De Ingenieur maart 2024

TECHNIEK MAAKT JE TOEKOMST

DE INGENIEUR NR. 3 JAARGANG 136 MAART 2024

JAAR VAN DE FIETS Hoe maken we onze steden fietsvriendelijk?

E L E K T R O LY S E

Het lot van Sponsh Hoe een veelbelovende startup als een zeepbel uit elkaar spatte

|

HYPERLOOP

|

TECHNIEKGESCHIEDENIS

|

R I O O LW AT E R

Lucas Nieuweboer: Jaar na jaar verbeter ik mezelf

|

HANNAH RITCHIE

Keukencompost Afvalverwerker op het aanrecht

Ben jij onze eerstvolgende Chartered Engineer?

“Het chartership past binnen mijn doel om verbonden te blijven met mijn Nederlandse ingenieurswortels.

Voor het uitvoeren van managementrollen zal ik zichtbaar zijn als een sterke ingenieur.

Het sluit heel goed aan bij mijn kernwaarde van eerlijkheid en bij de verantwoordelijkheden die een ingenieur heeft.”

“Het chartership biedt een raamwerk van competentiegebieden voor de ingenieur om hun doelen en doelstellingen op te bouwen.

Dit geeft een proces van voortdurende ontwikkeling van professionele competentie.”

Rafik Djigouadi CEng

Willem Keij CEng

Wat biedt professionele registratie jou als ingenieur?

Een kwalificatie Een internationaal erkende kwalificatie voor ingenieurs als Chartered Engineer (CEng) of Incorporated Engineer (IEng).

Een structuur Biedt een structuur voor kennisuitwisseling en continue professionele ontwikkeling op diverse technische werkvelden en disciplines. Sleutelelementen hierbij zijn: reflectief leren, peer review, en ontwikkeling van de kennis en ervaring van de ingenieur.

Erkenning Een uitgelezen kans voor excellente en toegewijde ingenieurs om zich te onderscheiden van niet-geregistreerde ingenieurs.

Bewijs Het is een bewijs van bekwaamheid en betrokkenheid, plus voor het bereiken én behouden van een professionele kwaliteitsnorm.

Toegang tot Toegang tot interessante projecten en dito banen. In een groeiend aantal landen is Chartership vereist voor het verwerven van projecten op hoog niveau. Chartered Engineers stellen de normen die anderen volgen.

Start direct! www.charteredengineer.nl

Vooraf

Pancras Dijk is hoofdredacteur van De Ingenieur.

Nooit ingeloste belofte

De innovatie hoefde alleen nog maar te worden getest

Zelfs wij wisten het zeker: de slimme textielcoating van Sponsh zou de verwoestijning van deze planeet wel even een halt toeroepen. In het jaaroverzicht dat De Ingenieur eind 2018 publiceerde, kenden we de maximale vijf wereldbolletjes toe aan de startup die een manier had gevonden om water uit de lucht te oogsten door gebruik te maken van het temperatuurverschil tussen dag en nacht.

Na tien jaar onderzoek en productontwikkeling hoefde de innovatie alleen nog te worden getest. We schreven het op alsof dat slechts een formaliteit was, een bijna hinderlijk uitstel van de onvermijdelijke werelddoorbraak. Het liep anders.

Ceo en mede-oprichter Lourens Boot legt in een persoonlijk verhaal (p. 30-32) uit wat er tussen droom en daad bleek te staan.

In De Ingenieur vertolken we elke maand het vertrouwen dat technologische vooruitgang de wereld beter en duurzamer maakt. Maar het lukt natuurlijk niet altijd: soms blijkt achteraf dat we te optimistisch waren. De weg naar die vooruitgang kent nogal wat hobbels. Lourens beschrijft die prachtig; ik weet zeker dat andere ondernemende, ambitieuze ingenieurs hun voordeel kunnen doen doen met zijn ervaringen.

Over toekomstige technologische vooruitgang gesproken. Een warm welkom deze maand aan Rudy van Belkom, die is toegetreden tot onze vaste poule van Podium-columnisten. Rudy is directeur van de Stichting Toekomstbeeld der Techniek (STT), in 1958 door KIVI in het leven geroepen om toekomstverkenningen op het gebied van technologie op te stellen. U leest zijn eerste bijdrage op pagina 33.

Op de cover

Het Europees Parlement heeft 2024 uitgeroepen tot Jaar van de Fiets. Ook in fietsland Nederland is nog winst te behalen, zien ingenieursbureaus.

BEELD : SHUTTERSTOCK

PORTRET : ROBERT LAGENDIJK

MAART 2024 • DE INGENIEUR

1

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

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

De Ingenieur verschijnt twaalf maal per jaar. © Copyright 2024 Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd en/of openbaar gemaakt door middel van druk, fotokopie, via internet of op welke andere wijze dan ook zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de uitgever. Niet in alle gevallen is na te gaan of er op de illustraties in dit nummer nog copyright rust. Waar er nog verplichtingen zijn tot het betalen van auteursrecht is de uitgever bereid daaraan alsnog te voldoen.

RUBRIEKEN 37 | Zien & Doen De Grote Illusie

4 | NIEUWS Batterijtechniek AI ontsluit papyrusrollen Funderingsproblematiek Duurzaam schaatsen

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

Abonnement voor niet-leden (inclusief btw): printmagazine: € 162,50 per jaar digitaal: € 104,50 per jaar losse nummers: € 17,50 (inclusief verzending) Abonnementen worden tot wederopzegging aangegaan en ten minste voor de vermelde periode. Het abonnement kan na deze periode per maand worden opgezegd. U kunt uw opzegging het beste doorgeven via onze website: deingenieur.nl/lezersservice.

40 | Eureka Aanhangboot voor e-bikes en andere ontwerpen voor morgen

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

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

55 | KIVI-activiteiten Robots in het ziekenhuis

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

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

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

56 | M E D I A Oppenheimer

60 | Voorwaarts Ornamentmachine

Schepping van de wetenschap Tussenstop: de maan

62 | Startup Paebbl slaat CO2 op in steen

Wiskunde achter de radio

PERSOONLIJK

COLUMNS

46 | DRIVE Ingenieur en topatleet Lucas Nieuweboer

11 | Punt ‘Digitale technologie leidt tot mensenrechtenschending’

52 | QUOTE De hoopvolle filosofie van Hannah Ritchie

19 | Möring Bron van warmte

59 | Q&A Ronald Rovers over postfossiel 64 | Vragenvuur Paleontoloog Melanie During

33 | Podium Rudy van Belkom 39 | Jims verwondering Clichégenerator 45 | Rolf zag een ding E-bikes 51 | Enith Modetechnologie

NR. 3 JAARGANG 136

MAART 2024

beeld : shutterstock

12

Het jaar van de fiets Fietsen is gezond, groen en ideaal voor in onze overvolle stadscentra. Maar hoe richten we onze steden daarop in? Ingenieursbureaus denken mee.

20 | Sleutelen aan elektrolyse

25 | Hoop voor de hyperloop

48 | Rioolwater beter benutten

Voor het opbouwen van een duurzame waterstofeconomie zijn elektrolyseapparaten nodig. Die zijn nog lang niet uitontwikkeld.

In Veendam is de eerste lange hyperlooptestbuis van Europa gebouwd. Heeft dit transportsysteem de toekomst of blijft het bij een droom?

Afvalwaterzuivering wordt duurzamer én complexer. Royal HaskoningDHV en Waterschap De Dommel zetten kunstmatige intelligentie in, met veelbelovende resultaten.

30 | Als de techniek het laat afweten Met een innovatieve textielcoating zou de startup Sponsh de wereld redden. Het liep anders. Waar ging het mis?

34 | Leren van het verleden Het centrum 4TU.History of Technology geeft onderzoek en onderwijs op het gebied van techniekgeschiedenis een impuls. foto ’ s : tno ; depositphotos

MAART 2024 • DE INGENIEUR

3

xxxx p.22

xxxx p.23

xxxx p. 26

ONDER REDACTIE VAN JIM HEIRBAUT

xxxxx p.18

REDACTIE@INGENIEUR.NL

Nieuw type natriumbatterij presteert boven verwachting Onderzoekers van onder meer de TU Delft hebben een natriumbatterij zodanig verbeterd dat deze kan concurreren met lithiumbatterijen.

Dat is een belangrijke stap in het verduurzamen van accu’s.

Tekst: Marlies ter Voorde

Oplaadbare batterijen zijn belangrijk voor de energietransitie. Ze zitten in elektrische auto’s en kunnen wind- en zonne-energie opslaan. Momenteel worden hiervoor vooral batterijen op basis van lithium en kobalt gebruikt. Dat zijn schaarse grondstoffen, die Europa afhankelijk maken van China, Chili en Australië. Bovendien leidt de winning van lithium tot milieuvervuiling en komt er bij de productie van lithiumbatterijen meer CO2 vrij dan bij natriumbatterijen.

Die laatste zijn echter ongeschikt voor het grote werk: ze slaan minder energie op dan lithiumbatterijen en gaan minder lang

mee. Althans: tot nu toe. Onderzoekers verbeterden zowel de oplaadsnelheid als de opslagcapaciteit van de batterij. Als onverwacht bijeffect bleek deze daarnaast 30 tot 40 procent langer mee te gaan dan lithiumbatterijen.

Om de batterij te verbeteren, ontwierpen de onderzoekers een nieuwe kristalstructuur voor de positieve elektrode.

‘Hierin kan nu meer natrium worden opgeslagen’, zegt Marnix Wagemaker van de TU Delft, die het onderzoek leidde. ‘En natriumionen bewegen zich er makkelijker doorheen, waardoor de batterij snel kan laden.’ Omdat natrium zich in deze kristalstructuur zeer geleidelijk ophoopt, blijft het materiaal lang intact, schreven de onderzoekers 15 februari in Nature Sustainability.

Moniek Tromp, hoogleraar materiaalchemie aan de Rijksuniversiteit Groningen en niet betrokken bij het onderzoek, noemde de nieuwe techniek tegenover de NOS een grote, belangrijke stap, maar benadrukte dat opschaling nog jaren kan duren.

Record bij kernfusieexperimenten De experimentele kernfusie­ reactor JET (Joint European Torus), bij Oxford in Engeland, heeft bij zijn laatste experimen­ ten in 2023 een nieuw record gevestigd. JET produceerde gedurende 5,2 seconden een vermogen van rond de dertien megawatt uit kernfusie in een plasmamengsel van deuterium en tritium – twee verschij­ ningsvormen (isotopen) van waterstof. Dit leverde 69,26 megajoule op aan energie, net iets minder dan het stroom­ verbruik van een Nederlands huishouden gedurende twee dagen. JET heeft waardevolle inzichten opgeleverd voor zijn opvolger ITER en gaat nu met pensioen. (MtV)

Aerosolen meten vanuit de ruimte Het meetinstrument SPEXone van Nederlandse makelij meet sinds kort aerosolen vanuit de ruimte. Het instrument zit op satelliet PACE van NASA, die begin februari in een baan om de aarde is gebracht.

