken te maken gehad.

Bij al die voorgaande pandemieën was de ­wereld een stuk minder geglobaliseerd dan nu. Bovendien braken pandemieën vroeger met een hogere frequentie uit dan in onze huidige, sterk geglobaliseerde wereld. Wellicht is het goed als deze ‘futuroloog’ wat extra geschiedenislessen neemt.

Willem Cijsouw, Den Haag

Waar waren de ingenieurs?

Teus van Eck stelt in het maartnummer van De Ingenieur een relevante vraag: waar zijn de ingenieurs in het debat over

energie­transitie? Het thema is al meer dan een decennium leidend in het politieke en maatschappelijke debat. KIVI zou met al zijn expertise en zijn gezag een hoofdrol kunnen spelen.

Wat Van Eck mogelijk niet weet, is dat KIVI in de jaren 2004 – 2014 een belang­ rijke rol speelde. De toenmalige Raad voor Wetenschap, Techniek en Maatschappij (RWTM) van KIVI installeerde de Stuurgroep Energie met als doel een visie te ontwikkelen op de Nederlandse energietoekomst en tevens de publieke opinie van relevante feiten te voorzien.

Het initiatief resulteerde in publicaties, een drietal grote congressen, kranten- en tijdschriftartikelen en enkele radio-interviews.

De stuurgroep had frequent contact met Kamerleden, pers en wetenschappelijke instellingen. Het was verbluffend te zien hoeveel honger er was naar de juiste informatie en hoeveel kennis KIVI-leden inbrachten.

De insteek van de stuurgroep was simpel.

Zolang we niet zeker weten of en hoe CO2 de opwarming van de aarde beïnvloedt, kunnen we beter geen risico nemen. We ontwikkelden een smart energy mix, met als doel de uitstoot tegen 2050 te halveren, met een maximum van 85 procent in de verre toekomst. Elektriciteit – zeker ook uit kerncentrales – zou de hoofdmoot moeten vormen, concludeerden we, maar daarnaast stond ook energiebesparing centraal.

De stuurgroep kon aanvankelijk rekenen op steun van het KIVI-hoofdbestuur, maar een volgend hoofdbestuur veranderde van koers. Vervanging van de RWTM faalde en bij gebrek aan legitimiteit trad ook de stuurgroep af.

We zijn verheugd dat er zich inmiddels een Klankbordgroep Klimaattransitie heeft gevormd. Om deze kans van slagen te geven, is het noodzakelijk dat het KIVI-­ hoofdbestuur er volledig achter gaat staan en er mankracht voor vrijmaakt, ook onder de leden en op het KIVI-bureau. We wensen de nieuwe klankbordgroep veel succes!

Kees de Groot en Bert Dekker, ex-voorzitters Stuurgroep Energie en leden van RWTM

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

38

DE INGENIEUR • JULI 2020

Enith

Een maandelijkse column in stripvorm door wetenschapsjournalist Enith Vlooswijk.

foto : bart van overbeeke

JULI 2020 â&#x20AC;¢ DE INGENIEUR

39

D E

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

V A N

M O R G E N

Neusfilter Nosy moet gebruikers beschermen tegen aller­genen, fijnstof en toxische stoffen uit uitlaatgassen.

Luchtvervuiling is wereldwijd een groot probleem. Volgens de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) ademt 92 procent van de mensen lucht in die niet voldoet aan de standaarden. Een op de negen sterfgevallen wordt dan ook mede veroorzaakt door luchtvervuiling. De in het ­Verenigd Koninkrijk woon­ achtige ontwerper Carina Cunha bedacht Nosy: een compact luchtfilter voor op de neus als fashion statement tegen lucht­ vervuiling.

Het idee achter Nosy is om je luchtwegen praktisch en effec­ tief te beschermen tegen lucht­ vervuiling. In de praktijk voldoen gezichtsmaskers vaak niet. Ze sluiten doorgaans niet goed af door verschillen in gezichtsvorm en -grootte en door bewegingen van de drager. En aangezien

mensen vooral door hun neus ademen, concentreerde Cunha zich alleen daarop.

Nosy bestaat uit een behuizing met luchtopening, twee­ delig filter, neusclip en een siliconenrubber voor de afdichting op het gezicht.

De inkomende lucht gaat eerst door een HEPA-­ filter dat 99,97 procent van deeltjes groter dan 40

DE INGENIEUR • JULI 2020

0,3 micrometer tegenhoudt. Ver­ volgens is er een actief koolstof­ filter dat vluchtige organische stoffen uit de lucht haalt. De fil­ ters beschermen zo onder meer tegen fijnstof en toxische stoffen in uitlaatgassen en allergenen zoals pollen en dierenharen. De filters hebben een gebruiksduur van honderd uur.

Vanwege de onbetrouw­ baarheid van gezichtsmas­ kers kreeg Carina Cunha talloze verzoeken of Nosy ook

kan beschermen tegen het corona­virus. Ze laat weten dat de huidige filters in de Nosy daar niet op zijn ontworpen, maar het team onderzoekt de mogelijkheden van een medisch filter. Dit is echter een dichter gewoven materiaal wat de luchtstroom bemoeilijkt.

Nosy heeft hoe dan ook een belangrijk pluspunt: je kunt er gewoon mee eten en drinken.

Zolang je maar door je neus blijft ademen. (PS) beeld : nosy

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

Robot valt schimmels aan

Op eigen houtje Hout hakken is een fysiek zware klus die behoorlijk gevaarlijk kan uitpakken. Voor mensen die toch zelf een stapeltje brand­ hout willen kloven maar de brute kracht missen, hebben onderne­ mers Arjan van Eeden en Arjan van der Hout uit Culemborg een makkelijke en veilige oplossing bedacht.

De NO-AXE keert de traditi­ onele werking van een bijl om: je zet een blok hout op de bijl van de NO-AXE en slaat met een rubberen hamer op het hout om het te splijten. Met beperk­ te krachtinspanning kloof je zo efficiënt blokken tot twintig centimeter groot.

Als er niet wordt gehakt, dan schermt een stevige hoes de bijl af. Het apparaat van NO-AXE wordt geleverd met vier bouten om het product te bevestigen.

De omgekeerde bijl wordt geheel in Nederland geprodu­ ceerd. Dat gebeurt in een socia­ le leer- en werkplek. Een versie zonder rubberen ­hamer gaat vanaf 95 euro over de toonbank.

(JW) foto bijl : no - axe ; saga robotics

Echte meeldauw, ook wel wit­ ziekte genoemd, is een groep schimmels die een constan­ te bedreiging vormt voor landbouwgewassen. Vooral druivenplanten zijn kwets­ baar. De gemiddelde wijnboer spuit dan ook tien tot vijftien keer per jaar met chemische bestrijdings­middelen. Dit is schadelijk voor het milieu, terwijl de schimmels razend­ snel resistentie opbouwen.

Een groep internationale onderzoekers onder leiding van Cornell AgriTech in de Verenigde Staten ontwik­ kelde een methode om de schimmels te bestrijden met ultraviolet licht.

Uv-licht veroorzaakt bij de meeste levende orga­ nismen DNA-schade. Echte meeldauw heeft hiervoor een beschermingsmechanisme ontwikkeld dat wordt getrig­ gerd door blauw licht in na­ tuurlijk zonlicht. Dat betekent dat het alleen overdag en niet ’s nachts actief is. Dat is dus het moment dat het onder­ zoeksteam moest toeslaan.

Het team ontwikkelde samen met het Noorse bedrijf SAGA Robotics de Thorvald.

Dit is een autonoom rijdend voertuig dat is uitgerust met een batterij uv-lampen van ­ 2,4 bij 1,2 meter. Deze zitten in een soort tentconstructie met flappen aan de vooren achterkant. Zo kan het voertuig over een wijngaard rijden, terwijl de druiven­ planten een voor een door het uv-licht in de tent gaan.

Een kleine ­dosis uv-licht is effectief tegen de schim­ mels zonder dat het schade toebrengt aan de gewassen.

Ook blijkt het effectief tegen valse meeldauw en bepaalde schadelijke insecten.

Het huidige prototype is ontworpen om iedere nacht autonoom over een wijngaard te rijden en alle druivenplanten te behande­ len. De volgende versie van Thorvald moet echter een detectiesysteem krijgen om alleen aangetaste planten gericht te kunnen behande­ len. (PS)

JULI 2020 • DE INGENIEUR

41

EUREKA

Opblaasscooter Japanners maken een eerste prototype van een opblaasbare scooter die in een rugzak past en slechts 5,5 kilogram weegt.

Hoe kom je met het open­ baar vervoer zo snel mogelijk van en naar je werk? Daarbij vreten korte afstanden tussen ov-knooppunten en je huis en werkplek vaak relatief veel tijd. De vouwfiets biedt een praktische oplossing, maar is nog redelijk log en zwaar. Een nieuw, compacter en lichter al­ ternatief is de Poimo. Dat staat voor POrtable and Inflatable MObility, ofwel een opblaas­ bare scooter. Het voertuig is ontwikkeld door onderzoekers van de universiteit van Tokyo in samenwerking met het 42

DE INGENIEUR • JULI 2020

­Japanse bedrijf Mercari R4D. Poimo oogt wel een beetje gek. Net als een luchtbed is het ding gemaakt van flexibel kunststof. In leeggelopen, opgevouwen toestand past de hele scooter in een rugzak en weegt slechts 5,5 kilogram.

Achterop zit een ventiel om de scooter mee op te blazen.

Ruim een minuut pompen zou voldoende stevigheid geven om een volwassen persoon te dragen.

Het enige harde deel van ­Poimo is de onderkant, een soort skateboard, met daarin

accu en elektronica. Aan het onderstel zitten vier wielen, waarvan de achterste zijn voorzien van elektrische naaf­ motoren. De besturing werkt deels met zachte robotica.

Optrekken doe je via een kleine afstandsbediening. Sturen gaat met ­lichaamsbewegingen.