Aerosolen zijn kleine deeltjes in de atmosfeer, zoals zee­ zout, fijnstof en roetdeeltjes vrijkomend bij (bos)branden en de verbranding van fossiele brandstoffen. De deeltjes zor­ gen netto voor een verkoelend effect op het klimaat, maar hoe groot dat effect precies is, is onduidelijk. Hierin moeten metingen van SPEXone ver­ andering brengen. (MtV)

Lees het laatste technieknieuws op deingenieur.nl

4

DE INGENIEUR • MAART

foto : depositphotos

De tekst op de Herculaneumrol werd pas zichtbaar na ‘virtueel ontrollen’. Inzet: voorbeeld van een verkoolde papyrusrol. foto ’ s : vesuvius challenge

Papyrusrollen geven geheimen prijs Voor het eerst zijn teksten ontcijferd op tweeduizend jaar oude, door brand verkoolde papyrusrollen. Drie studen­ ten gebruikten hiervoor de nieuwste technieken: röntgenscans en tekst­ herkenning met AI. Tekst: Jim Heirbaut

Wetenschappers spreken van een belangrijke doorbraak in de archeologie. Voor het eerst zijn teksten te lezen op de zogenoemde Her­ culaneumrollen. Voer voor historici, maar belangrijker: er zijn eindelijk technieken om de teksten op de rollen te lezen, zonder ze te hoeven openen.

De papyrusrollen raakten in 79 na Chris­ tus bedolven onder lava bij de uitbarsting van de Vesuvius. Daarbij vergingen vele rol­ len, maar sommige behielden nog enigszins hun structuur. Wie probeert de verkoolde vellen uit te rollen, houdt alleen een hoopje as over. Zo breekbaar zijn ze.

De hoop was nu dat met moderne tech­ nieken de inkt op de rollen wel af te beelden zou zijn. Een Amerikaanse ondernemer

schreef hiervoor een jaar geleden de Vesu­ vius Challenge uit, voor wetenschappers die manieren konden demonstreren om de tekst op een van de rollen te lezen. Op 5 februari ging de hoofdprijs naar Youssef Nader, Luke Farritor en Julian Schillinger, respectievelijk promovendus in Berlijn, student informatica in Lincoln, Nebraska, en student robotica aan de ETH Zürich.

Samen kregen ze zevenhonderdduizend dollar (circa 645.000 euro). Ze slaagden erin om honderden woorden te achterhalen in vijftien kolommen oud­Griekse tekst, wat overeenkomt met ongeveer 5 procent van één van de papyrusrollen.

Het ‘virtueel afrollen’ gaat in een aantal stappen. De eerste is het maken van een driedimensionale scan van de rol met rönt­ genstraling, net zoals de CT­scan in het zie­ kenhuis. Vervolgens komt de segmentatie.

Op de 3D­scan zijn dunne laagjes te zien die lijken op de ringen in een boomstam. Com­ putersoftware herkent die verfrommelde la­ gen van de opgerolde papyrus in de 3D­scan en bakent ze af, waarna de laagjes virtueel plat te maken zijn. Dit resulteert in digi­

tale afbeeldingen met lichtere en donkere gebieden erop, klaar voor de laatste stap: het herkennen van tekst op de afbeeldingen. Dit is bij de Herculaneumrollen extreem lastig

De rollen raakten in 79 n.Chr. onder lava bedolven bij de uitbarsting van de Vesuvius omdat de inkt op het papyrus na verbranding zwart op zwart is. Toch slaagde het winnende team erin om de Griekse letters af te bakenen en te herkennen (zie scrollprize.org).

De Vesuvius Challenge gaat door. De volgende stap is om één compleet werk leesbaar te maken. Daarvoor is een nieuwe prijs uitgeloofd voor het team dat als eerste 85 procent van een rol kan lezen voor het einde van het jaar.

Er liggen nog tientallen verkoolde Her­ culaneumrollen in internationale musea te wachten om hun geheimen prijs te geven. • MAART 2024 • DE INGENIEUR

5

NIEUWS

Rli: aanpak funderingen is maatschappelijke opgave

Van scheuren in gevels, vloeren en plafonds tot overal vocht; van klemmende ramen en deuren tot lekkende aansluiting met de riolering. Alleen al de bouwkundige schade door slechte fundering kan groot zijn. De financiële en maatschappelijke gevolgen zijn minstens zo ingrijpend. Bij 425.000 gebouwen is nu al funderingsschade of dreigt die te ontstaan – en dat zullen er de komende jaren alleen maar meer worden, waarschuwt de Raad voor de leefomgeving en infrastructuur (Rli). Hoe kostbaar ingrijpen ook zal zijn: nietsdoen is geen optie.

Problematiek

Ons land is laaggelegen en op veel plaatsen is de bodem slap, wat verzakking in de hand werkt. De gevolgen zijn groot.

1 Veranderingen in omgeving - verhoging of verlaging grondwaterstand - aanleg infrastructuur - trillingen - winning van delfstoffen

3 Schadeprocessen in funderingen - aantasting houten funderingen - negatieve kleef, waarbij de bodem harder zakt dan de palen - verlies draagkracht - schade door werkzaamheden

2 Processen in bodem Bodemdaling door: - inklinking en vervorming - veenafbraak door oxidatie - krimp en zwel

meezakken fundering verlaagde grondwaterstand

droogstand houten palen bodemdaling

4 Gevolgen in gebouwen - scheefstand en scheurvorming - vochtproblematiek - onveilig gebouw

vervormingen in de fundering

aantasting houten palen extra belasting palen door negatieve kleef

Preventie

Schade voorkomen is voor individuele huiseigenaren vrijwel onmogelijk. Op wijkniveau is betere waterhuishouding cruciaal.

• isolatie en vochtbestrijding- en regulering

schade aan gebouwen

• regenwater infiltratie

• voorkom afstroming grondwater door compartimentering

• beheer en monitoring van grondwaterstand op lokaal- en gebiedsniveau

Schadeherstel

Versterking of vervanging van gebrekkige fundering is mogelijk, maar zeer kostbaar. ondiepe funderingen alle typen funderingen herstel scheuren

houten paalfunderingen

• terrein op afschot • voorkom drainage en lekkage van ondergrondse leidingen

Financiële opgave

Om herhaling van het Groningse gasdossier te voorkomen is een nationale aanpak noodzakelijk, stelt de Rli. Voor de uitvoering daarvan zou de overheid de komende tien jaar ruim twaalf miljard euro moeten reserveren.

Kosten in miljoenen euro’s 1339 1318 1318 1318 1318 1318 1318

sloop/nieuwbouw 815

aanbrengen paalfundatie versterken funderingsstroken

DE INGENIEUR • MAART 2024

1181

855

336

grondinjecties

6

• waterberging

• vergroot afstand tot bomen en grote struiken

totaal herstel paalfundatie

23 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033 2034 2035 Ymke Pas/De Ingenieur/Bron: Rli

De allereerste Boeing 737 MAX in de fabriekshal waar hij in elkaar wordt gezet, in september 2015. foto : boeing

De opgave voor Boeing Het deurpaneel dat begin januari tijdens een vlucht uit een nieuwe Boeing viel, was het zoveelste bewijs dat de vliegtuigbouwer zijn processen voor kwaliteitscontrole niet op orde heeft. Wat is er aan de hand?

Tekst: Jim Heirbaut

Eerst waren er de twee dodelijke crashes, in 2018 en 2019, met vrij nieuwe Boeing 737 MAX­toestellen. Twintig maanden lang moesten wereldwijd alle toestellen van dit type aan de grond blijven. De kwestie kostte Boeing miljarden dollars omzet en het imago van het bedrijf liep een stevige knauw op.

Een nieuwe klap volgde op 5 januari van dit jaar, toen in de Verenigde Staten een deurpaneel op ruim vijf kilometer hoogte losliet en naar beneden viel. In een tussen­ tijdse rapportage zegt de onderzoeksraad in de VS, de NTSB (National Transport Safety Board), dat dit hoogstwaarschijn­ lijk kwam doordat vier bouten niet waren teruggezet in de fabriek, nadat het paneel er even uit was gehaald.

Later bleken bij tientallen andere toe­ stellen van dit type bouten los te zitten.

Behoorlijk zorgwekkende berichten van een bedrijf dat vliegtuigen bouwt, een sec­ tor waarbij veiligheid hoog in het vaandel

zou moeten staan. Wat is er aan de hand bij Boeing?

Over het geval met het losgeschoten deurpaneel bevestigde een klokkenluider tegenover de krant The Seattle Times dat, nadat het paneel was teruggezet, men de bouten simpelweg was vergeten vast te schroeven. Een menselijke fout die nu een­ maal lastig volledig valt uit te sluiten.

Een meer structureel probleem is dat het verwijderen en herinstalleren nooit in het daarvoor bestemde computersysteem in de fabriek bleken te zijn ingevoerd. Als gevolg daarvan werd er geen kwaliteitsinspectie uitgevoerd. Bij zo’n inspectie zou het ont­ breken van de bouten waarschijnlijk wel zijn opgemerkt.

Boeing heeft zijn kwaliteitscontrole niet op orde, concludeerde de Federal Aviation Administration (FAA) eind februari in een kritisch rapport. ‘De inspanningen van Boeing om de veiligheidscultuur te verbeteren [na de crashes], zijn niet tot alle geledingen van het bedrijf doorgedrongen’, schrijft The Seattle Times. ‘Er zijn ingrijpen­ de verbeteringen nodig om te voldoen aan de wettelijke normen die in overeenstem­ ming zijn met “het algemeen belang van luchtvaartveiligheid”’.

Toezichthouder FAA gaf Boeing eind februari een deadline: negentig dagen heeft het om met een plan te komen hoe het be­

drijf denkt zijn kwaliteitsproblemen op te lossen. ‘De krachtige taal die de FAA in dat bericht gebruikt, suggereert dat het geduld van de toezichthouder bijna op is na een lange reeks kwaliteitsproblemen bij Boeing’, schrijft The Seattle Times. Eerder al legde de FAA Boeing op maximaal 38 MAX­vlieg­ tuigen per maand te produceren, terwijl het bedrijf de productie eigenlijk wilde opvoeren. De vraag naar vliegtuigen is immers veel groter. De luchtvaart is weer bijna terug op het niveau van voor de pandemie, en luchtvaartmaatschappijen bestellen massaal nieuwe toestellen.

Zo moet Ryanair rond juni 57 737 MAX­toestellen geleverd krijgen van Boeing, maar dat worden er veel minder.

Daardoor zullen ticketprijzen stijgen en verwacht Ryanair deze zomer zelfs vluch­ ten te moeten schrappen. Ryanair­top­ man Michael O’Leary, nooit te beroerd om harde uitspraken te doen: ‘Er is een shitshow aan de gang in Seattle. Wij willen die verdomde toestellen krijgen.’ Ryanair wil ook worden gecompenseerd voor de later geleverde toestellen, zei O’Leary tegen de krant Financial Times. Ook andere luchtvaartmaatschappijen willen geld zien van Boeing. Zie daar de druk waaronder Boeing staat om enerzijds al die vliegtuigen op te leveren, en anderzijds wel de kwali­ teitsnormen te blijven bewaken. • MAART 2024 • DE INGENIEUR

7

NIEUWS

Zo wordt een tijdelijke ijsbaan een stuk duurzamer Tekst: Jim Heirbaut

Bij de wereldkampioenschappen shorttrack, van 15 tot en met 17 maart in het Rotterdamse sportpaleis Ahoy, glijden de schaatsers over een bijzondere ijsbaan. Op de energie die nodig is voor het koelen en dweilen van het ijs wordt fors bespaard dankzij slimme ingrepen van het bedrijf Daikin. Ook wordt er minder water gebruikt.

De grootste klapper maakt het bedrijf met zijn chillers, machines die water tot -15 graden Celsius afkoelen. ‘De bestaande chillers besparen al energie ten opzichte van andere koeltechnieken, maar de warmte die vrijkomt bij het bevriezen van water gaat doorgaans de lucht in’, zegt Alphons Stevens van Daikin. ‘Wij winnen die restwarmte grotendeels terug en gebruiken het om het water van de Zamboni’s op te warmen tot 55 graden Celsius.’ Deze dweilmachines gaan elk kwartier het ijs op om het weer spiegelglad te maken. ‘Ze gebruiken tienduizend liter warm water per dag. Dat water wordt nu meestal opgewarmd door diesel te verstoken, maar wij sparen dat dus uit.’