Door over te hellen draait de voorkant van de scooter met de voorwielen mee de bocht in.

Vooralsnog bestaat er alleen een prototype van Poimo.

Het ontwikkelteam gaat de komende tijd het rijcomfort en bedieningsgemak verder ver­ beteren, marktonderzoek doen en prototypes testen. Voor een verkoopsucces zal zowel de uitstraling als het snel in- en uitvouwen doorslag­gevend zijn.

Want hoe lang duurt het wel niet om een opgeblazen lucht­ bed weer netjes plat terug in de doos te krijgen? (PS) foto : mercarir 4 d

Bandenafval Studenten ontwikkelen een apparaatje om al rijdend rubberen deeltjes op te vangen.

Met sprongen vooruit Wie herinnert zich niet dat rub­ beren speelgoed dat met een luide ‘pop’ de lucht in springt nadat je het hebt ingedrukt?

Als deze ‘popper’ terugveert, komt de opgehoopte energie plotseling vrij, waardoor het ding krachtig de lucht in vliegt.

Deze opbouw en vrijlating van energie heeft een team van onderzoekers aan Harvard ge­ ïnspireerd tot het bouwen van een springende robot.

De zachte, opblaasbare ­actuator die het onderzoeks­ team bouwde, bestaat uit twee op elkaar gestapelde, komvormige polymeer dopjes.

Bij de randen zijn de dopjes aan elkaar bevestigd, waar­ door er tussen de dopjes een luchtzakje ontstaat. Als de robot een sprong moet maken, pompt een slangetje meer lucht die holte in. De druk bouwt op, waardoor uiteindelijk het onderste zachte dopje ineens van een holle naar een bolle vorm ‘popt’. Door de kracht waarmee het dopje de grond raakt, schiet de hele construc­ tie omhoog.

Na de sprong is de luchtdruk weer verlaagd en het dopje teruggeveerd. Zo kan de robot achterelkaar door sprongen maken. Met deze ontwikkeling kunnen zachte robots, die al kunnen kruipen, lopen en zwemmen, nu ook het ver­ mogen krijgen om te ­springen, vertelt hoogleraar Katia Bertoldi, een van de betrokken onderzoekers. (JW) foto plopper : harvard seas ; foto band : the tyre collective

Auto’s zijn over het algemeen een behoorlijk vervuilend ver­ voermiddel, met name door hun uitlaatgassen. Hoewel er steeds meer duurzame alternatieven zijn, wordt een ander vervuilend aspect vaak vergeten. De ban­ den van een auto produceren afval in de vorm van micro­ plastics, stukjes plastic afval die kleiner zijn dan vijf millimeter.

Minuscule rubberen deeltjes vliegen van de autoband af en belanden op straat, in de goot en in de zee. Ze worden ook ingeademd.

Studenten uit Londen hebben met hulp van hoogleraar Robert Shorten een oplossing bedacht, onder de naam The Tyre Collec­ tive. Ze ontwikkelden een soort kastje dat vlak achter de auto­ band wordt geplaatst en dat de rubberen deeltjes opvangt voordat die in de natuur kunnen belanden. Het kastje wordt ge­ monteerd aan de stuurkogel; er is één apparaat per wiel nodig.

Als de band over het wegdek rolt, zorgt de frictie tussen band en weg voor geladen rubberen deeltjes die eraf vliegen. Het apparaat van The Tyre Collec­ tive maakt gebruik van elektro­ statische technologie om deze deeltjes direct bij de bron te verzamelen. Daarbij krijgt het hulp van de lucht­stromingen rond een draaiend wiel, doordat het apparaat dicht bij het raakpunt van de band en de weg zit.

De opgevangen deeltjes komen terecht in een kleine opslagtank die met enige regel­ maat moet worden geleegd. De inhoud is vervolgens te recyclen voor bijvoorbeeld de produc­ tie van nieuwe auto­­banden.

Grotere deeltjes kunnen worden hergebruikt voor 3D-printen of in de inktindustrie. Het prototype is reeds getest in een lab, waar de autoband wordt onderworpen aan dezelfde wrijving als op de weg. (JW)

JULI 2020 • DE INGENIEUR

43

EUREKA

Voedselvoorkeuren versimpeld Soosee-app maakt etiketten lezen overbodig.

Heb je net een voedselallergie ont­ dekt, eet je sinds kort veganistisch of heeft je partner allerlei ingewikkelde intoleranties? Dan gaat er vast veel tijd verloren met het lezen van elk eti­ ket en onthouden welke ingrediënten allemaal wel en niet kunnen worden geserveerd.

Ontwerper Jordi Bruin bouwde een handige app om het probleem weg te nemen. Met de Soosee-app scan je eenvoudig het etiket van een product en zie je in één oogopslag of het in­ grediënten bevat die je wilt vermijden.

Je kunt de app instellen op verschil­ lende dieetwensen of allergieën. Be­ halve op ‘gluten’ of ‘noten’ kun je ook filteren op bijvoorbeeld ‘veganistisch’ of ‘halal’. De app kan je ook helpen om producten te kopen die beter zijn voor het milieu, zodat je bijvoorbeeld producten als palmolie eenvoudig kunt mijden, vertelt Bruin.

De app maakt gebruik van technie­ ken als tekstherkenning en augmented reality, om de woorden op het etiket te herkennen én de juiste te marke­ ren. Momenteel is de app in vijftien verschillende talen te gebruiken, de woordenlijsten zijn reeds in twaalf talen te raadplegen. Zo kun je dus ook in het buitenland producten scannen. Dat is extra handig als je de taal op de etiket­ ten zelf niet kunt lezen. De app is gratis te gebruiken. Bruin wil in de toekomst ook ondersteuning ­creëren voor diëten als FODMAP, dat vaak wordt gebruikt bij patiënten met het prikkelbare darm­ syndroom. (JW)

44

DE INGENIEUR • JULI 2020

Zoutwaterbatterij Voor wildkampeerders, zeezei­ lers of survivallers kan stroom­ voorziening van levensbelang zijn. Bijvoorbeeld om hulp­ diensten te bellen of om licht te maken. Dit kan op talloze manieren, via een powerbank, pv-panelen, mini-windturbine of mini-waterturbine. Maar wat doe je als je powerbank leeg is en er geen zon, wind of stromend water is? Dan pak je de Power Cube van het Australische bedrijf HydraCell, zolang je tenminste zout water voorhanden hebt.

De HydraCell Power Cube is een compacte brandstofcel die wordt geactiveerd door er zout water in te gieten. Binnenin zitten plaatjes van magnesium.

Door de chemische reactie tussen magnesium en zuur­ stof – met de zoutoplossing als elektrolyt – komen elektronen vrij die naar de koolstofkathode gaan. Via een usb-aansluiting kunnen vervolgens appara­

ten zoals mobieltjes worden opgeladen.

In tegenstelling tot een bat­ terij loopt de HydraCell Power Cube niet langzaam leeg. Je kunt het apparaat minimaal 25 jaar lang stand-by laten staan en op elk moment active­ ren met zout water. Bij gebruik moet je wel regelmatig de magnesium plaatjes vervangen.

Helaas werkt zeewater niet, aangezien het zoutgehalte te laag is, maar het kan wel als basis dienen. De Power Cube heeft water nodig met een zout­ gehalte van 7,5 procent.

Een setje magnesiumplaatjes levert voldoende elektriciteit om tot maximaal tien keer een mobieltje op te laden. Of voor vijftig uur fel of honderd uur zwak licht via een ledlamp­.

Een voordeel van de Power Cube boven batterijen is dat de brandstofcel geen zeldzame metalen bevat en geen che­ misch afval oplevert. (PS) foto app : soosee ; foto : hydracell

Rolf zag een ding

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

LEGO Masters Ingenieurseditie Toegegeven: de droomappartementen en futuristische land­ schappen van de deelnemers van LEGO Masters zagen er geweldig uit. In het RTL4-programma maakten acht koppels elke week een bouwwerk, waarna er telkens één koppel naar huis werd gestuurd door de almachtige BrickMaster.

LEGO wordt geroemd als speelgoed ‘waar je ook van leert’. De muren van de eerste huizen van mijn kind waren instabiele, rechte stapels stenen naast elkaar. De huizen die hij nu bouwt, hebben stenen die netjes overlappen en zo stevigheid creëren. Wat hier oorzaak en gevolg is weet ik niet zeker, maar menige ingenieur erkent dat het met LEGO is begonnen.

Waar de schoen wringt bij het programma: alle opdrach­ ten zijn erop gericht iets moois te maken: een mooi gebouw, een mooi voertuig. Bijna nooit is de opdracht om een stevig gebouw of een snel voertuig te bouwen. Eén keer moesten de deelnemers een brug maken die een zo groot mogelijk gewicht moest kunnen dragen. Helaas zonder limiet op ma­ terialen. Dus de meest massieve brug won het van de meer vernuftige bouwsels. Juist bij deze opdracht werd niemand naar huis gestuurd. Alsof het minder belangrijk is iets wer­ kends dan iets moois te kunnen maken. Mijn ingenieurshart bloedde…

Daarom, RTL en producent Endemol: gratis en voor niets (hier krijg ik spijt van) het format van de spin-offserie: LEGO Masters Ingenieurseditie. Dezelfde opzet, maar omdat alle opdrachten een heldere winnaar opleveren, kan de despotische BrickMaster naar huis. Dit zullen de deel­nemers moeten maken: 1. Een gebouw dat een aardbeving kan weerstaan; het gebouw dat als eerste instort verliest.

2. Een opstelling die een jeu-de-boule-bal naar een doel vijf meter verderop gooit.

3. Een brug die zoveel mogelijk gewicht kan dragen, maar dit keer met een beperkte hoeveelheid materiaal.

4. Een robothand die in één minuut zo veel mogelijk (hele!) eieren oppakt en in een eierdoos stopt.

5. Een voertuig dat moet botsen met dat van een ander team: de ‘meest intacte’ na de botsing wint.

6. Een mechanische rekenmachine die zo snel mogelijk een aantal berekeningen kan uitvoeren.

En als men het dan echt wil, kan één aflevering om de schoonheid gaan.