De chillers van Daikin werken slim: ze gebruiken hun volle vermogen alleen wanneer de baan moet bevriezen. Is hij eenmaal bevroren, dan is er veel minder vermogen nodig en schroeven de chillers hun vermogen terug.

Al met al verwacht Daikin ongeveer 85 procent minder energie te verbruiken om de baan ijskoud en spekglad te houden dan bij de tijdelijke ijsvloer van het WK Shorttrack in 2017. De tijdelijke ijsbaan in Ahoy is daarmee een showcase voor de kleinere ijsbaantjes die in het hele land elk jaar worden aangelegd in de periode rond Kerst en oud en nieuw.

Voor de KNSB is het belangrijk dat die baantjes voor iedereen toegankelijk blijven, zei Jeroen Kraaij, commercieel directeur van de KNSB eerder in een interview met de website sponsorreport.nl. ‘IJsbanen zo CO2-neutraal mogelijk maken is enorm belangrijk voor de toekomst van het schaatsen.’

8

DE INGENIEUR • MAART 2024

foto : daikin

MAART 2024 • DE INGENIEUR

9

NIEUWS

Chatbot als chemisch expert

GIESEN

Chatbots, zoals ChatGPT, blijken de eigenschappen van chemische stoffen goed te voorspellen, zo laten chemici van Duitse en Zwitserse universiteiten zien. Dat is goed nieuws voor chemische laboratoria met een kleine beurs.

Chatbots werken met large language models, zelflerende taalmodellen die worden getraind met enorm veel voorbeelden. Door zo’n taalmodel – GPT-3 in dit geval – eerst te trainen met informatie over bestaande chemische stoffen, bleek het in staat om eigenschappen van chemische stoffen te voorspellen, zelfs als een stof niet in het trainingsmateriaal voorkwam.

Er bestaan al gespecialiseerde – en dure – softwareprogramma’s die met machine learning de eigenschappen van chemische stoffen voorspellen. Het verrassende is dat GPT-3 minstens zo goed blijkt te werken.

Dat schreven de onderzoekers begin februari in Nature. GPT-3 is een voorloper van het taalmodel achter de bekende chatbot ChatGPT. De prestaties van GPT-3 bleken bovendien gelijkwaardig aan die van computersimulaties die expliciet rekenen op basis van natuurkundige wetten.

(Timo Können) •

GEKNIPT

‘Ga in gesprek, haal verhalen op en creëer samen de mooiste oplossingen.’

Ingenieurs moeten niet alleen op hun technische expertise vertrouwen, maar ook hun soft skills inzetten, stelt bodem- en grondwaterspecialist Martin Doeswijk van TAUW (Cobouw).

‘Bij elk van de geavanceerde rijhulp­ systemen die vandaag de dag in auto’s zitten, moet de menselijke bestuurder te allen tijde de controle behouden en volledig betrokken zijn bij de rijtaak.’

De Amerikaanse minister van transport Pete Buttigieg reageert op video’s van enkele YouTubers die met een VR-headset op een Tesla bestuurden (The New York Times).

10

DE INGENIEUR • MAART 2024

‘Nee, Nederland heeft genoeg slimme ingenieurs.’

Dat antwoordde voormalig CIA-medewerker James Lawler op de vraag of hij verbaasd was dat de CIA en de Mossad een Nederlander nodig hadden voor het binnensmokkelen van het verwoestende Stuxnetvirus in een Iraanse nucleaire installatie (De Volkskrant).

‘We willen 900.000 woningen bouwen en dat gaat om allerlei redenen niet lukken.

De belangrijkste: we hebben te weinig mensen.’

Innovaties zoals een metselrobot zijn keihard nodig, zegt hoogleraar arbeidsmarkt Ton Wilthagen van Tilburg University (NRC).

‘In Nederland hebben we onszelf jarenlang het beeld voorgehouden dat mannen en vrouwen inmiddels “gelijk” zijn.

Maar de praktijk is weerbarstiger.’

Daarom is het Delftse besluit een ‘vrouwenquotum’ in te voeren een goed idee, vinden Sahar Yadegari (VHTO) en Lidwien Poorthuis (Landelijk Netwerk Vrouwelijke Hoogleraren) (de Volkskrant).

‘Er is een shitshow aan de gang in Seattle. Wij willen die verdomde toestellen krijgen.’

Ryanair-topman Michael O’Leary verliest z’n geduld met Boeing, nu de vliegtuigbouwer de beloofde toestellen maar niet kan leveren (nos.nl).

illustratie : matthias giesen

Punt

Een scherpe mening over een actueel onderwerp.

Deze maand: Dagmar Oudshoorn.

Gebruik geen technologieën in strijd met de mensenrechten Mensenrechten en digitale systemen: die combinatie aan gebruikt het VK verplichte elektronische enkelis riskant wanneer het gaat om asiel en migratie. Wij banden. Hiermee worden alle buitenlanders gevolgd zien dat digitale technologieën op zo’n manier worden die dreigen te worden uitgezet. Daarnaast ligt er een ingezet, dat de mensenrechten van vluchtelingen en voorstel voor gezichtsherkenning via smartwatches.

En hier blijft het niet bij. In Hongarije, Griekenmigranten erdoor worden geschonden. In toenemende mate en door steeds meer landen, zoals het rapport land en Letland is een door de EU gefinancierd geDefending the rights of refugees and migrants in the automatiseerd grensbewakingssysteem getest, dat digital age van Amnesty International signaleert. Dat met AI-‘leugendetectie’ mensen ondervraagt die de grens willen oversteken. Het systeem analyseert is een zorgwekkende ontwikkeling.

De Verenigde Staten, het Verenigd Koninkrijk en de kleinste details van gelaatsuitdrukkingen via gezichts- en emotieherkenningsde Europese Unie passen aan de technologieën. Wie volgens het grenzen allerlei vormen van digisysteem de vragen eerlijk beanttale technologie toe in hun asielDigitale technologie woordt, krijgt een code om de en migratiesystemen. Ze hanteren vergroot de kans grens over te steken. datasoftware, algoritmen, bioOndertussen voeren België, metrie en drones. Dit vergroot op discriminatie, Oosten rijk, Duitsland, Denede kans op discriminatie, racisme racisme en onwettige marken, Noorwegen en het en disproportionele en onwettige VK steeds meer wetten in die surveillance. De technologieën surveillance inbeslagname van telefoons van dragen bij aan uitsluiting en verasielzoekers mogelijk maken. hinderen de bewegingsvrijheid van zwarte, islamitische en andere gediscrimineerde Zo kan worden gecheckt of wat mensen tijdens hun migranten, asielzoekers en vluchtelingen. Ze leiden asielprocedure vertellen, overeenkomt met de mobiele tot grensbewakingssystemen die discrimineren op ba- telefoongegevens. Als dit tot onduidelijkheden leidt, sis van ras, etniciteit, nationaliteit en burgerlijke staat. kan dat gevolgen hebben voor hun asielaanvraag.

Bij de inrichting van migratie- en asielmanageDe EU heeft met een reeks technologieën haar grenzen zelfs virtueel uitgebreid naar het Middel- mentsystemen is vanaf de basis ruimte voor racisme landse Zeegebied en doorreisgebieden in Afrika. en vooroordelen. Dit is in strijd met de mensenIedere beweging kan hier nu worden gevolgd. Ook rechten en het recht op non-discriminatie.

Amnesty International vindt dat staten geen techsurveilleert de EU met drones boven de Middellandse Zee om vluchtelingen- en migrantenboten op te spo- nologieën moeten gebruiken die in strijd zijn met de ren. In samenwerking met de Libische autoriteiten mensenrechten. Voorspellende technologieën die probeert de EU zo te voorkomen dat die de Europese een onrechtmatige bedreiging vormen voor het recht op asiel, moeten worden verboden. AI-systemen die kusten bereiken.

Grensautoriteiten in de VS zetten onder andere het menselijke emoties herkennen, en geautomatiseerIntensive supervision appearance program (ISAP) in de risico- en profileringssystemen mogen niet meer om uit detentie vrijgelaten migranten en asielzoekers worden ingezet. Digitale technologie zet het recht op te observeren. De Amerikaanse overheid gebruikt asiel wereldwijd zwaar onder druk. Dat mensenrechAI-gestuurde wachttorens langs de grens met Mexico. ten hierdoor in het geding komen, is onacceptabel.

Daardoor neemt het risico op het profileren van zwarte, Latijns-Amerikaanse en andere geracialiseerde Dagmar Oudshoorn is directeur van Amnesty gemeenschappen toe. Aan de andere kant van de oce- International Nederland. foto : amnesty international nederland

MAART 2024 • DE INGENIEUR

11

Amsterdam telt naar schatting 881.000 fietsen; ruim de helft van de Amsterdammers zou z'n fiets dagelijks gebruiken.

BEELD: DEPOSITPHOTOS 12

DE INGENIEUR • MAART 2024

MOBILITEIT T E K S T: T O N V E R H E I J E N

Jaar van de Fiets Steden zoeken ruimte voor de fietser

MAART 2024 • DE INGENIEUR

13

MOBILITEIT

Fietsen is gezond, goedkoop en groen. De EU heeft 2024 daarom uitgeroepen tot Jaar van de Fiets en het demissionaire kabinet streeft ernaar dat het aantal mensen dat fietsend naar het werk gaat dit jaar met honderdduizend groeit. Ondertussen worden onze steden en fietspaden voller en gevaarlijker; het aantal ongevallen stijgt. Dit vraagt om creatieve vervoersoplossingen.

Ingenieursbureaus staan in de rij om mee te denken.

Fietsgekte in de grote stad is een wonderlijk verschijnsel. De grotestadsfietser van vandaag kan kiezen uit een wildgroei aan langzame en snelle varianten: ouderwetse omafietsen, driewielers, e-bikes, fatbikes, speedpedelecs, cargobikes, skateboards, scootmobiels en stille stepjes.

Hoe verschillend ze ook zijn, ze leggen allemaal een beslag op de schaarse ruimte en dat gaat nogal eens ge-

Utrecht wil fietsdrukte spreiden Het fietspad over het Vredenburg in Utrecht is een van de drukste van Nederland met elke dag tienduizenden fietsers. Hoe moet dat straks als alle nieuwe bouwplannen zijn uitgevoerd? Uit cijfers blijkt dat het aantal fietsritten tussen 2015 en 2040 toeneemt met nog eens 75 procent.

Extreme drukte is er vooral rond Utrecht Centraal en het Vredenburgknooppunt, maar ook op tal van andere plekken.

Een van de tactieken is het

14

aanleggen van nieuwe routes rondom de binnenstad, dus niet iedereen dwars door het centrum laten fietsen. Ook dat zal volgens de verwachtingen niet voldoende zijn. De gemeente Utrecht hoopt meer te kunnen doen en gaat werk maken van het spreiden van fietsdrukte. Daarom is een challenge uitgeschreven. De beste oplossing voor het spreiden van fietsers krijgt 25.000 euro. De inschrijving liep tot begin deze maand.

DE INGENIEUR • MAART 2024

paard met agressief gedrag. Het fietspad is van niemand; iedereen claimt er het recht zichzelf te zijn. Er wordt geraced en getreuzeld, gezoend en gescholden, handsfree gebeld en muziek geluisterd. Al fietsend worden zelfs (verboden of niet) filmpjes bekeken, berichten gestuurd en salontafels vervoerd. Maar in één ding zijn alle fietsers gelijk: ze willen van A naar B. Hoe het fietsverkeer zich de komende jaren gaat ontwikkelen, is voer voor verkeerskundigen, gebiedsontwikkelaars en stadsplanologen. Het zal beslist uitdraaien op een gevecht om de beperkt beschikbare ruimte.

Alleen al in Zuid-Holland zijn honderdvijftigduizend nieuwbouwwoningen nodig tot 2030 en moeten er tussen 2030 en 2040 nog eens zestigduizend bij komen, een aanzienlijk deel in de grote steden. Méér fietsverkeer wordt als een van de oplossingen gezien om de stedelijke verdichting het hoofd te bieden: er is eenvoudigweg geen (parkeer)plek meer voor anderhalve auto per woning. Steden zoeken derhalve naar manieren om de voordelen van de fiets beter te benutten.

Fietssnelwegen De Rijksoverheid streeft ernaar dat uiterlijk eind 2024 zo’n honderdduizend extra mensen fietsend naar het werk gaan. Fietsen scheelt in de spits drukte op de snelwegen en in het openbaar vervoer. Bovendien maakt fietsen vitaal, wat fijn is voor werkgevers die het ziekteverzuim willen terugdringen. De meeste politieke partijen hebben wel iets over fietsmobiliteit in hun partijprogramma opgenomen en het demissionaire kabinet wil bijdragen aan de bouw van een landelijk dekkend netwerk van brede fietssnelwegen met een minimum aan gelijkvloerse kruisingen met gemotoriseerd verkeer. Er ligt nu 750 kilometer aan fietssnelwegen, met name rond de provinciehoofdsteden. Tot 2030 moet daar volgens

“

Utrecht. Movares maakt simulaties van deze de Fietsersbond 1.392 kilometer bij komen. In Steden stromen om de routes te optimaliseren. totaal investeert de Rijksoverheid 345 miljoen Ook Sweco is fietsminded. ‘Steden knappen euro in fietsinfrastructuur. Ook provincies en knappen op van fietsen’, stelt Hans Drolenga, adviseur gemeenten dragen bij. op van veilige mobiliteit. ‘Er komt parkeerruimte Voor ingenieursbureaus brengt dat nieuwe vrij, de luchtkwaliteit verbetert en fietsers zijn kansen met zich mee. Zo’n beetje alle grote fietsen fitter.’ Sweco ontwikkelt voor de provincie bureaus en bouwers denken na over slimme Utrecht fietssnelwegen waarbij fietsers door oplossingen. Antea Group verzamelt met telcamera’s worden gemonitord, zo mogelijk slangen, detectielussen, camera’s, radarsystevoorrang krijgen en worden beloond met men, passantentellers, beeldsensoren, drones groen licht (zie kader Verkeerslicht sneller op en gps-trackers zo veel mogelijk data om het verkeer te stroomlijnen. Movares zoekt de oplossing in groen? Vorm een groep). Het bedrijf is ook actief met meerdere richtingen: bredere fietspaden, ontvlechting GIS-algoritmen (GIS staat voor geografisch informatievan fietsstromen, het nieuwe concept Park+(E-)bike, systeem) om data te beheren, analyseren en delen voor nieuwe fietsenstallingen en een deelfietsensysteem waar- realtime inzicht. Die informatie wordt vergeleken met bij de ‘tweede fiets’ door een deelfiets wordt vervangen. data over fietsveiligheid, zoals de breedte van fietspaden, drukte op bepaalde plekken en de inrichting van fietsGIS-algoritmen oversteekplaatsen. Totaaloverzicht is de inzet.

Fietsen zijn net konijnen, wordt er soms gegniffeld. Parkeer een roestige oude fiets ‘voor de eeuwigheid’ en bin- Fietsinclusief nen de kortste keren staan er twee. Vooral voor de druk- ‘We moeten anders gaan nadenken over stedelijke ke binnensteden met weinig ruimte is dat een probleem. ontwikkeling’, vindt ook Paul van de Coevering, lector Beter en slimmer fietsparkeren kan een hoop ergernis urban mobility planning van Breda University of Applied voorkomen. Van vernieuwende concepten voor fiets- Sciences (BUas). Waar plannen we nieuwe woongebieparkeren wordt daarom serieus werk gemaakt. Rondom den? Hoe goed zijn die bereikbaar? Welke plannen zijn station Utrecht Centraal worden de komende jaren vijf er wat betreft de nieuwe fietsinfrastructuur? Om die vranieuwe transferia gebouwd (met meerdere verdiepingen) gen te beantwoorden, hebben de Bredase onderzoekers voor 33.000 fietsen. Ook dat wordt nog een gordiaanse een nieuwe systematiek ontwikkeld: bicycle oriented deknoop want in de spits krioelen fietsers, voetgangers en velopment (BOD), zodat bij de ontwikkeling van bouwautomobilisten door elkaar heen op een piepklein stukje plannen de fiets vanaf de start wordt meegenomen.

t

’’

Studenten built environment van Breda University of Applied Sciences gebruiken de stedenbouwgame Cities: Skylines om de stad van de toekomst te ontwerpen. De stad moet ecovriendelijk, duurzaam, autoluw en goed bereikbaar zijn: fietspaden krijgen er een hoofdrol. foto : buas

MAART 2024 • DE INGENIEUR

15

MOBILITEIT

Verzet tegen beperking autogebruik Het Engelse Oxford wil een 15-minutenstad worden. Het doel is om het autogebruik te ontmoedigen en buurten te creëren met essentiële voorzieningen op loop- en fietsafstand.

Burgers moeten een vergunning aanvragen om naar andere buurten te rijden. Op zes doorgaande wegen zijn camera’s geplaatst die het kenteken van auto’s detecteren. Dat viel niet in goede aarde bij de inwoners.

Nieuwsplatform The Oxford Student meldt dat ongeveer 3.400 burgers een petitie ondertekenden tegen twee nieuwe detectiecamera’s. Nog eens 1.700 burgers ondertekenden een petitie om het stadsbestuur te bewegen tot heroverweging.

Het concept voor de 15minutenstad is bedacht door Carlos Moreno, stedenbouwkundige en hoogleraar aan de Sorbonne in Parijs. Inmiddels proberen steeds meer steden het concept toe te passen, van Parijs tot Hamburg, van Amersfoort tot Bogotá. En nu

16

heeft dus ook Oxford concrete plannen. Vrij reizen kan in de Engelse universiteitsstad vanaf dit jaar alleen nog lopend, per fiets, bus, taxi of scooter. Burgers met een vergunning kunnen maximaal honderd dagen per jaar naar andere buurten rijden en krijgen zeventig Britse pond (circa 82 euro) boete per overtreding. Veel burgers voelen zich door de plannen beknot, wat leidt tot leuzen als ‘Sluit me niet op in mijn buurt. Stop de zonering van Oxford!’

Ross Goorden, beleidsadviseur ruimte en mobiliteit van de Nederlandse Fietsersbond, kent de kritiek: ‘Complotdenkers zien in de 15-minutenstad een poging van de staat om persoonlijke vrijheden te beperken en mensen op te sluiten in hun eigen wijk. Volgens ons gaat de 15-minutenstad op geen enkele manier over wat mensen moeten doen. Iedereen kan straks nog steeds de auto gebruiken.

Het kan wel zo zijn dat die wat verder weg staat geparkeerd.’

DE INGENIEUR • MAART 2024

Het doel van BOD is overheden inzicht te geven in hoe zij fietsinclusieve stadsplanning kunnen organiseren en welke data en disciplines daarvoor nodig zijn.

Helder overzicht krijgen is complexe materie. Neem de nieuwe snelfietsroutes. Die lopen door provincies en gemeenten. Wie gaat wat betalen? De routes moeten rekening houden met natuur en landbouw en aansluiten op industrieterreinen en nieuwe woonwijken, waar het netwerk zich fijnmazig vertakt. Beleidsadviseur Ross Goorden van de Fietsersbond ziet dat nogal eens mis gaan doordat gebiedsontwikkelaars en mobiliteitsspecialisten langs elkaar heen werken. Goorden: ‘Pas als de nieuwe wijk klaar is, gaat men nadenken over bereikbaarheid. Dat moet natuurlijk een integraal proces zijn.’

Actieve mobiliteit Ondertussen moet elke individuele fietser worden bediend en dat is al net zo ingewikkeld. Op de fietssnelweg tussen Soest en Utrecht fietsen andere ‘typen’ dan in de Vinexwijk of in hartje Utrecht, waar scootmobiels soms als verhuistaxi worden gebruikt. De groep van Van de Coevering gaat onderzoek doen naar individueel fietsgedrag. ‘Dat is nodig want we zien te veel ongelukken, ook tussen e-bikes en auto’s. Ieder jaar overlijden honderden fietsers in het verkeer. Dat moeten er echt veel minder worden.’

De Bredase onderzoekers gaan het gedrag van fietsers volgen met eyetracking om te zien waarnaar fietsers kijken en ze gaan g-krachten op het lichaam meten: bij gewoon fietsen, bij haastig fietsen en in gevaarlijke situaties. Biomedische gegevens willen ze binnenhalen via polsbandjes. Deze gegevens kunnen helpen bij het ontwerpen van nieuwe fietspaden. Na de zomer van 2024 zijn naar verwachting de resultaten bekend. ‘Daarmee kunnen we aanbevelingen doen voor beleid,’ zegt Van de Coevering.

Een andere oplossingsrichting is de 15-minutenstad: steden opsplitsen in stadsdelen, met alle noodzakelijke voorzieningen op loop- en fietsafstand, zodat mensen de auto vaker laten staan (zie kader Verzet tegen beperking autogebruik). De Fietsersbond heeft ontwerpprincipes BEELD : SHUTTERSTOCK

een afstand van 7,5 kilometer, elektrisch fietsen van 7,5 tot 15 kilometer en de speedpedelec vanaf 15 kilometer.’

Parkeervergunning Wie ooit heeft gefietst in Cuba, Thailand of Tanzania, weet dat Nederland de fietshemel op aarde is.

Internationaal blinkt ons land uit met een uitmuntende infrastructuur, niet alleen in de stad, ook op het platteland. Schiermonnikoog won de titel Fietsgemeente 2022, een prijs die ook in 2024 weer wordt uitgereikt.

Internationaal wordt vooral de stad Utrecht geprezen. In 2023 werd Utrecht door de global bicycle cities index

appelhof

t

voor 15-minutensteden geformuleerd. Zo wordt ‘trappen’ aangeraden voor verplaatsingen van verder dan vijfhonderd meter. Is de afstand korter, dan heeft lopen de voorkeur. Gebiedsontwikkelaars proberen het concept aan hun opdrachtgevers te verkopen.

Mobiliteitsspecialist Laura Tenniglo van gebiedsontwikkelaar Procap voert er stevige discussies over: ‘Alle steden waarmee we samenwerken denken na over terugdringen van het autoverkeer en stimuleren van de fiets. Daarop proberen we aan te haken. Binnenstedelijk stimuleren we actieve mobiliteit, met de auto als gast.

Het fietsen hebben we ingedeeld in gewoon fietsen tot

Waar fietsen voorheen op straat werden gestald, daar verdwijnen ze tegenwoordig vooral onder de grond, zoals hier onder het stationsplein bij Utrecht Centraal. foto : prorail / petra

MAART 2024 • DE INGENIEUR

17

MOBILITEIT

Veel gemeenten willen het voorbeeld volgen van Amsterdam, dat onlangs de maximumsnelheid binnen de bebouwde kom verlaagde tot 30 kilometer per uur.