7. Het mooiste object dat in het echt niet kan bestaan.

Maar dan mogen die aflevering natuurlijk geen teams naar huis worden gestuurd.

De opdracht voor de grote finale bij LEGO Masters was: je hebt 28 uur, maak maar iets waar je zelf zin in hebt. De ingenieursversie daarvan kan ook een open opdracht zijn.

Ik denk aan: 8. Maak de meest indrukwekkende Rube Goldberg Machine ofwel een enorme kettingreactie.

Hoe deze finale objectief moet worden beoordeeld, weet ik nog niet. Maar dat is goed, want dan heeft RTL/Ende­ mol nog een reden om een consultant in te huren. Ik ken er nog wel een die er geen enkele moeite mee heeft om in LEGO-steentjes te worden uitbetaald.

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

portret : robert lagendijk ; foto : depositphotos

JULI 2020 • DE INGENIEUR

45

ACTUEEL TECHNIEKNIEUWS vind je op www.deingenieur.nl

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

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

TECHNIEK MAAKT JE TOEKOMST

DE INGENIEUR

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

WAAR

KUN T

U

DEZE

MA A N D

N A A RT O E?

DE

IN GEN IEU R

TI P T

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

Kennis opdoen in de zomer

17/7

Hoe houden de (klein-) kinderen zich bezig in die lange, lange zomervakan­ tie? Wonen ze in de buurt van Leiden, dan zou het antwoord kunnen luiden: bij Technolab. Deze stichting biedt deze zomer allerlei workshops aan. Robots bouwen? Dat kan. Op speurtocht naar eetbare plantjes in de stad? Kan ook. Kinderen kunnen meedoen aan een hele projectweek, of kiezen voor een korte workshop van een middagje. technolableiden.nl/ vakantielab/zomerlab/

Onderhoud voorspellen

De straalmotor die zelf een seintje geeft als er binnenkort onderdelen aan ver­ vanging toe zijn. Dat is, in een notendop, predictive maintenance in de luchtvaart.

Door op tijd onderhoud te plegen, gaat de veiligheid verder omhoog én kan er op kosten worden bespaard. Dankzij een strakkere planning hoeven luchtvaart­ maatschappijen hun toestellen korter

aan de grond te houden voor onderhoud.

Interessant in een sector waar de winst­ marges flinterdun zijn. Op 17 juli geeft Sidney Stokkers (KLM Engineering & Maintenance) voor KIVI een webinar over het onderwerp. Inschrijven kan tot uiterlijk 16 juli.

Webinar Predictive Maintenance, 17 juli 12.00 – 13.00 uur, www.kivi.nl/activiteiten

Musea komen op stoom Sinds juni mogen we weer naar het museum, maar wel in kleinere aantallen en meestal is reserveren verplicht. Zo ook bij het ­Nationale Stoommachine­ museum in Medemblik, dat bezoekers inwijdt in de wereld van de stoom. Wie het nog niet aandurft er in levende lijve naar­ toe te gaan, kan er nu ook voor

kiezen een prachtige virtuele tour door het museum te maken.

Die rondleiding is behoorlijk levensecht. De graphics zijn haarscherp, de kleuren stralend, de bediening is bovendien een­ voudig. Bij de virtuele machines zijn uitgebreide toelichtende teksten te lezen. ‘Dat werkje was tijdens de lockdown prima van­

foto ’ s : klm ; nederlands stoommachinemuseum ; rose gudex

uit huis te doen’, zegt vrijwilliger Hans Walrecht, die de teksten bij de tentoonstelling samen met een vaste medewerker van het museum schreef.

Nederlands Stoommachine­ museum, Oosterdijk 4, Medem­ blik. stoommachinemuseum.nl, virtuele tour op https://bit.ly/3f4Uc3I.

18/9

Sluis bij Terneuzen Sinds eind 2017 wordt in Terneuzen gebouwd aan een nieuwe sluis. Die gaat de havens van Gent en ­Terneuzen ontsluiten en wordt een belangrijke schakel in de binnenvaart­ verbinding tussen Rotter­ dam en Parijs. Kleinere schepen kunnen die route al nemen, maar dankzij de nieuwe sluis straks de grotere ook. Deelnemers krijgen een presentatie voor­ geschoteld en bekijken van een uitzichtpunt zelf hoe de bouw vordert.

Bezoek aan bouw nieuwe sluis, 18 september, 14.00 – 16.00 uur, Terneuzen, www.kivi.nl/activiteiten.

JULI 2020 • DE INGENIEUR

47

PUBERBREIN T E K S T: S T E R R E V A N R I E L

Wat doet de smartphone met het jongerenbrein?

Digitaal als moedertaal Een draagbaar apparaatje dat ons sociale netwerk beheert, elk loos moment vult met entertainment en je overal naartoe navigeert. Jongere generaties groeien ermee op en ook voor volwassenen is de smartphone niet meer weg te denken. Neurowetenschappers proberen in kaart te brengen wat de smartphone allemaal teweegbrengt in de hersenen van met name jongeren.

Na talloze jaren van evolutie zal ons brein volledig zijn ingericht op het leven met de mobiele telefoon. Alleen al een lokroep in de vorm van blauwe vinkjes of een rood ­ballonnetje uit het apparaat prikkelt de hersenen. Mocht het ding het onverhoopt begeven, dan krijgen we het benauwd. Het deel van de hersenen dat bij onze voorouders de bron was van karakter en intiem sociaal verkeer lijkt te zijn afgestorven. Onze ogen zien het apparaat haarscherp, maar objecten iets verder weg kunnen we nauwelijks van elkaar onderscheiden. Daarom komen we niet graag meer buiten Zo erg zijn we er natuurlijk nog lang niet aan toe. Maar de huidige adolescenten komen wellicht al een heel eind.

Het kan niemand zijn ontgaan dat ze innig zijn verbonden met hun smart­phone. Het is een illusie om kinderen op te voeden zonder telefoon, dus moeten we de gevolgen onder ogen zien. Maar wat zijn die gevolgen? Veranderen jongeren door hun telefoon­gedrag werkelijk in rusteloze wezens zonder concentratievermogen, bekommernis om de buiten­wereld en sociale vaardigheden?

Angst voor een nieuwe technologie is niets nieuws. ­Radio, televisie en pc stuitten bij hun introductie indertijd ook op weerstand. ‘Ze krijgen vierkante ogen van die rottige televisie’, zei menig ouder eind vorige eeuw. Nu is het de 48

DE INGENIEUR • JULI 2020

beurt aan de smartphone. De eerste iPhone kwam dertien jaar geleden op de markt. Inmiddels besteden twaalf- tot achttienjarigen gemiddeld drie tot vier uur per dag aan hun smartphone, blijkt uit onderzoek.

Flexibel Ons brein bestaat uit miljarden neuronen die met elkaar in verbinding staan via lange, dunne uitlopers. Die uit­ lopers maken contact via synapsen, schakelstationnetjes die chemische en elektrische signalen uitwisselen. Het brein maakt voortdurend nieuwe verbindingen aan en breekt andere af. Als je iets nieuws leert of iets onthoudt, zorgt je brein ervoor dat bepaalde synapsen sneller en gemakkelijker hun signalen uitwisselen.

Vooral bij jongeren wordt er flink gesnoeid en gebouwd aan het aantal neurale verbindingen en de effectiviteit ervan. Onder invloed van de wereld om ons heen, zoals leeftijdsgenoten en ervaringen die we opdoen, bouwt het brein een complex en dynamisch neuronennetwerk op dat dirigeert over ons doen en laten.

De alomtegenwoordigheid van de veelzijdige smart­ phone zwengelt allerlei nieuwe psychologische leer­ processen aan. We leren sociaal te zijn zonder elkaar in de ogen te kunnen kijken en we moeten ons zien te

Het brein meten ‘Structurele veranderingen in de hersenen treden langzaam op, omdat de daadwerkelijke anatomie van het brein, zoals de afname van het aantal synapsen, veran-

dert’, zegt Achterberg. Bij jongeren die veel gebruik maken van hun smartphone zijn op MRI-scans dergelijke structurele veranderingen te meten.

TikTok-filmpjes ‘Bijna alle relevante studies vinden een verband tussen veelvuldig gebruik van smartphone en social media en het ontstaan van een achterstand in de ontwikkeling van verschillende hersengebieden’, zegt Achterberg. ‘Ge­ bieden in de voorste hersenkwab (de prefrontale cortex), die samenhangen met het reguleren van gedrag en langetermijnplanning, staan bijvoorbeeld minder goed in verbinding met gebieden in de subcortex (onder de buitenste schors van kronkels), die vooral te maken hebben met sociale beloning. Een disbalans in die hersengebieden zou ertoe kunnen leiden dat je vaker voor de kortetermijnbeloning gaat – zoals op je telefoon kijken – dan voor je huiswerk maken, wat niet direct bevrediging oplevert.’

Bij dit soort onderzoek is het lastig vast te stellen of de smartphone echt de oorzaak is van opvallende veranderingen in de ontwikkeling van het jongerent

concentreren op bijvoorbeeld een studieboek, terwijl een ­apparaatje in de broekzak misschien iets interessanters, nieuwers of grappigers te bieden heeft. Voor het eerst in de geschiedenis staan we continu in verbinding met de hele wereld. Dat moet haast wel sporen achterlaten in de hersenen.

Neurowetenschapper Michelle Achterberg onderzoekt het jongerenbrein aan de Erasmus Universiteit in Rotterdam. ‘Bij de ene jongere gaat de ontwikkeling van het brein sneller dan bij de andere. We weten dat de ontwikkeling van breinanatomie, het aantal synapsen in bepaalde breingebieden bijvoorbeeld, gepaard gaat met hoe empathisch of hoe impulsief iemand is. Deze verschillen in breinstructuur, samen met het gedrag van jongeren, proberen we uiteindelijk ook te koppelen aan hoe iemand omgaat met zijn smartphone’, licht Achterberg toe.

Huiswerk maken in plaats van filmpjes kijken vergt planning en zelfbeheersing. foto : depositphotos

JULI 2020 • DE INGENIEUR

49

PUBERBREIN

Tijdens een experiment ligt een proefpersoon met het hoofd binnenin de grote magneet van de MRI-scanner. foto : depositphotos

brein. ‘Met deze data weten we niet of die jongeren bijvoorbeeld minder goed hun gedrag kunnen reguleren doordát ze veel op social media zitten. Het kan net zo goed andersom zijn: dat kinderen die überhaupt minder goed zijn in langetermijnplanning daarom ook eerder geneigd zijn naar social media te grijpen.’

Dit is de belangrijkste vraag, denkt Achterberg: veranderen hersenstructuren en gedrag daadwerkelijk door meerdere uren smartphonegebruik per dag?

‘Veel populairwetenschappelijke media hinten erop dat smartphone en social media echt leiden tot een ander soort hersenen. Toch ligt deze verklaring minder voor de hand. Op een goede manier omgaan met smartphones, en vooral social media, is namelijk voor een groot deel het beheersen van gedrag en de vaardigheid om je te concentreren op bijvoorbeeld je huiswerk. Huiswerk maken in plaats van filmpjes kijken op TikTok vergt planning en zelf­ beheersing. Die hangen samen met de ontwikkeling van hersenstructuren’, licht Achterberg toe.

‘Concentratie is als een spier die je moet trainen’

Geen bewijs Schaadt de smartphone de ontwikkeling van een complete generatie? Stefan van der Stigchel, cognitief psycholoog aan de Universiteit Utrecht, denkt van niet. ‘Er is 50

DE INGENIEUR • JULI 2020

geen wetenschappelijk bewijs voor de stelling dat jongeren zich minder goed kunnen concentreren dan vroeger’, vertelt hij. ‘We weten wel dat onderbreking en afleiding niet goed zijn voor je concentratie. Er is nu veel meer afleiding dan vroeger. Dus als je je omgeving niet goed inricht en je jezelf blootstelt aan afleiding, concentreer je je nooit optimaal.’

Mentale jeuk ‘Concentratie is als een spier die je moet trainen. Als je je een tijd lang niet goed concentreert, zul je dat ook in het brein terugzien’, stelt Van der Stigchel. ‘Dan kun je je ook echt minder goed concentreren. Maar ik geloof niet dat er iets structureel verandert in het brein, dat je concentratie daarna stuk is.’ Concentreren kun je leren, en concentreren kun je ook weer opnieuw áánleren, denkt Van der Stigchel. ‘Een verandering in het brein op korte termijn is dus omkeerbaar. Pas als er een nieuwe generatie komt die nooit op jonge leeftijd heeft geleerd zich goed te concentreren, zal die vaardigheid uiteindelijk verslechteren.’

Platforms zoals Instagram en Snapchat programmeren hun apps speciaal zo dat ze de aandacht van de gebruiker zo lang mogelijk vasthouden, door de toevoer van een oneindige hoeveelheid informatie, notificaties en automatisch doorspelende video’s. ‘Alleen al weten dat er een berichtje op je telefoon kan staan, geeft mentale jeuk. We willen weten wat het nieuwtje of het berichtje is. Daarnaast is het voor veel mensen een ge-

woonte geworden om eens in de zoveel tijd hun telefoon te pakken, berichtje of niet. Dan kom je nauwelijks nog toe aan momenten van echte, diepe concentratie’, legt Van der Stigchel uit.

Het jongerenbrein Jongeren zijn erg gevoelig voor de onmiddellijke sociale feedback die ze uit social media krijgen, in de vorm van reacties, duimpjes en likes. De subcortex, het gebied waar de motivatie voor sociaal gedrag zich nestelt, maakt een flinke groei door tijdens de puberteit. De voorste hersenkwab, die zorgt voor plannen en zelf­ beheersing, is daarentegen pas bij een 25-jarige volledig ontwikkeld.

‘De beloning van sociale interactie is zeer belangrijk voor jongeren – en door de kenmerkende groei van het puberbrein zijn specifiek jongeren erg gevoelig voor de kortetermijnbeloning van social media’, legt Achterberg uit.

‘Evolutionair gezien is dit nuttig: de puber trekt erop uit, komt los van wat hem of haar bekend is, pakt kansen en neemt risico’s.’ Dergelijke ontwikkelingen zijn bij jongeren dus niets nieuws. ‘Wat echter nog niet duidelijk is, is of smartphones en social media echt een aparte oorzaak zijn van veranderingen in de hersenen of dat ze alleen meeliften in de lijn van de ontwikkeling van het puberbrein.’

Generatieverschil Wat smartphones en social media op de lange termijn kunnen aanrichten in de ontwikkeling van het puberbrein, onderzoekt Achterberg door een groep jongeren tien jaar lang te volgen, tot ze achttien jaar zijn. Belangrijke onderzoeksvragen: hoe waren de hersenen van de jongeren voordat ze veel social media gingen gebruiken?

En hoe veranderen de hersenen daardoor?

Al blijft het nog maar de vraag wat we écht kunnen leren door het brein in ogenschouw te nemen. Lukas Snoek, cognitief neurowetenschapper, legt dat uit: ‘Hersenen zijn complex. En hoe complexer de factor die je wilt onderzoeken, hoe lastiger het is om die direct te koppelen aan structuren in de hersenen. Je bent niet alleen afhankelijk van een goede meting van de hersenen, maar ook een goede meting van het effect van bijvoorbeeld de smartphone op psychologische processen, zoals sociaal gedrag.’

De vraag wat jongeren nou precies al die uren achter het grote boze smartphonescherm uitspoken, is daarom misschien wel van wezenlijker belang. De ene schermtijd is de andere niet. Vooral op social media kunnen bezigheden – en daarmee de effecten – flink uiteenlopen.

Je kunt uren in het luchtledige scrollen, maar ook juist sociaal bezig zijn, bijvoorbeeld met vrienden in gesprek zijn op WhatsApp. Achterberg is er niet zo negatief over. ‘Social media kunnen een wereld voor je openen. Zeker voor wat meer introverte mensen, of als je hele specifieke problemen ervaart die je met niemand in jouw directe omgeving kan delen. Zo krijg je ook toegang tot mensen die wat meer met jou op een lijn zitten. Dat kan heel positief zijn.’

Een kijkje in het brein Neurowetenschappers gebruiken twee soorten MRIscans om naar de hersenen te kijken. ‘Met structurele MRI maak je een 3D-foto en bekijk je de vorm van de hersenen. Met functionele MRI meten we welke hersengebieden actiever zijn’, legt Lukas Snoek van de Universiteit van Amsterdam uit.

‘Eigenlijk meten we hoeveel waterstofatomen er in een specifieke hersenregio zitten. Daarvoor stuurt een grote magneet een radiofrequentiepuls op de hersenen af en de waterstofatomen kaatsen dat signaal terug’, zegt Snoek. Structuren in de hersenen zijn van elkaar te onderscheiden doordat de dichtheid van de waterstofatomen varieert. De contrasten die je op een scan ziet geven dus informatie over vorm en grootte van verschillende regio’s in het brein.

Voor het maken van een scan worden de hersenen eerst opgedeeld in allemaal voxels, kubusjes van twee à drie kubieke millimeter. Een computer stelt een hogeresolutiebeeld samen van informatie uit tienduizenden voxels. Vervolgens gebruiken neurowetenschappers een statistisch model dat honderden beelden doorspit om opvallende verschillen in de vorm van het brein te vinden.

Ook de bloedtoevoer is goed te meten met MRI, omdat er veel water in bloed zit en dus ook veel waterstofatomen. Snoek: ‘Actieve neuronen hebben meer bloed nodig met zuurstof erin. Met functionele MRI meten we de hoeveelheid bloed in een hersengebied, een signaal voor de mate waarin de hersenen actief zijn.’

De MRI-scans hebben hun beperkingen. ‘Activiteit in de hersenen gaat heel snel, maar de zuurstof­ toevoer die neurowetenschappers meten met MRI is langzaam. Je kunt met een hersenscan dus geen hele snelle psychologische processen meten.’

Ander probleem is dat er weinig regio’s in het brein zijn waarvan bekend is dat ze verantwoordelijk zijn voor één proces. ‘Dit maakt het lastig om zeggen wat een verschil in een breinregio precies betekent voor ons doen en laten.’

JULI 2020 • DE INGENIEUR

51

Moet de auto voor alles gaan?

Veel wegen, pleinen en an­ dere infrastructuur zijn erop gericht auto’s zo snel mogelijk te laten doorstromen. Het recht van de snelste zet daar vraagtekens bij.

Tekst: Jim Heirbaut

56

DE INGENIEUR • JULI 2020

Soms gebeuren er rare dingen in je buurt. Aan de rand van mijn woonwijk, in een buitenwijk van Amsterdam, nam de gemeente vorig jaar een drukbereden rotonde op de schop. Na maandenlange werkzaamheden leek er aanvankelijk niet veel veranderd. Pas toen ik er met de fiets langskwam, merkte ik dat fietsers er niet langer voorrang hadden. Voor fietsers was de rotonde ineens een hindernis geworden.

Wat hier precies was gebeurd, begreep ik pas bij het lezen van Het recht van de snelste van journalist Thalia Verkade en ‘fietsprofessor’ Marco te Brömmel­ stroet. Want het blijkt helemaal niet toevallig dat de rotonde van ‘fietsvriende­ lijk’ was veranderd in ‘autovriendelijk’. De autoriteiten hadden zelfs de gemeente­ grenzen ervoor verlegd. De regel is: als een rotonde binnen de bebouwde kom ligt, dan moeten fietsers er voorrang krijgen. Ligt ze buiten de bebouwde kom, dan gaan auto’s voor.