FOTO : PAUL VOORHAM

Voorrang voor kettingfietsers Ingenieursbureau Sweco lanceerde in 2019 de Fietsketting.

Een camera registreert groepen fietsers en communiceert met een slim verkeerslicht dat de groep beloont met groen licht. Een proef in Hengelo liet volgens Dennis van Wieren, mobiliteitsspecialist bij van Sweco, zien dat het werkt: mensen die elkaar niet kennen blijken bereid voor dit doel samen op te fietsen.

De Fietsketting past bij de trend om fietsers en voetgangers steeds meer ruimte in de stad te geven. Van Wieren: ‘Wij hebben dat concept ontwikkeld omdat we op het fietspad steeds grotere snelheidsverschillen en gevaarlijke situaties zien. Het is veiliger als iedereen dezelfde snelheid rijdt.

Dat gedrag willen we stimuleren met een beloning. In Hengelo hebben we gekeken of het functioneert. Ook Amersfoort probeert een systeem uit. We merken dat mensen bereid zijn groepen te vormen met vreemden. Maar de keuze blijft natuurlijk aan de individuele fietser.’

18

Hoe werkt het concreet? De fietsers zien een bord langs het fietspad met daarop de tekst: Vorm een groep! Blijf bij elkaar! Verkeerslicht sneller groen! Een camera op zo’n 150 meter van het verkeerslicht registreert de fietsers en stuurt CAM-berichten (coöperative awareness message) naar het slimme verkeerslicht dat alle inkomende berichten verwerkt.

Groepen van vier fietsers en meer krijgen sneller, langer of extra groen. Na het kruispunt gaat elke fietser weer in eigen tempo verder.

Sweco wil het concept op meer plekken uitrollen. Een aandachtspunt is wel dat mensen zich bespied kunnen voelen. Van Wieren: ‘Dat proberen we te voorkomen door te laten zien hoe we de camera’s gebruiken, de videobeelden en CAM-data verwerken en privacy garanderen. Onze verwerkingsovereenkomst vermeldt dat we CAM-data niet opslaan. Maar goed, wie leest die? De psychologische kant is het ingewikkeldst.’

DE INGENIEUR • MAART 2024

uitgeroepen tot fietsvriendelijkste stad ter wereld, voor concurrenten als Münster, Antwerpen, Kopenhagen, Amsterdam, Malmö en Hangzhou.

Wat kunnen andere steden leren van Utrecht? Goorden van de Fietsersbond: ‘Utrecht heeft de fiets op één gezet en jarenlang consequent beleid gevoerd en geinvesteerd.’ Volgens Tenniglo moet daarvoor wel alles kloppen. ‘Van infrastructuur tot gedrag: met voldoende groen, brede fietspaden, veilige en comfortabele parkeerplekken, niet te veel stoplichten, financiële prikkels voor gebruik van de fiets en ontmoedigingsbeleid voor de auto door autodelen en betaald parkeren.

Gedragsverandering realiseren blijft de grootste uitdaging. Mensen houden van comfort. Als er eenmaal veel auto’s in een nieuwbouwwijk staan, krijg ze dan maar eens weg.’

Van de Coevering vindt het ‘wegplannen’ van auto’s aanvaardbaar als er iets voor in de plaats komt met een duidelijke meerwaarde: een parkje, terrasje of speelplek, meer parkeerruimte of meer stoep. Goorden, rekening houdend met de smalle beurs, ziet nog een reden: ‘Veel mensen kunnen nu al geen auto betalen, maar wel een fiets. Laten we die stimuleren en faciliteren!’ • BEELD : SHUTTERSTOCK

Möring

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

Bron van warmte Ik zei dat ik niet de rijpe leeftijd van 66 jaar had bereikt ‘Is dat alles?’, zei mijn vrouw, toen ik het keramische om nog eens hard te worden. kacheltje had uitgepakt.

‘Ik wil als een nier in de warme boter stoven’, zei ik.

‘Zoals Saskia en Serge zongen: het zijn de kleine Een paar weken geleden las ik in de krant over burgers dingen die het doen.’

‘Maar doet dit kleine ding het ook?’, zei mijn vrouw en de manieren waarop zij energie besparen. Er was er een bij die zei: ‘Ik wil niet kort douchen. Ik wil zo niet onverstoorbaar.

Ik moet bekennen dat ik ook sceptisch was. Het ka- leven.’

Ik was een tiener toen het rapport van de Club van cheltje was niet veel groter dan een pak diepvriesspinazie.

Hoe moest dat een bijdrage leveren aan de verwarming Rome uitkwam, dus de energieschrik zit er bij mij wel van ons appartement in een negentiende-eeuws monu- in. Desondanks voelde ik mee met degene die niet kort ment waar de gordijnen bewegen op de tocht en de kaar- wilde douchen. Het was een complex gevoel. Aan de ene kant het belang van een fijne ochtenddouche als opmaat sen flakkeren als de wind verkeerd staat?

‘De kamer gaat-ie niet verwarmen’, zei ik, ‘maar mijn naar een lange dag. Aan de andere kant een dieper ligwerkplek misschien wel en dan kan de thermostaat een gend sentiment, of misschien beter, ressentiment: wij staan ’s ochtends anderhalve minuut onder een douche graadje naar beneden.’

Mijn vrouw wierp mij de glimlach toe die ze bewaart met een pisstraaltje terwijl de datacentra van Google, voor de momenten waarop ik de grenzen van het rea- Amazon en Microsoft onze elektriciteit opslorpen voor de onbenulligheden als Facelistische aftast. Bijvoorbeeld wanneer book, X en AI. we een ambachtsman bij The Repair Energiegelijkheid. Het is Shop iets zien repareren waarvoor De energieschrik een woord dat niet bestaat, geen hoop meer lijkt te bestaan en ik maar ik denk dat het hoge zeg: ‘Dat kan ik ook.’ Gelukkig gaat die zit er bij mij wel in ogen gaat gooien nu we langglimlach gepaard met een schier onzaam afscheid nemen van voorwaardelijk geloof in mijn handfossiele brandstoffen. Overvaardigheid, wat voor mij dan weer aanleiding is om vijfhonderd uur YouTubefilmpjes over schakelen op andere vormen van energie is mooi, maar meubelrestauratie te bekijken omdat zij een antiek kast- voorlopig hebben we al moeite om het elektriciteitsnet je heeft dat nog van haar grootmoeder was en ik heb overeind te houden en dat zal niet snel worden opgelost.

En hoewel de wild fluctuerende prijzen van olie en gas beloofd dat te restaureren. nu tot rust lijken gekomen, is er niet veel fantasie voor Het is een precair evenwicht.

Omdat de heersende windrichting in Friesland altijd nodig om te bedenken dat dat tijdelijk is. De politieke de verkeerde is, moest ik het kacheltje daags na het uit- situatie in de wereld is instabiel en daar komt niet snel pakken aanspreken. Binnen een minuut was het onder verandering in. Dus: hoe gaan we een schaars goed als mijn werktafel zo warm dat ik me er ongemakkelijk energie verdelen? Mogen de datacenters van Amazon, onder voelde. Vooral omdat het boven mijn tafel ijskoud Microsoft en Google ongehinderd uit de bron blijven drinken, terwijl iemand in Klazienaveen is aangewezen was.

‘Zo moet de bronstijdmens zich hebben gevoeld’, zei ik op een vervuilende houtkachel omdat hij de energieretegen Harry. ‘Heb je eindelijk vuur gemaakt, is je voor- kening niet kan betalen?

Na ons gesprek bestelde ik tweehonderd meter gekant gloeiend heet en je rug bevriest.’

Harry brengt veel tijd door voor zijn houtkachel, dus twijnde schapenwol bij een bedrijf in groene bouwhij is een autoriteit. Bij hem thuis staat de thermostaat materialen. Daarmee zou ik de kieren in het dak opvullen.

Een paar dagen later arriveerde een enorme baal die op vijftien. Als je naar een andere ruimte gaat moet je ik met veel moeite naar boven sleepte. Mijn vrouw was een jas aan.

‘Het is weer helemaal terug naar honderd jaar gele- onder de indruk.

‘Wanneer ga je dat doen?’, vroeg ze. den’, zei hij. ‘Eén bron van warmte in huis en verder hard ‘Later’, zei ik. ‘Ik heb er nu de energie niet voor.’ worden.’

FOTO : HARRY COCK

MAART 2024 • DE INGENIEUR

19

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

Het produceren van waterstof kan nog een stuk efficiënter

Sleutelen aan elektrolyse Voor het opbouwen van een duurzame economie gebaseerd op waterstof zijn elektrolyse-apparaten essentieel. En veel ook.

Helemaal uitontwikkeld is de techniek nog niet. Verschillende onderzoeksgroepen werken aan betere elektrolysers.

Die aloude scheikundeproef op iedere middelbare school heeft iets magisch. In een bekerglas vol water hangen twee elektroden die via stroomdraden zijn verbonden met een batterij. Ineens ontstaan belletjes aan allebei de elektroden. Zuurstof aan de ene, waterstof aan de andere elektrode.

Het overbekende proefje demonstreert de werking van elektrolyse: het ontleden van water met elektriciteit. Het proces is al een paar eeuwen bekend. Pas sinds een paar jaar is ook duidelijk dat het produceren van waterstof met duurzaam opgewekte elektriciteit een belangrijke rol gaat spelen in de energietransitie. Waterstof is een goede tijdelijke drager van energie die op dat moment zelf nog even niet nodig is. Bijvoorbeeld wanneer de opbrengst aan groene stroom piekt en de zonneweiden en windparken hun opgewekte elektriciteit niet kwijt kunnen op het net.

Opstelling bij TNO voor onderzoek aan PEM-elektrolysecellen. foto : tno 20

DE INGENIEUR • MAART 2024

Bedrijven kondigen dan ook de bouw van grote fabrieken aan, vol met elektrolyse-apparaten. Daar staan geen lange rijen bekerglazen, maar hightech elektrolysers, die zijn geoptimaliseerd om veilig en efficiënt zo veel mogelijk waterstof te produceren. Niets meer aan doen. Of toch wel?

Een rondgang van De Ingenieur langs universiteiten en instituten in Nederland laat zien dat er nog genoeg te verbeteren valt aan het elektrolyseproces. Ingenieurs en onderzoekers werken aan manieren om elektrolysers nog efficiënter of goedkoper te maken, het liefst allebei.

Met slimme trucs of aanpassingen aan het ontwerp willen ze de stacks – de lange rijen elektrolysecellen op of achter elkaar – verbeteren.

De alkaline-elektrolyser Er bestaan verschillende typen elektrolyse-apparaten.

te voorkomen zijn er verschillende veiligheidssystemen, maar die beperken de flexibiliteit van de elektrolyser.

beeke / tu / e

PEM Bij de PEM-elektrolyser bevinden beide elektroden zich in water; ze zijn gescheiden door een membraan dat doorlaatbaar is voor protonen. Deze elektrolyser kan beter overweg met wisselingen in het elektrische vermogen en werkt over een veel breder bereik. Ook levert ‘PEM’ waterstof op van hogere zuiverheid. Deze technologie is wel duurder bij aanschaf: PEM-apparaten bevatten kostbare materialen, met name voor de katalysatoren die op de elektroden zitten. Dit zijn materialen zoals platina en iridium, waarvan bij de verwachte waterstofbehoefte zoveel nodig is dat er tekorten zullen ontstaan, berekende TNO in 2021.