Onze maatschappij stelt autoverkeer centraal. Het boek maakt inzichtelijk maakt hoe dat komt. Verkade schrijft onder meer over het Marshallplan waar­ mee de Verenigde Staten Europa na de Tweede Wereldoorlog steunden. Met die hulp kwamen ook Amerikaanse verkeers­ kundigen naar Nederland, die ons uitleg­ den wat een snelweg is. En dus gingen we in ons land ook lange snel­wegen aanleg­ gen, evenals grote parkeerterreinen bij winkels en twee of meer banen asfalt tot in de binnenstad.

De belangen van de auto-­industrie wer­ den goed gediend. Maar dat leidde ook tot meer verkeersdoden, een fileprobleem en luchtvervuiling. Na de invoering van veiligheidsgordels en airbags nam het aantal verkeers­slachtoffers weliswaar weer af, maar toch vallen er nog elk jaar zes à zevenhonderd doden in het verkeer.

Dat zijn twee mensen per dag: raar eigenlijk dat we dat accepteren, stellen de auteurs.

De kritiek van Verkade op de auto­ lobby en de focus op snel-sneller-snelst is best te begrijpen, maar ze belicht het probleem eenzijdig. De auto heeft Nederlandse gezinnen ook vrijheid ge­

bracht (dat geeft ze overigens ook toe) en flexibiliteit. Het is een teken van welvaart dat vanaf de jaren zestig veel gezinnen zich een autootje voor de deur kunnen permitteren.

Toch zijn de observaties in het boek raak. Het is best raar dat de richtlij­ nen voor het aanleggen van wegen en straten vaak eenzijdig zijn gericht op door­stroming, en zelden op zaken als leef­omgeving, gezondheid en geluk.

Treffend is de anekdote van medeauteur Te Brömmelstroet, die zich bemoeit met het ontwerp van een nieuwe school in zijn woonplaats Ede. Volgens de richtlijnen moet er een kiss-and-ride-strook komen, waar ouders hun kroost de auto kunnen uitduwen. Zo hoeven ze niet te parkeren, wat volgens verkeerskundigen onveiliger is. Maar zo’n kiss-and-ride is wel een nogal op auto’s gerichte oplossing. Je zou dat eigenlijk moeten ont­moedigen, vindt Te Brömmelstroet. En d­e school wil de strook ook helemaal niet.

Hij probeert de plannen van de gemeente te wijzigen en start een hand­ tekeningenactie. Dan pas blijkt hoe moeilijk het is om een straatontwerp ter discussie te stellen dat min of meer auto­ matisch uit de richtlijnen volgt. Dat is de rode draad van het boek: onze openbare ruimte is op een bepaalde manier vorm­ gegeven: ‘Zo doen we het nu eenmaal.’

Maar er liggen keuzes aan ten grondslag.

Wat zijn die keuzes dan, wie heeft ze gemaakt, en zijn het nog de beste keuzes anno 2020?

Verkades boek is prettig om te lezen.

Ze maakt de lezer deelgenoot van haar zoektocht, twijfels, angsten en vragen. Ze maakt het ook persoonlijk, als ze schrijft over haar kinderen en de gevaren en uitdagingen die zij tegenkomen vlakbij huis. Af en toe onderbreekt ze haar tekst met tweets of sms’jes van Te Brömmel­ stroet. Die manier van schrijven voelt natuurlijk aan en houdt de tekst leesbaar en levendig.

Het recht van de snelste.

Hoe ons verkeer steeds asocialer werd.

Thalia Verkade en Marco te Brömmelstroet 215 Blz. | € 20

De mens: straks nog beter?

Sinds een paar jaar kunnen wetenschappers gericht veranderingen aanbrengen in het DNA van dieren en planten. De ingrijpendste technologische vooruitgang in decennia? De film Human Nature legt uit en stemt tot nadenken.

Wees precies genoeg Slimme en handige ingenieurs ge­ ven de wereld vorm, gadegeslagen door verwonderde niet-ingenieurs.

Jan Karel Mak verzamelde anek­ dotes, tips en observaties, om het wederzijdse begrip te vergoten.

Tekst: Pancras Dijk

Kijk door de ogen van een professional en er gaat een wereld voor je open. Dat is het idee achter de nieuwe boekenreeks ‘Think Like a Pro, Don’t Act Like One’. Nadat eerder de advocaat, de manager, de ontwerper en de kunstenaar aan de beurt waren, staat in het vijfde deel de ingenieur centraal.

Als auteur strikte uitgever Bis Publishers een ingenieur van allure: de ondernemer en milieuwetenschapper Jan Karel Mak, die zijn sporen verdiende bij ingenieursbureaus als DHV, Arcadis en Deerns. Een goede keuze, want Mak heeft een brede blik, een pakkende schrijfstijl en hij is wars van dikdoenerij. Dat laatste komt goed uit. In de gekozen opzet, met 75 stellingen die elk worden geïllustreerd door een kort stukje tekst, liggen tegeltjeswijsheden op de loer.

Mak blijkt evenwel een nuchtere waarnemer, met steeds net de juiste anekdote of het juiste voorbeeld om de stelling te illustreren zonder direct in clichés te vervallen.

‘Wees precies genoeg’, luidt bijvoorbeeld stelling nummer 2. Mak legt daarbij uit dat ingenieurs gewend zijn exacte informatie te geven. Zo laten ze immers zien dat zij de specialist zijn. Maar kijk uit dat je niet té precies bent, zegt Mak, want dan ben je de ‘vervelende betweter met je sommetjes en je decimalen’.

Mak weet het boekje interessant te houden voor ingenieurs, maar ook voor buitenstaanders, wat een prestatie op zich is. De vormgeving verdient ook een groot compliment. De 75 foto’s – een bij elke stelling – verhogen het lichtvoetige karakter precies genoeg om van een mooie uitgave te kunnen spreken.

Het begin van de film hakt er meteen in. De Amerikaanse puberjongen David hangt aan een soort infuus dat al zijn rode bloedcellen vervangt voor nieuwe. Om de zes weken wordt zijn ‘olie ververst’, grapt de verpleegkundige. David heeft sikkelcel­ ziekte, waarbij de rode bloedcellen niet de juiste vorm hebben en daardoor moeite hebben om zuurstof naar organen en weefsels te brengen. De jongen ziet er kwetsbaar uit met een infuusnaald in de arm. Zijn levensverwachting ligt rond de veertig jaar.

Davids verhaal is de indringendste scène uit Human Nature, sinds kort te zien op Netflix. De film gaat over CRISPR-Cas, een relatief nieuwe techniek voor het gericht bewerken van het DNA van dieren en planten. De belangrijkste toepassing van de tech­ niek is waarschijnlijk het corrigeren van genetische foutjes die erfelijke ziekten veroorzaken. Als wetenschappers succes boeken, zouden mensen met dergelijke ziekten over een paar jaar volledig kunnen genezen.

Toch zit er ook een keerzijde aan het wetenschappelijke gejubel.

Iedereen is vóór het genezen van ziekten, maar CRISPR zet ook de deur open voor mensverbetering. Kunnen we straks embryo’s zo bewerken dat het IQ omhooggaat, kunnen we de haarkleur kiezen of het Downsyndroom weg-editen? Waar ligt de grens tussen wat we acceptabel vinden en wat we echt niet willen? Gaat die grens misschien wel schuiven? De film laat ethici ruimschoots hierover aan het woord.

Human nature zit uitstekend in elkaar. De makers hebben zo’n beetje iedere wetenschapper gesproken die ertoe doet in dit onderzoeksveld. Dat had kunnen leiden tot een saaie film, maar dat is het niet. De informatie wordt gedoseerd gebracht, vergezeld van prachtige muziek, historische fragmenten en mooie graphics en animaties. De film is interessant, zowel voor wie nog weinig over CRISPR-Cas weet, als voor de kenners. Ook zij krijgen nog nieuwe achtergronden te horen. (JH) Human Nature Te zien op Netflix

Think Like an Engineer.

Don’t Act Like One Jan Karel Mak | 160 Blz. | € 14,99 foto : depositphotos

JULI 2020 • DE INGENIEUR

57

MEDIA

Realistisch en optimistisch Kijk je goed om je heen, dan zie je dat de natuur het ant­ woord heeft. Het boek Zo kan het ook geeft een realistische en vooral optimistische kijk op duurzaamheid.

Tekst: Dayinta Perrier

58

DE INGENIEUR • JULI 2020

Jarenlang ging het onderwerp duurzaam­ heid gepaard met doemverhalen. Als we niet duurzamer gingen leven, zouden we de wereld de vernieling in helpen, was de tendens. Volgens Jaco Appelman, Mireille Langendijk en Anoek van der Leest is deze negatieve insteek misschien wel de reden waarom het duurzaamheidsbeleid de afgelopen vijftig jaar niet succesvol was.

In hun boek Zo kan het ook kiezen de auteurs voor een optimistischer geluid over duurzaamheid. Ze proberen de lezer anders te laten kijken naar onderwerpen als voedsel, energie en infrastructuur. Hiervoor gebruiken ze de natuur als inspiratiebron.

Het boek zit vol met verleidelijke beel­ den van natuurfenomenen. De beelden zijn niet nieuw, maar de begeleidende tekst biedt een nieuwe kijk. Hoe maken we efficiënte infrastructuren? De gele slijmschimmel weet misschien wel het antwoord (zie foto hieronder). In korte tijd kan deze schimmel de meest efficiënte weg naar voedsel vinden.

Met havervlokken bouwden onder­ zoekers Tokyo en omliggende steden op schaal na, om vast te stellen of de schim­ mel dezelfde netwerken aanlegt als het spoorwegnetwerk dat er nu ligt. Dat bleek

het geval: de suggestie die de schimmel deed, lag dicht bij het al door mensen ont­ wikkelde netwerk. Dus misschien kunnen we voortaan te rade gaan bij deze schim­ mel voor we nieuwe wegen aanleggen.

Volgens de auteurs zijn we al een eind op weg om de wereld duurzamer te ma­ ken. De beelden van innovatieve initiatie­ ven, die de natuurbeelden afwisselen, laten een actieve gemeenschap zien die zich volop inzet voor een duurzame wereld.

Circulaire gebouwen met groene wan­ den zijn steeds meer in opkomst. Water­ systemen verbeteren het rioolwater om waterleven te creëren. Nieuwe boxershorts worden gemaakt van oude overhemden.

De diversiteit aan voorbeelden is groot, waardoor er voor ieder wat wils is. Het werkt aanstekelijk om zowel jongeren als ouderen gepassioneerd bezig te zien met duurzaamheid. Zo vinden de auteurs een evenwicht tussen hypothetische, idealisti­ sche dromen en meer praktische oplos­ singen.

Zo kan het ook Jaco Appelman, Mireille Langendijk, Anoek van der Leest 208 Blz. | € 24,95

foto : shutterstock

Q&A

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

Behalve internationaal paraklimmer is Fedde Benedictus natuurkundige en filosoof. In 2016 promoveerde hij aan de Universiteit Utrecht.

In zijn boek Op zoek naar de grenzen van de natuurkunde wisselt hij ingewikkelde redenerin­ gen af met persoonlijke anekdotes.

Voedselbossen produceren eten door met de natuur mee te werken, in plaats van ertegenin te gaan. Volkskrant-­ journalist Mac van Dinther liep een jaar lang rond in voedselbos Ketelbroek in Groesbeek om te praten, te kijken en te proeven. het voedselbos. vier seizoenen ketelbroek | blz. 176 | € 29,99

Tekst: Pancras Dijk

1 2 3 4 5

Waarom dit boek?

‘Ik vind het ontzettend belangrijk om te begrijpen hoe de werkelijkheid in elkaar zit. Tegelijk merk ik dat zoiets als de relativiteitstheorie van Einstein voor veel mensen erg ingewikkeld is. “Natuurkunde? Daar waag ik me niet aan.

Veel te moeilijk,” hoor ik op feestjes. Ik wil graag aan iedereen uitleggen wat we wel en wat we niet weten, puur omdat ik die kennis zelf als een verrijking ervaar.’

Hoe bent u te werk gegaan?

‘Het klinkt misschien gek, maar dit boek is eigenlijk het resultaat van vele jaren ermee bezig zijn. Ik begon me als kind al af te vragen hoe alles werkt. Toen ik natuurkunde ging studeren, realiseerde ik me dat veel dingen niet goed worden begrepen. Ik heb me vervolgens heel precies afgevraagd welke vragen ikzelf had en welke antwoorden ik had gevonden.

Daar ligt de kiem van dit boek.’

Waarom is dit boek interessant voor ingenieurs?

‘Ook als ingenieur is het belangrijk goed te kunnen uit­ leggen waarmee je bezig bent: niet alleen aan collega’s, maar juist ook aan familie en vrienden. Daaraan kan dit boek een bijdrage leveren. Daarnaast kan het ingenieurs helpen meer inzicht te krijgen. De tijd van shut up and calculate is voorbij.’

Heeft u zelf ook wat geleerd tijdens het schrijven?

‘Heel veel, want ik heb een hoop moeten uitzoeken, zeker op filosofisch vlak. Filosofie is me gauw te zweverig. Ik houd me liever bezig met de natuurkunde. Maar gaandeweg kwam ik er achter dat filosofie en natuurkunde in elkaars verlengde liggen.

Natuurkunde is immers toegepaste wiskunde, wiskunde is toegepaste logica en logica gebruikt de regels van een taal. Na­ tuurkunde en filosofie zie ik als twee zijden van dezelfde munt.’

Wat voegt uw boek toe?

‘Ik hoop dat het de lezers inspireert. Er zijn veel mensen die weinig met natuurkunde op hebben, maar net zo vaak vertellen mensen me over die ene natuurkundedocent van de middelbare school die zo inspirerend is geweest. Degenen die zo’n gedreven docent niet hebben gehad, kunnen zich nu alsnog laten inspireren door dit boek.’

foto : fedde benedictus

De toekomst is per definitie ‘volatiel, onzeker, complex en ambigu’.

Vlaamse culturele en academische instellingen vroegen een reeks kenners (ook uit N ­ ederland) niettemin om hun ‘verrekijker op de toekomst’ te richten.

Technologie is een van de terug­ kerende thema’s. utopie voor realisten | blz. 400 | € 29,99

Tegenwoordig zijn veel kinderen online vindbaar, maar wat als het Instagram-­account of YouTube-kanaal een succes wordt en ze er geld mee gaan verdienen? Deze documentaire biedt een inkijkje in het leven van jonge influencers. born to be an influencer | 47 minuten | videoland

Rijksmuseum Boerhaave brengt bij de tentoonstelling ‘Besmet!’ een podcastserie uit die vertelt over uitbraken van epidemieën vroeger en nu.

Wetenschappers trekken opmerkelijke parallellen. besmet! | zes afleveringen | alle podcastplatforms

JULI 2020 • DE INGENIEUR

59

Voorwaarts

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

Memex

Een 75 jaar oud voorschot op de informatierevolutie De Amerikaanse ingenieur en wetenschapper Vannevar Bush is een belangrijke profeet van het ICT-tijdperk. In 1945 schetste hij een denkbeeldig apparaat, dat veel weg heeft van een op internet aangesloten computer. Deze ‘memex’ ontstijgt het predicaat van visionaire toevalstreffer. Het betreft een helder beredeneerde voorspelling, die bovendien grote invloed had op latere computerpioniers.

Tekst: Fanta Voogd

Als student al liet Vannevar Bush (1890-1974) zijn ­eerste uitvinding patenteren: een ingenieus landmeetkundig toestel. Er zouden nog vele uitvindingen volgen. In 1931 zorgde hij voor een doorbraak in de ontwikkeling van de analoge computer met de bouw van een ­zogeheten ­differential analyzer. Daarmee zijn gecompliceerde differentiaal­vergelijkingen op te lossen. Bij het prestigieuze Massachusetts Institute of Technology (MIT) nabij Boston klom Bush begin jaren dertig op tot vice-­ president en was hij decaan van de ingenieursopleiding.

In de jaren dertig werkte de Britse sf-pionier H.G. Wells dat ideaal uit in zijn essaybundel World Brain.

Een belangrijk verschil tussen Bush en deze eerdere wegbereiders is dat hij een zeer invloedrijke wetenschapper was, in het machtigste land ter wereld op een cruciaal moment in de geschiedenis. In 1940 en 1941 kreeg hij de leiding over de National Defense Research Committee (NDRC) en het Office of Scientific Research and Development (OSRD). In die hoedanigheid stuurde hij zesduizend wetenschappers aan die onder meer verantwoordelijk waren voor de doorslaggevende geallieerde voorsprong op het radargebied. Bovendien initieerde Bush het Manhattan Project, waarmee hij moet worden beschouwd als een van de vaders van de atoombom.

In juli 1945 verscheen zijn essay As we may think in het tijdschrift The Atlantic. Op 10 september 1945 – ­nadat

Lucifersdoosje Vannevar (spreek uit: ‘Vennievar’) Bush was niet de eerste heraut van de moderne informatiemaatschappij.

De ICT-revolutie begon in het rijk der verbeelding. De Britse schrijver E.M. Forster schetste in zijn korte verhaal The machine stops (1909) al een griezelig accurate onheilsprofetie van een wereld met een soort internet, Skype Vannevar Bush was een zeer en ­social media.

De Nederlandse auteur Maurits invloedrijke wetenschapper, in het Wagenvoort introduceerde in zijn curieuze toekomstroman Een huwe- machtigste land ter wereld op een lijk in het jaar 2020 (1923) een zogecruciaal moment in de geschiedenis heten fotofoon, een combinatie van een beeldtelefoon, een e-reader en een elektronische krant. Maar ook wetenschappers gaven lang geleden al een voorproefje van het ‘zijn’ atoombommen op Hiroshima en Nagasaki de oorinternettijdperk. Vanaf 1891 ontwikkelde de Belgische log definitief hadden beëindigd – publiceerde Life magabibliograaf Paul Otlet zijn Mundaneum, een systeem zine een herziene versie, met verhelderende illustraties van perfect bewaarde en wereldwijd opvraagbare infor- van zijn denkbeeldige apparaat. De ‘memex’ oogt als een ­bureau met twee beeldschermen en een schakelpaneel. matie.

60

DE INGENIEUR • JULI 2020

1945

‘Stel je voor, een toekomstig apparaat voor individueel gebruik, een soort privé-dossier of ­-bibliotheek, maar dan gemechaniseerd. Het heeft een naam nodig en daarom noem ik het maar even ‘memex’. Een memex is een toestel waarin een persoon al zijn boeken, documenten en ­communicatie kan opslaan en dat zodanig is gemechaniseerd dat het met een enorme snelheid en ­flexibiliteit is te raadplegen. Het is een uitvergrote en persoonlijke aanvulling op iemands geheugen.’

De Amerikaanse ingenieur en wetenschapper Vannevar Bush in zijn essay ‘As we may think’ (The Atlantic)

De opengewerkte tekening toont een mechaniek, waarmee razendsnel bestanden en materiaal over elk onderwerp op de schermen zichtbaar zijn te maken. Die informatie is opgeslagen op microfilm in het bureau. ‘Een bibliotheek met een miljoen boekdelen zou kunnen worden gecomprimeerd in de helft van het bureau’, stelt Bush.

Opmerkelijk is het derde schermpje, dat links plat op het bureau ligt. Volgens het onderschrift is dat ‘een mechanisme dat automatisch foto’s maakt van aantekeningen, plaatjes en brieven, die in het bureau worden opgeslagen voor toekomstige gebruik.’ Een scanner dus.