‘De industrie blijkt erg te zijn gesteld op alkaline-elektrolyse’, zegt Akash Raman, onderzoeker aan de Universiteit Twente. ‘Voor bedrijven is het erg belangrijk dat een technologie tried and tested is.’ Lange tijd werd er nauwelijks onderzoek gedaan naar alkaline, merkt De Groot op, maar die trend is de laatste jaren gekeerd. ‘Alkaline staat weer meer in de aandacht. Eén van de dingen waaraan onderzoekers werken is het flexibeler maken van de alkaline-elektrolysers’, zegt De Groot.

t

Veruit de bekendste zijn de alkaline-variant en de PEMelektrolyser (proton exchange membrane). Het alkalineprincipe is al bijna een eeuw in gebruik en heeft zich uit en te na bewezen wat betreft betrouwbaarheid. Anode en kathode hangen in een basische oplossing, van elkaar gescheiden door een membraan dat voorkomt dat de gemaakte waterstof en zuurstof bij elkaar komen. ‘Dit soort elektrolysers wordt al heel lang gebruikt om waterstof te produceren bij waterkrachtcentrales over de hele wereld’, zegt Thijs de Groot, universitair hoofddocent elektrochemische procestechnologie aan de TU Eindhoven.

Waterstof is behave energiedrager immers ook een grondstof voor de chemische industrie. Er zitten geen dure katalysatormaterialen in de alkaline-elektrolyser, wat in de PEM-variant juist wél het geval is.

Alkaline heeft echter één groot nadeel: dit type kan niet heel goed overweg met variabele bronnen van elektriciteit, zoals zon en wind. Een alkaline-elektrolyser werkt het liefste de hele tijd op één vermogen. Ook kan hij slecht op een laag vermogen draaien. Bij 10 of 20 procent van zijn maximale vermogen wordt er weinig zuurstof gevormd en wordt het lekken van waterstof door het membraan ineens een probleem. De waterstof mengt zich dan met de zuurstof en vanaf 4 procent bijmenging wordt het mengsel waterstof-zuurstof explosief. Om dit

Promovendus Rodrigo Lira Garcia Barros van de TU Eindhoven bij een proefopstelling. foto : bart van over -

MAART 2024 • DE INGENIEUR

21

DUURZAME ENERGIE

Waterstofeconomie: ambities en realiteit De ambities op het gebied van waterstof zijn groot in Nederland. Plannen om fabrieken neer te zetten die met groene stroom waterstof produceren, zijn er te over. Maar de realiteit is dat nog weinig projecten echt van de grond komen. ‘De productie van groene waterstof is nog niet kosteneffectief in vergelijking met waterstof uit de fossiele route’, zegt Marcel Galjee, directeur van HyCC, een bedrijf dat zich specialiseert in het maken van waterstof uit groene stroom. ‘Het kan die concurrentie nog niet aangaan.

De mechanismen om duurzame waterstof in de markt te zetten zijn er nog niet.’

Hoewel het er soms op lijkt dat de elektrolysetechnologie al helemaal is uitontwikkeld, klopt dat beeld niet, zegt ook Galjee. ‘Het potentieel voor verbetering is enorm. Elektrolysers kunnen efficiënter, veiliger en flexibeler. Maar kijk ook naar de systemen die om de elektrolyser heen zitten in een fabriek, zoals omvormers en gelijkrichters. Ook daar zit nog ontwikkeling in. Logisch ook wel, want decennialang is er weinig aandacht geweest voor elektrolyse-technologie.’

Wat elektrolysers zeker goedkoper zal gaan maken is industrialisatie, voorziet Galjee. ‘Wil je de productie van elektrolyseapparaten opschalen, dan zal dat gepaard moeten gaan met standaardisatie en automatisering. Nu worden die apparaten

22

nog veelal door mensenhanden in elkaar gezet en dat is nadelig voor de prijs, maar ook voor de veiligheid en betrouwbaarheid.

Door de handmatige montage kunnen er foutjes in het apparaat sluipen. Daarom zijn veel bedrijven nu aan het kijken hoe dat opschalen moet.’

De impasse waarin de waterstofindustrie lijkt te zitten, is niet aan één partij te wijten, zegt Galjee. ‘Iedereen moet die eerste stap zetten, dat is de verantwoordelijkheid van ons allemaal. Leveranciers kunnen de keten opschalen, bedrijven kunnen nieuwe projecten opzetten en afnemers moeten nadenken over het zinvol gebruik van groene waterstof.

En ten slotte is er infrastructuur nodig om die waterstof te transporteren. Hieromheen is een goed werkend wetgevend kader nodig.’

Nederland kán nog steeds een rol van betekenis gaan spelen in die waterstofeconomie van morgen. ‘We staan er goed voor, met talentvolle mensen en geschikte bedrijven. Maar we staan wel weer voor een “windmolenmoment”. In de jaren tachtig waren we in Nederland ook goed in de techniek van windturbines. We hadden demo’s in het klein en proefprojecten. Maar het opschalen van de windturbine-industrie bleek bij ons lastig, terwijl in de buurlanden Duitsland en Denemarken zich wel grote bedrijven ontwikkelden.’

DE INGENIEUR • MAART 2024

Optimale afstand De groep van De Groot doet onderzoek naar de invloed van de afstand tussen membraan en kathode, de zogenoemde gap. Die afstand moet klein zijn om de elektrische weerstand over de cel zo laag mogelijk en de efficiëntie van de cel zo hoog mogelijk te maken. Maar het bijna tegen elkaar aan zetten van kathode en membraan heeft een nadeel: oververzadiging van de vloeistof met waterstof. Het is te vergelijken met een fles cola die nog dichtzit; daar zit veel koolzuur in opgelost. ‘Aan de kathode wordt waterstof gevormd, die eerst in oplossing zit voordat het bellen vormt. Omdat de kathode dicht tegen het membraan aan zit, gaat er relatief veel opgelost waterstof door het membraan naar de zuurstofkant, wat we juist willen vermijden vanwege het explosiegevaar’, legt De Groot uit.

Voor de veiligheid zou juist een grotere afstand beter zijn. Ergens moet een optimum liggen voor die afstand, was het vermoeden. Onderzoek van De Groots promovendus Rodrigo Lira Garcia Barros laat zien dat door het maken van een kleine, maar meetbare gap tussen kathode en membraan het lekken van waterstof sterk afneemt. ‘En dat met een acceptabel verlies aan prestaties’, zegt De Groot. Nu dit in het lab is aangetoond, werkt de groep aan een proof-of-concept. Daarmee hopen de onderzoekers te bewijzen dat een alkaline-elektrolyser net zo flexibel is als een PEM-elektrolyser voor de industrie.

Iridium Een PEM-cel heeft als pluspunten een hoge efficiëntie en een hoge stroomdichtheid. Daardoor nemen PEM-elektrolysers bij eenzelfde productiecapaciteit minder ruimte in dan alkalinevarianten. Het grootste nadeel van PEM is dat het iridium als katalysator nodig heeft, op een membraan. Per vierkante centimeter stack is dat wel twee milligram, vertelt Lennart van der Burg, clusterleider van het TNO-waterstofteam. ‘Dat klinkt misschien weinig, maar dat is voor elke cel, dus dat moet je vermenigvuldigen met het oppervlak van de stack.’

Iridium is duur: per megawatt elektrolyser schat Van der Burg zo’n zeventigduizend euro. Bovendien dreigt er een tekort aan het materiaal. TNO berekende in 2021 dat er in de wereld een iridiumtekort gaat komen als de plannen voor alle elektrolysefabrieken doorzetten richting de gigawatts. ‘Jaarlijks wordt er maar zeven ton van het metaal geproduceerd en het meeste iridium komt uit maar één land: Zuid-Afrika.’

Een manier om de hoeveelheid iridium in een PEMcel ingrijpend te verminderen is het metaal in veel dunnere laagjes aanbrengen. Daarvoor zetten de ingenieurs bij TNO een geavanceerde techniek in: spatial atomic layer deposition (sALD). Deze techniek is gebaseerd op atomic layer deposition (ALD) dat is ontwikkeld in de halfgeleiderindustrie, maar ook voor zonnecellen en batterijen wordt gebruikt. ‘ALD is een bewezen techniek, de toevoeging spatial wil zeggen dat de laagjes ook de diepte in kunnen’, vertelt Van der Burg. ‘Daardoor kunnen we ook ín de poriën coaten met iridium.’ Die poriën zitten in het materiaal om het werkzame oppervlak te vergroten.

Een tweede truc is de katalysator niet op het membraan,

Vereenvoudigde weergave van een alkaline-elektrolysecel om het verschijnsel crossover te illustreren: waterstof gaat door het membraan naar de zuurstofzijde. Bij de te hoge concentraties kan dit een explosief mengsel opleveren.

ILLUSTRATIE : TU / E Onderzoeker Akash Raman van de Universiteit Twente aan het werk.

FOTO : AKASH RAMAN

Belemmerende belletjes De belletjes in een elektrolyse-apparaat hebben iets paradoxaals. Ze bevatten de twee gewenste producten – waterstof en zuurstof –, maar zijn tegelijk lastig en onhandig.

Elk belletje wordt aan een elektrode gevormd en zal geleidelijk groeien tot een grotere bel met waterstofgas totdat die losschiet en naar het oppervlak van de vloei-

stof stijgt. Al die tijd dat een groeiend belletje vastzit aan de elektrode, neemt het oppervlak in beslag dat niet kan worden benut voor de productie van waterstof, wat leidt tot verlies aan productiecapaciteit. Wie de belletjes onder controle krijgt, kan de efficiëntie van het elektrolyseproces verder verbeteren. ‘Er zit nog behoorlijk wat rek in, ik schat enkele tientallen procenten’, zegt Akash Raman. Hij promoveerde eind februari aan de Universiteit Twente op zijn onderzoek naar belvorming bij de verschillende typen elektrolysers.

‘In een vloeistof kan maar een bepaalde hoeveelheid gas oplossen’, zegt Raman. ‘Een bel fungeert als verzamelpunt voor het gas en met de bel verdwijnt er gas uit de oplossing.’

Belletjes die op een elektrode blijven zitten, vormen niet alleen een probleem omdat er minder productieoppervlak beschikbaar is, maar zolang de bellen zich tussen de elektroden bevinden verminderen ze ook het oppervlak dat nodig is voor de elektrische stroom om van de ene elektrode naar de andere te bewegen.

Belvorming sturen Elektroden op illustraties worden vaak eenvoudig weergegeven, als simpele rechte platen. Maar in de praktijk hebben elektroden complexere structuren, bijvoorbeeld met poriën erin om het werkzame oppervlak te vergroten. Die complexe omgeving van een elektrolyser proberen Raman en collega’s voor het doen van experimenten weer te vereenvoudigen tot simpeler geometrieën. Daarbij doen ze simulaties, omdat sommi-

▼

maar op een aparte laag aan te brengen. ‘Het bijkomende voordeel is dat dan ook het membraan in de elektrolyser beter te recyclen is’, zegt Van der Burg.

In het lab bij TNO werkt de elektrolyser met het flinterdunne iridium, maar deze blijft in prestatie nog ongeveer 60 procent achter bij de gewone PEM-elektrolyser. Ook moet de levensduur van die aparte laag met iridium nog omhoog, zegt Van der Burg. ‘Want een commercieel product mag er na een jaar niet mee ophouden.’

Uiteindelijk is het aan de markt om de nieuwe techniek te accepteren. Wat daarbij wellicht kan helpen, is dat het bestaande type membraan van een PEM-elektrolyser, dat PFAS bevat, over een paar jaar wellicht wordt verboden binnen de EU. ‘Er is nog wel onderzoek nodig om ons membraan te verbeteren. Het bestaande, op fluor gebaseerde membraan is sterk, stabiel en lang houdbaar. Bij TNO werken we eigenlijk al aan de derde generatie PEM-elektrolysers. Slagen we daarin, dan hebben we in één keer én het PFAS-probleem én het iridiumprobleem opgelost.’

MAART 2024 • DE INGENIEUR

23

DUURZAME ENERGIE

Een platina elektrode (de witte ring) waar een bel groeit.

BEELD : AKASH RAMAN

ge factoren experimenteel lastig te bepalen zijn. ‘Neem bijvoorbeeld de concentratie van opgelost waterstofgas, Die is erg lastig om direct te meten. Daarvoor doen we simulaties.’

Raman en collega’s proberen het probleem van de bellen niet alleen te begrijpen, maar ook de bellenvorming te beïnvloeden. Zo hebben ze een oppervlak gemaakt met nanofabricatie. Dit leverde een repeterende structuur van kleine hydrofobe vlakken waar belletjes ‘graag’ ontstaan. Het oppervlak van de elektrode is in de holten hydrofoob gemaakt door nanostructuren én door een coating met teflonachtig materiaal uit de PFAS-familie.

‘Hydrofoob’ wil zeggen dat water er niet graag tegenaan wil zitten en daardoor ontstaan juist daar de belletjes.

‘Denk aan het oppervlak van een lotusblad,’ zegt Raman. Op die manier valt te sturen waar bellen ontstaan en waar niet.

Andere onderzoekers denken belletjes van de elektroden sneller te kunnen losmaken door te schudden of met ultrageluid. ‘Dat werkt misschien in het lab, maar voor commerciële toepassing lijkt me dat ongeschikt’, zegt Raman. ‘We willen zo weinig mogelijk bewegende delen toevoegen aan een elektrolyseapparaat. Dat kost energie en kan een bron van problemen zijn. Beter is het om passieve manieren te bedenken om de bellen weg te halen van het elektrode-oppervlak, zoals met hydrofobe holten.’ De bellen zijn dan bijvoorbeeld met stroming in het water tussen de membranen weg te ‘vegen’. Dat zou volgens Raman een logische stap zijn voor vervolgonderzoek.

Membranen Ook aan de membranen in elektrolyse-apparaten is nog het een en ander te verbeteren. Bij alkaline-elektrolysers moeten ze nog dunner worden bijvoorbeeld, zegt Raman. ‘Dat is de way to go, want met een dunner membraan kan alkaline de prestaties van PEM benaderen. Maar een dunner membraan betekent wel dat meer waterstofmoleculen weglekken naar de andere kant.’ Te veel waterstof aan de zuurstofkant is ongewenst vanwege explosiegevaar. Daarnaast hebben dunnere membranen ook een negatief effect op de levensduur, zegt Van der Burg. ‘Bij het ontwikkelen van elektrolysecellen is het 24

DE INGENIEUR • MAART 2024

continu een afweging maken tussen lage investeringskosten, hoge efficiëntie, lange levensduur en een circulair ontwerp. Niet alles kan tegelijk. Keuzen zullen waarschijnlijk afhangen van de uiteindelijke toepassing. Bij grootschalige toepassing in de industrie zullen kosten de dominante factor zijn. Bij offshore waterstofproductie zullen levensduur en weinig onderhoud cruciaal zijn.’

Voor kleine elektrolysers is volgens Raman ook een markt. Niet alleen de enorme elektrolyse-fabrieken, die nu gepland staan in Rotterdam en Delfzijl, zijn nodig in de energietransitie; ook zal er behoefte zijn aan kleine elektrolyseapparaten op verschillende plekken in het land. ‘Denk aan tankstations voor waterstof waar elektrolysers van ordegrootte een à twee megawatt nodig zijn. Maar ook op afgelegen locaties, waar mensen offgrid gaan, is elektrolyse nuttig in te zetten.’

Nieuwe industrie Ondertussen worden er enkele grote fabrieken voor elektrolyse-apparaten gebouwd. Volgens Van der Burg hebben alkaline-elektrolysers een streep voor bij het bouwen van grote fabrieken, zoals die van tweehonderd megawatt die Shell in Rotterdam bouwt.

Een van de grootste waterstoffabrieken van Europa die al operationeel is – de fabriek van Iberdrola in Spanje van twintig megawatt – is wel gebaseerd op PEM-elektrolyse. ‘Een ding is zeker, voor offshoretoepassingen is PEM handiger, omdat het flexibeler kan worden belast en minder ruimte inneemt. Een alkalinestack is ongeveer manshoog, wel twee bij twee meter. Een PEM-stack is maar vijftig bij vijftig centimeter.’ Dat hangt samen met de stroomdichtheid: bij alkaline is die lager dan een ampère per vierkante centimeter, bij PEM groter dan twee ampère per vierkante centimeter.

Het produceren van waterstof op offshorelocaties bevindt zich nog in de ideeënfase, maar het zou volgens Van der Burg wel een logische stap zijn. ‘Over een aantal jaar staat er zoveel capaciteit aan windturbines op de Noordzee, in 2030 al 21 gigawatt en in 2050 is 70 gigawatt voorzien, dat er regelmatig te veel stroom wordt geproduceerd. Het ligt dan voor de hand om er waterstof van te maken en dat door pijpleidingen naar land te transporteren.’ •

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

Loopt de hyperloopreis ten einde of staan we juist aan het begin?

Hoop voor de hyperloop Terwijl in Amerika het bedrijf Hyperloop One de handdoek in de ring gooide, bouwde het European Hyperloop Centrum in Veendam de eerste honderden meters lange testbuis van Europa.

Heeft dit snelle en energiezuinige transportsysteem de toekomst of blijft het bij een droom?

Einde van de rit. Eindstation bereikt. Krakend tot stil­ stand gekomen. Voor koppenmakers was het makkelijk scoren, toen het Amerikaanse Hyperloop One op 22 december 2023 besloot ermee op te houden. Hyperloop One was het bekendste bedrijf ter wereld dat zich bezig­ hield met de hyperloop: de energiezuinige en supersnelle magneetzweeftrein die nauwelijks wrijving ondervindt, omdat hij zich door een vacuümbuis beweegt. De belofte

was dat de capsules hierdoor snelheden boven de dui­ zend kilometer per uur zouden bereiken. Maar na tien jaar actief te zijn geweest, waarin zelfs al een proefrit met passagiers werd gemaakt, hield Hyperloop One het voor gezien. Het lukte niet om klanten te vinden, ook niet na­ dat het bedrijf de focus had verschoven naar goederen­ vervoer. Het was te duur, te groot en te complex. Was dit dan het einde van de hyperloophype?

De buis van de hyperloop heeft een diameter rond de drie meter en staat op pilaren. beeld : hardt hyperloop

MAART 2024 • DE INGENIEUR

25

MOBILITEIT

Cem Celikbas en Noor Rinkes in een model van een Delft Hyperloop-coupé. foto : de ingenieur Bovenop de Delftse pod komen zweefmagneten; magneten in het midden vornen de motor. De rode wielen zijn ter bescherming. beeld : delft hyperloop

Daar lijkt het in Nederland niet op. Hier werd eind september 2023 juist het startschot gegeven voor de bouw van het eerste hyperlooptestcentrum, met een 420 meter lange testbuis in de Groningse stad Veendam. Die is inmiddels bijna klaar voor gebruik. De buis is opgebouwd en de verwachting is dat eind deze maand ook de vacuümpompen en elektriciteitsvoorziening op orde zijn. ‘Dit jaar zullen de eerste capsules er hun testritjes maken’, zegt Tim Houter, één van de oprichters van het bedrijf Hardt Hyperloop in Rotterdam en initiatiefnemer van dit European Hyperloop Center. ‘Het zijn juist mooie tijden. Het komt nu allemaal echt tot leven.’

Opschaalbaar prototype Ook in de Dream Hall van de TU Delft, waar een geselecteerd aantal studententeams werkt aan projecten voor een betere toekomst, klinken optimistische geluiden.

‘Wij zien dit niet alleen als een leuk project om aan te werken, maar we zijn ervan overtuigd dat de hyperloop er uiteindelijk daadwerkelijk komt’, zegt student werktuigbouwkunde Cem Celikbas, teamcaptain van het huidige Delftse Hyperloopteam.

Delft Hyperloop bestaat elk jaar uit een nieuwe groep van ruim dertig studenten, die een eigen capsule (ofwel pod) op schaal ontwikkelen en daarmee deelnemen aan een competitie: de European Hyperloopweek. Hierbij gaat het nadrukkelijk niet alleen om het winnen, maar ook om kennisuitwisseling en kruisbestuiving. Celikbas: ‘Het is een gezamenlijke inspanning om de implementatie van de hyperloop te versnellen.’

‘Bij de teams die ons voorgingen, draaide het er vooral om de pods sneller en efficiënter te maken’, zegt student industrieel ontwerpen Noor Rinkes, de pr-manager van Delft Hyperloop. ‘Zij bereikten snelheden tot driehonderd kilometer per uur.’ Dit jaar is de uitdaging om met een opschaalbaar concept te komen. Rinkes: ‘Tot nu toe ging het om de ideeën, inmiddels ook om de vraag of die haalbaar zijn.’

26

DE INGENIEUR • MAART 2024

Het eerste team van Delft Hyperloop werd opgericht in 2015 en aangevoerd door Houter. Dat team won de wereldwijde Hyperloop Pod Competition, die dat jaar was uitgeschreven door Elon Musk. Rinkes: ‘Die competitie liep door tot 2019. Toen kwam corona en daarna is het niet meer van de grond gekomen.’

Zweven en aandrijving Hoewel er veel bedrijven en veel concepten bestaan voor een hyperlooppod-en-buissysteem, is de basistechniek bij al die systemen dezelfde: de voertuigen zweven magnetisch door een buis waarin een lage luchtdruk heerst.

Bij Delft Hyperloop en Hardt Hyperloop levert een permanente magneet de levitatiekracht die maakt dat de capsule gaat zweven. Een elektromagneet levert de wisselende krachten voor de stabilisatie voor het dempen van verticale trillingen.

Ook de voorwaartse aandrijving van de capsule gebeurt met een elektromagnetische motor. Zowel Delft Hyperloop als Hardt Hyperloop heeft die motor in de loop der tijd van de buis naar de pod verplaatst, om het systeem flexibeler en de infrastructuur simpeler en goedkoper te maken.

Celikbas: ‘In het plafond van de buis zitten stalen tanden, waarlangs de pod zich als het ware voorttrekt door de elektromagneet steeds precies op het juiste moment om te polen. Het werkt eigenlijk net als een tandwiel, maar dan zonder dat er dingen tegen elkaar aan komen.’

Eén van de doelen van Delft Hyperloop is dit jaar om de aandrijfmotor die hiervoor wordt gebruikt kleiner en efficiënter te maken.

Het vacuüm in de buis wordt gecreëerd met vacuümpompen. ‘Daarmee halen we 99,9 procent van de lucht uit de buizen’, vertelt Houter, ‘waardoor de luchtdruk tot een millibar daalt.’ Hierdoor is er zeer weinig luchtweerstand en hoeft de aandrijfmotor bijna alleen maar kracht te leveren om te versnellen. Houter: ‘En bij het remmen kunnen we nog wat energie terugwinnen.’ Al met al ge-

Voorstelling van de pod van Delft Hyperloop die van baan wisselt.

BEELD : DELFT HYPERLOOP

bruikt de hyperloop hierdoor per passagier 90 procent minder energie dan een vliegtuig of auto en 50 procent minder dan een trein.