Inspiratie Uit het essay spreekt idealisme. Bush wil de gemeenschappelijke wetenschappelijke inspanningen in vredes­ tijd constructief inzetten en niet langer voor allerlei ‘vreemde verwoestende apparaten’. De wetenschappelijke vooruitgang is enorm, maar de manier waarop we die informatie beheren is al eeuwen hetzelfde. Met zijn memex gaf hij een eerste aanzet om de ontsluiting van al die kennis op een hoger plan te brengen. Uit het artikel blijkt dat hij al een redelijk helder omlijnd idee had van wat later hypertext zou gaan heten, het systeem van ‘linkjes’ dat iedereen met een computer of smartphone in onze tijd voortdurend gebruikt. Verder lijkt hij ook al

een vage notie te hebben gehad van de toekomstige ontwikkeling van de personal computer, spraakherkenning, kunstmatige intelligentie, internet en Wikipedia.

Het artikel heeft in retrospectief niet alleen een grote voorspellende waarde gehad, maar leverde ook inspiratie op voor latere hoofdrolspelers. De Amerikaanse computerpionier Ted Nelson muntte in 1965 de term ‘hypertext’. Samen met zijn van oorsprong Nederlandse vakgenoot Andries van Dam ontwikkelde hij het eerste hypertext-systeem (1967).

Nelson noemt het artikel van Bush als zijn belangrijkste inspiratiebron. Douglas Engelbart gaf in 1968 een computer­demonstratie waarmee hij een blauwdruk gaf voor de toekomstige pc, inclusief het gebruik van hyperlinks en een muis. Engelbart had het lezen van Bush’ essay vlak na de oorlog ervaren als een openbaring. Het inspireerde hem later zijn loopbaan een nieuwe draai te geven en zich volledig te wijden aan het vergroten van de ‘collectieve intelligentie’.

Na de oorlog verdween Bush uit de aandacht, deels omdat hij een hardnekkige pleitbezorger van analoge computers was, die zich tot het einde van zijn leven te weer stelde tegen de digitale opmars. Ironisch genoeg zouden zijn ideeën uit 1945 pas verwezenlijkt worden met digitale middelen.

JULI 2020 • DE INGENIEUR

61

Werkplek

Waar werken de ingenieurs van nu? De Ingenieur brengt het werkveld in beeld.

Opslag Wat oogt als een onderzeeër of deeltjesversneller, is volgens MARIN de veelzijdigste autoclaaf ter wereld.

Gastanks Rond de autoclaaf staan tanks met gassen opgesteld, om binnen de juiste condities te kunnen creëren.

Proefopstelling In de installatie is plek voor onder meer een golfopwekker, watertank en allerlei sensoren.

Het maritiem onderzoeksinstituut MARIN in Wageningen beschikt sinds kort over The Atmosphere: een vijftien meter lang cylindrisch drukvat. Vladimir ­Novakovic en Rodrigo Ezeta ontdekken nog dagelijks nieuwe mogelijkheden.

Tekst: Pancras Dijk

Vladimir Novakovic: ‘Een autoclaaf is een vat waarin je de druk en de temperatuur kunt controleren. Ze zijn in veel labs en industrieën te vinden en ze kennen vele toepassingen. Maar deze is erg groot en uitzonderlijk veelzijdig. In 2016 begon de bouw en sinds vorig jaar is hij in gebruik. Hoewel we de installatie nog steeds aan

het finetunen zijn, zijn er al promovendi met onderzoek bezig en hebben experimenten hier ook al wetenschappelijke publicaties opgeleverd.

De autoclaaf is gebouwd voor de maritieme sector, met name voor onderzoek naar sloshing (klotsen) van Liquid Natural Gas (vloeibaar aardgas) in schepen. LNG wordt

Vladimir Novakovic (links) en Rodrogo Ezeta voor The Atmosphere.

62

DE INGENIEUR • JULI 2020

foto ’ s boven : marin ; onder : pancras dijk

Hoge druk The Atmosphere kan temperaturen aan tot tweehonderd graden Celsius en drukverschillen van vijf millibar tot tien bar.

bewaard in tanks bij -162 graden Celsius, onder hoge druk, zodat het volume zeshonderd keer kleiner wordt.

Dat vraagt tanks met speciale isolatiesystemen. Die kunnen we hier ontwikkelen. Scheepsbewegingen brengen LNG aan het klotsen, waardoor in de tanks golven ontstaan die tegen de wanden klappen. In de autoclaaf onderzoeken we wat daarvan de gevolgen kunnen zijn. We beschikken onder meer over hogesnelheids­camera’s die duizend beelden per seconde maken. Dat levert waardevolle informatie op.

Het voordeel van de autoclaaf is dat we alle omstandigheden heel precies kunnen controleren. Niet alleen de temperatuur en de druk, maar ook de gassamenstelling en de luchtvochtigheid kunnen we vanuit de controle­ kamer exact bepalen. Dat is bijzonder; zoiets bestaat nog nergens.’

Aerosolen Rodrigo Ezata: ‘We doen bij MARIN veel onderzoek aan de effecten van golven. Gaandeweg zijn we erachter ­gekomen dat de autoclaaf ook een prachtig instrument is als je het water eruit laat. Hij is zo veelzijdig, daar hoort een passende naam bij, vonden wij. Het is The Atmos­ phere geworden.

De installatie is voor een groot deel door de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) bekostigd. NWO-onderzoekers, ook die van buiten de maritieme sector, kunnen ervan tegen kostprijs gebruikmaken. De afgelopen tijd vertelde ik aan onderzoeks­groepen over de mogelijkheden van The Atmos­phere en dat heeft al mooie dingen opgeleverd.

Een van de mogelijkheden is onderzoek naar aerosolen.

Je kunt de autoclaaf inrichten als een model-­restaurant of vliegtuigcabine, en vervolgens heel precies de luchtstroom en de verspreiding van kleine luchtdeeltjes onderzoeken, bij verschillende temperaturen en vochtigheidsgraden. Zulk onderzoek hadden wij niet zelf kunnen bedenken. Het geeft maar aan hoe divers The Atmosphere is. ’

foto : arcadis / topview luchtfotografie

Landschapsstation Station Driebergen-Zeist is naast een ov-knooppunt ook een geliefd startpunt voor w ­ andelingen.

De ontwerpers van de nieuwbouw gingen de uitdaging aan en lieten het station ­ versmelten met de omgeving.

Buiten dienst Boeings op Airport Twente? Deze zomer wel. Nu het vliegverkeer is gekelderd, parkeert Lufthansa er een deel van zijn vloot. Daarbij komt meer ingenieurswerk kijken dan je zou denken.

Evolutionaire algoritmen Kunstmatige intelligentie speelt ook in de kliniek een steeds grotere rol. Peter Bosman van het Centrum Wiskunde & Informatica vertelt wat er in de toekomst mogelijk is en wat hem beweegt.

Windkracht 12 MW Het prototype van de Haliade-X, de grootste windturbine ter wereld, staat sinds vorig jaar op de Maasvlakte. Maakt de megaturbine van twaalf megawatt alle beloften waar? Dat wordt nu onderzocht. de inhoud is onder voorbehoud .

JULI 2020 • DE INGENIEUR

63

Vragenvuur

Zeven lastige vragen aan schrijver Rob van Essen, wiens roman De goede zoon afgelopen jaar werd bekroond met de Libris Literatuurprijs.

Tekst: Pancras Dijk

64

Wat is het laatste dat u zelf heeft gerepareerd?

De ketting van mijn fiets. Ik was blij dat het me luk­ te, want anders had ik 2,5 uur moeten lopen. Maar ik ben geen klusser. Een stekker repareren lukt nog wel, maar het moet niet ingewikkelder worden. Steeds meer apparaten worden trouwens zo gemaakt dat ze niet meer open te krijgen zijn.

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

Mijn vriendin (auteur Lize Spit, red.) heeft suikerziekte.

Zij zou erg geholpen zijn met een goede, kunstmatige alvleesklier. Er zijn er al die buiten het lichaam werken, maar die zijn groot en moet je altijd meedragen. Ge­ woon een kleintje dat zelf al het werk doet. Het zou een uitkomst zijn voor iedereen met suikerziekte.

De zelfrijdende auto is op komst. Stapt u zonder bezwaren in?

Ik heb geen rijbewijs, dus ik kan niet ingrijpen als het misgaat. Het zou de ultieme overgave aan de techniek zijn. In mijn roman De goede zoon maakt een zelf­ rijdende auto deel uit van een dystopische toekomst, maar ik ben er zelf niet bang voor. Ik ben eigenlijk wel nieuwsgierig.

Hoe voorkomt u dat een robot uw baan inpikt?

Ook al zijn er tegenwoordig robots die een stukje kunnen schrijven, ik denk toch dat mensen altijd wel nieuws­gierig blijven naar verhalen van andere mensen.

Kijk naar schaken: ook al zijn computers oppermachtig in het spel, mensen blijven het spelen.

Wie is uw held op techniekgebied?

Mijn helden zijn de anonieme uitvinders die de fiets in de loop der jaren steeds verder hebben geperfec­ tioneerd. Als apparaat vind ik de fiets in zijn eenvoud, complexiteit en manier van voortbewegen een perfecte oplossing. Een meneer Fiets of mevrouw Rijwiel is er nooit geweest, maar de naamlozen die deze manier van voortbewegen hebben ontwikkeld, ben ik zeer dankbaar.

Welke technologische ontwikkeling baart u zorgen?

Ik ben wel eens ongerust over de gigantische mogelijk­ heden die er zijn om mensen te volgen en te herken­ nen. Daar wordt nu en zal in de toekomst gebruik en misbruik van worden gemaakt. Kijk maar naar China, waar de techniek wordt gebruikt om burgers te disciplineren. Maar ja, mijn zorgen zijn vrij abstract.

Ik accepteer alle cookies die ik voorgeschoteld krijg.

We leveren onszelf van lieverlede steeds meer uit, als kikkers die zich langzaam laten koken.

Dilemma: u kunt per raket naar Mars of in een duikboot naar de ­Marianentrog.

Wat kiest u?

Mag ik ook weer terug? Een reis naar de zeebodem lijkt me erg benauwend, dus geef mij maar Mars. Ik lees veel sciencefiction en die speelt zich vaak in de ruimte af. Ik zou niet een jaar in een ruimtestation willen zitten, maar even heen en weer lijkt me wel spannend. Zo’n reis zou ook mooi materiaal voor een boek opleveren.

DE INGENIEUR • JULI 2020

foto : henri verhoef

Geef ingenieurs de erkenning die ze verdienen!

“Het stelt mij in staat andere professionals in mijn team te begeleiden en bewijst mijn vaardigheden tegenover internationale cliënten.”

Rob Jagtenberg IEng

“Het is een erkenning van mijn expertise en ervaring in engineering. Het herinnert mij aan de noodzaak van voortdurend blijven leren en ontwikkelen. Het is in lijn met mijn persoonlijke commitment - en die van mijn bedrijf om de maatschappij te verbeteren.”

Nils den Hartog CEng

Collectief Charterschip IVI staat voor innovatie en leven lang leren. Onze leidraad

belonen wij excellente ingenieurs met de beroepskwalificaties

hierbij is competentie gerichte ontwikkeling. Wij bieden een

van Chartered Engineer en Incorporated Engineer. Daarnaast

competentie raamwerk dat internationaal erkend is.

bieden wij ingenieurs de mogelijkheid om online hun portfolio

In samenwerking met het bedrijfsleven, hoger onderwijs en

op te bouwen. KIVI biedt een collectief lidmaatschap dat past

kennisinstellingen stimuleren wij zo innovatie. Via de interactie

bij de bedrijfsdoelstellingen en behoeften van ingenieurs.

met elkaar, peer-review en mentoring. Ook erkennen en

www.charteredengineer.nl

Engineer your career KIVI helpt je verder in je carrière. Als beroepsvereniging van ingenieurs biedt KIVI carrièreservices.

Leden kunnen onder meer gratis gebruikmaken van een cv-check, sollicitatietraining en loopbaancoaching. Ook brengt KIVI aantrekkelijke vacatures onder de aandacht.

Oss

Oss

In deze uitdagende positie draag je bij aan een aantal veelzijdige en uitdagende projecten binnen onze productieafdelingen van Pharmaceutical Operations.

Deze projecten zijn onder andere uitbreiding- en modernisering van gebouwen en productielijnen en compliance projecten. Je werkt als Manufacturing Automation Engineer op een gestructureerde manier samen met onder andere Quality Assurance, IT en Productie. Je bent verantwoordelijk voor en schrijver van validatie documenten zoals Quality Assurance Plannen & Reports, Requirements Specs, Testprotocollen en Testreports. Je fungeert als de intermediar tussen de Automation Subject Matter Expert en IT-Quality. Manufacturing Operations Ons Manufacturing Operations team bestaat uit medewerkers die onze producten daadwerkelijk maken. We werken in onze productielocaties met een “Safety First, Quality Always”-mentaliteit en streven naar continue verbetering. We werken lokaal, maar zijn aangesloten bij het wereldwijde productienetwerk, om de hoogste kwaliteit grondstoffen, halffabrikaten en eindproducten te garanderen.

Als Application Lead Automation draag je bij aan een aantal veelzijdige en uitdagende projecten binnen diverse productieafdelingen. Je bent verantwoordelijk voor de ondersteuning, beschikbaarheid, validatie en geautoriseerd gebruik van meerdere automation systemen voor de site Oss. De focus ligt met name op gebouw gebonden en facilitaire systemen, zoals toegangscontrole, BMS (HVAC) en EMS systemen. Je begeleidt en/of neemt deel aan grote en complexe industriële automatiseringsprojecten en nieuwbouw. Je adviseert het leadership team Oss over nieuwe automatiseringssystemen ten behoeve van Facility Management en treedt op als het aanspreekpunt voor de productiefaciliteiten en de leveranciers. Je vindt de uitdaging in deze positie als Subject Matter Expert in zowel de betrokkenheid bij de introductie van nieuwe systemen als in het beheer van bestaande systemen. Manufacturing Operations Ons Manufacturing Operations team bestaat uit medewerkers die onze producten daadwerkelijk maken. We werken in onze productielocaties met een “Safety First, Quality Always”-mentaliteit en streven naar continue verbetering. We werken lokaal, maar zijn aangesloten bij het wereldwijde productienetwerk, om de hoogste kwaliteit grondstoffen, halffabrikaten en eindproducten te garanderen.

Automation Engineer CSV

Application Lead Automation

Jouw profiel

• Een afgeronde Technische HBO opleiding, bijvoorbeeld Industriële Automatisering; • 5 jaar werkervaring in de Automatisering als Software/PLC/SCADA Engineer; • Ervaring in de Life Science Industry (o.a. cGMP, Safety, Validatie); • Ervaring in het werken met GAMP5; • Kennis van Data Integrity requirements; • Service- en klantgericht optreden en een “go-see” houding; • Goede mondelinge en schriftelijke communicatieve vaardigheden in Nederlands en Engels; • Kennis en ervaring met benoemde systemen (SDLC methodiek, een afgeleiden van GAMP5) en Organisatie is een pré.

Wij bieden

Werken bij ons betekent samen werken aan gezondheid in een internationale werkomgeving met toegewijde collega’s. Je krijgt alle ruimte om jezelf te ontwikkelen en te laten zien wie jij bent. Verder kan je rekenen op aantrekkelijke arbeidsvoorwaarden: • Een competitief salaris; • 35,5 vakantiedagen; • 8% vakantietoeslag en 3% eindejaarsuitkering; • Incentive Plan; • Een uitstekend pensioen; • Reiskostenvergoeding; • Verschillende trainingsmodules.

Wie we zijn… Merck & Co., Inc., Kenilworth, New Jersey, VS staat bekend als “Merck” in de Verenigde Staten, Canada en Puerto Rico. We staan bekend als “MSD” in Europa, het Midden-Oosten, Afrika, Latijns-Amerika en Azië-Pacific.

We zijn een wereldwijde biofarmaceutische leider met een gevarieerde portfolio van geneesmiddelen op het gebied van oncologie, vaccins en diergezondheidsproducten.

Heb je vragen over deze vacature of wil je solliciteren? Stuur je vraag of sollicitatie inclusief het vacaturenummer (MAN006436) en de vacaturetitel naar het volgende emailadres: RecruitmentNL@MSD.com

Jouw profiel

• Een afgeronde Technische HBO opleiding (bijv. Industriële Automatisering); • Minimaal 7 jaar werkervaring in de industriële automatisering; • Kennis van systemen zoals Siemens, Desigo, Rockwell, Honeywell, SCADA, SAP en andere paketten; • Ervaring in de Life Science Industry (o.a. cGMP, Safety, Validatie); • Kennis en ervaring met de systemen (SDLC methodiek, een afgeleide van GAMP5) en Organisatie is een pré.

Wij bieden

Werken bij ons betekent samen werken aan gezondheid in een internationale werkomgeving met toegewijde collega’s. Je krijgt alle ruimte om jezelf te ontwikkelen en te laten zien wie jij bent. Verder kan je rekenen op aantrekkelijke arbeidsvoorwaarden: • Een competitief salaris; • 35,5 vakantiedagen; • 8% vakantietoeslag en 3% eindejaarsuitkering; • Incentive Plan; • Een uitstekend pensioen; • Reiskostenvergoeding; • Verschillende trainingsmodules.

Wie we zijn… Merck & Co., Inc., Kenilworth, New Jersey, VS staat bekend als “Merck” in de Verenigde Staten, Canada en Puerto Rico. We staan bekend als “MSD” in Europa, het Midden-Oosten, Afrika, Latijns-Amerika en Azië-Pacific.

We zijn een wereldwijde biofarmaceutische leider met een gevarieerde portfolio van geneesmiddelen op het gebied van oncologie, vaccins en diergezondheidsproducten.

Heb je vragen over deze vacature of wil je solliciteren? Stuur je vraag inclusief het vacaturenummer (MAN006439) en de vacaturetitel naar het volgende emailadres: RecruitmentNL@MSD.com

Velsen-Noord

Aankomend Directeur/aandeelhouder Industrial Services Zware industrie

Onze opdrachtgever is een prominente huisleverancier van onderhoudsdiensten op het terrein van Tata Steel. Zij is al sinds jaar en dag een betrouwbare en deskundige partner op gebied van werktuigbouwkundige onderhoudsprojecten.

Zij voert regulier planmatig onderhoud uit en daarnaast realiseert zij grote onderhouds-/ overhaulprojecten tijdens, complexe en vaak bedrijfskritische onderhoudstops van productie-installaties.

Je stuurt een organisatie aan van circa 50 medewerkers die in deze onderhoudswerken uitvoeren. Om organisatie en klant te leren kennen, start je in de rol van projectleider. Daarin ben je actief in de verwerving en realisatie van projecten tot een paar ton. Op natuurlijke wijze neem je het stokje van de huidige directeur over die met pensioen gaat. Dan volgt ook participatie in aandelen.

Profiel

HBO Werktuigbouwkunde of Technische Bedrijfskunde. Ervaring in een leidinggevende rol binnen industrieel onderhoud. Ondernemend van aard en met ambitie om mede-eigenaar van de onderneming te worden.

Nieuwsgierig?

www.buildingcareers.nl / Robrecht Bakker / 06 46 41 88 29

TECHNIEK MAAKT JE TOEKOMST

DE INGENIEUR

Ook uw vacature op deze pagina? Neem contact op met Sandra Broerse via 06 461 86 14 of sandra.broerse@kivi.nl