Baanwissel De buizen van de hyperloop krijgen een diameter van rond de drie meter – het kan ook een halve meter meer of minder zijn – en staan op palen. De testbuis in Veendam heeft een doorsnede van 2,5 meter en een uiteinde in de vorm van een zwaluwstaart: hij splitst zich in tweeën. De belangrijkste test die er moet worden uitgevoerd, is dan ook de baanwissel, zegt Houter. ‘Die is lastig, maar wel cruciaal. Als dat niet lukt, kun je geen netwerk aanleggen maar alleen trajecten van A naar B.’ Ook het Delftse studententeam houdt zich dit jaar met de baanwissel bezig. Belangrijk hierbij is dat de baan die de capsule kiest, wordt bepaald door de motor in de capsule en niet door de infrastructuur – zoals dat bij treinen wel gebeurt. ‘Bij treinen komen de meeste vertragingen op het spoor door wisselstoringen’, zegt Celikbas. ‘Wij willen een infrastructuur met zo weinig mogelijk poespas.’

En de andere technische uitdagingen? ‘Die zijn behapbaar. Het gaat vooral om het combineren van technologieën’, zegt Houter. ‘Alle technieken die we inzetten zijn al eens eerder gebruikt.’ In China, Japan en Zuid-Korea zijn commerciële magneetzweeftreinen in gebruik, vacuümtechnologie is niet nieuw en luchtdichte capsules die zich door een ruimte met een lage luchtdruk bewegen, stijgen dagelijks op vanaf Schiphol. Houter: ‘Het blijft natuurlijk een uitdaging om dat in combinatie op hoge snelheid werkend te krijgen, maar er zijn geen onoverkomelijke fysische beperkingen.’

Op lage snelheid heeft Hardt Hyperloop in een buis van dertig meter de combinatie van zweven, stabiliseren, aandrijven en zelfs de baanwissel in een lage luchtdrukomgeving al bewezen. Met de langere buis kan die snelheid nu omhoog. Volgens de planning moet er in

2030 een ‘echte’ pilot in werking zijn: een buis van enkele kilometers waarin het hele systeem draait en passagiers daadwerkelijk kunnen in- en uitstappen en een stukje kunnen reizen. In 2050 zouden de eerste Europese reizen gemaakt moeten worden.

Gewenningsproces Stel dat het allemaal lukt en er in 2050 een hyperloopsysteem bestaat waarmee we in minder dan een uur van Amsterdam naar Parijs kunnen reizen. Zouden mensen er dan in durven? Een capsule in een afgesloten buis met een ultra-lage luchtdruk, is dat niet gevaarlijk? ‘Dat vragen mensen ons vaak’, antwoordt Rinkes. ‘Kan ik dan nog wel ademen?, willen ze weten. Maar in de capsule zelf heerst natuurlijk een gewone luchtdruk, net als in een vliegtuig.’

‘Het is een gewenningsproces’, voegt Celikbas er aan toe. ‘De angst zal verdwijnen als blijkt dat er steeds weer mensen levend uit de hyperloop komen. Bij de eerste vliegtuigen waren de meeste mensen ook bang dat ze zouden neerstorten.’

Het reizen in een afgesloten omgeving heeft ook voordelen, namelijk geen overlast van wind en sneeuw, bomen op het spoor, ander verkeer en vogels die in de motor vliegen.

Evacuaties Voor eventuele evacuaties heeft Hardt Hyperloop al een systeem bedacht, laat Houter aan de hand van computeranimaties zien. De buis kan in compartimenten worden afgesloten en per compartiment snel weer op druk worden gebracht, waarna de deuren van de capsule open kunnen en de passagiers de buis via nooduitgangen kunnen verlaten – in de animatie gebeurt dat gemoedelijk en kalm. Ook Houter maakt vaak een vergelijking met vliegtuigen. ‘Daar zitten de passagiers ook in een soort buis. Maar dan op tien kilometer hoogte en met explosief kerosine in de vleugels.’

MAART 2024 • DE INGENIEUR

27

MOBILITEIT

De 420 meter lange testbuis van het European Hyperloop Center in Veendam eindigt met een baanwissel.

FOTO : HARDT HYPERLOOP

Prijsvechter De aanlegkosten van een hyperloop zijn ongeveer 25 procent lager dan die van een hogesnelheidslijn voor de trein, vertelt Houter, en de operationele kosten 25 tot 35 procent lager. Als er uiteindelijk een hyperloopnetwerk door heel Europa komt, zal de prijs voor de reiziger uitkomen op zo’n zeven cent per kilometer, berekende Hardt Hyperloop. Dat is vergelijkbaar met de prijzen van ‘prijsvechters’ in de luchtvaart.

De kosten zitten vooral in de buizen, waarvoor veel staal nodig is. Wat de hyperloop goedkoop maakt, is de makkelijke inpassing in de infrastructuur. Graaf- of boormachines zijn niet nodig, de buis is relatief gemakkelijk op pilaren langs bestaande wegen of spoorlijnen te plaatsen.

Houter: ‘Voor een hyperloop is veel minder landoppervlak nodig dan voor treinen of auto’s. Eén buis heeft dezelfde vervoerscapaciteit als zes rijstroken.’

Bovendien is de aanleg makkelijk: de buis wordt in componenten gemaakt, die ter plaatse alleen nog aan elkaar moeten worden bevestigd. Houter: ‘In Veendam lag er binnen zes weken een buis van ruim vierhonderd meter, opgebouwd uit 34 segmenten.’

Haalbaarheid Het zijn mooie projecten, vindt Maarten Steinbuch, hoogleraar mobiliteit aan de TU Eindhoven, die zelf niet 28

DE INGENIEUR • MAART 2024

bij de hyperloop betrokken is. De technische uitdagingen die er nog zijn, zijn oplosbaar, denkt ook hij. Wat dat betreft zou de hyperloop inderdaad binnen afzienbare tijd moeten kunnen werken.

Toch denkt Steinbuch dat het er niet van zal komen, omdat er voor een hyperloop een volledig nieuwe infrastructuur moet worden gebouwd. ‘Als je het vergelijkt met een weg of een spoorbaan is de aanleg van een hyperloopbuis inderdaad goedkoper. Maar die wegen en spoorbanen liggen er al. De hyperloopbuizen en hyperloopstations nog niet.’

Het verschil in kosten tussen de aanleg van een hyperloopbuis en de aanleg van een spoorweg zal niet voldoende zijn om de maatschappij enthousiast te krijgen voor zo’n grote systeemtransformatie, denkt Steinbuch.

‘Nieuwe infrastructuur moet dom en goedkoop zijn. Het zou geen 20 maar 80 procent moeten schelen.’

CO2 Dat de hyperloop energiezuiniger is, is wel een groot voordeel. Maar dat geldt tegen de tijd dat hij klaar is al veel minder, zegt Steinbuch. ‘Stel dat dat twintig jaar duurt. Dan rijden onze auto’s inmiddels op duurzame stroom zonder CO2-uitstoot en hebben de vliegtuigen – voor maximaal honderd passagiers en afstanden tot vijfhonderd kilometer althans – ook al elektrische aandrijving.’

Zo zou een hyperloopnetwerk door Europa er bijvoorbeeld uit kunnen zien.

BEELD : HARDT HYPER LOOP

Ook met duurzame stroom moeten we echter zuinig zijn, werpt Houter tegen, want de opwekking kost ruimte. ‘Voor tien keer meer zonne-energie is tien keer meer oppervlak nodig voor zonnepanelen. Bovendien zijn er nu al problemen op het stroomnet.’

Samen met CE Delft deed Hardt Hyperloop een life cycle analysis van verschillende vervoersmiddelen – waarbij de broeikasgasuitstoot van zowel bouw als gebruik van de infrastructuur en de voertuigen werd vertaald in het CO2-equivalent per passagier per kilometer.

Hierin deed reizen per hyperloop het twee keer beter dan reizen met de hogesnelheidslijn, vier keer beter dan vliegen en tien keer beter dan reizen per auto (uitgaande van de gemiddelde bezetting van 1,4 persoon per auto).

Samenwerking Intussen hóópt Steinbuch wel dat het gaat lukken. ‘Mijn advies: doe het in samenwerking met Europese partners.

Dat vergroot de kans van slagen aanzienlijk.’ Dat realiseren Celikbas, Rinkes en Houter zich ook. ‘Europa is voorloper als het om samenwerking gaat’, zegt Celikbas.

Zo is er het Hyperloop Development Program, waarin grote en kleine hyperloopbedrijven en -startups samenwerken met overheden en grote multinationals zoals staal- en boorbedrijven. Celikbas: ‘De Hyperloop One in Amerika was een zelfstandig opererend, commercieel bedrijf. Dat maakte het risico groter.’

Hardt Hyperloop tekende in 2018 een overeenkomst met Spaanse, Poolse en Canadese ontwikkelaars, om naar één Europees hyperloopsysteem toe te werken. In 2020 mondde dat uit in een Europese standaardisatiecommissie, die moet zorgen dat alle Europese hyperloopsystemen veilig en onderling compatibel worden gemaakt.

Nederland is niet het eerste Europese land waar testbuizen voor de hyperloop liggen, zegt Houter. Een startup uit Amerika heeft een buis in Frankrijk liggen, in Zwitserland ligt een kleinere in de vorm van een cirkel en Duitsland heeft er één. Buiten Europa zijn naast Amerika vooral India en China met hyperloop bezig – en ook daar zijn al buizen getest.

Houter: ‘Vooral China is al ver. Daar hebben ze testtracé’s van een paar kilometer, waar ze met snelheden van ruim zeshonderd kilometer per uur doorheen gaan.’

De Chinese overheid is dan ook tamelijk doortastend, als het om investeren in gewenste technologie gaat.

Toch mag ook Houter niet klagen. In 2021 heeft Europa een investering van meer dan vijftien miljoen toegezegd aan Hardt Hyperloop, de Nederlandse overheid doet mee met bijna vijf miljoen, de provincie Groningen met bijna drie miljoen. Houter: ‘En dan zijn er nog private investeerders. Het is een flinke boost, wat de kans vergroot dat we uiteindelijk in de hyperloop zullen reizen. Ja, het zijn mooie tijden.’ • MAART 2024 • DE INGENIEUR

29

S TA RT U P S T E K S T: L O U R E N S B O O T

Hoe een startupdroom als een zeepbel uiteenspatte

Als de techniek het laat afweten Startup Sponsh ontwikkelde een innovatieve textielcoating die bij lage temperatuur water uit de lucht absorbeert en dat bij hogere temperatuur weer loslaat als bruikbare druppels – als alles goed gaat.

Maar het ging niet goed. Ondanks een flitsende start, vele tonnen aan investeringen en miljoenen aan toezeggingen, lukte het niet de techniek goed werkend te krijgen. Ceo en medeoprichter Lourens Boot kijkt terug én vooruit in dit openhartige verslag.

Sponsh-oprichters Lourens Boot (links) en Kurt Hamming. foto : sponsh

Zeven jaar geleden dacht ik dat ik nú ongeveer de planeet zou hebben gered (en daarbij miljonair zou zijn geworden). Graag leg ik uit waaarom dat toch niet is gebeurd.

In 2017 begon ik aan een avontuur om water uit de lucht te halen voor de vergroening van de planeet. Op de Technische Universiteit Eindhoven was ik een fantastische uitvinding tegengekomen die het mogelijk zou maken bomen te irrigeren met water uit de lucht, door simpelweg gebruik te maken van de cyclus van dag en nacht. Met deze technologie zouden we het grootste zoetwaterreservoir op onze planeet kunnen aanboren: de atmosfeer. Aangezien jaarlijks vier miljoen vierkante kilometer vruchtbaar land tot woestijn vervalt, is dat heel hard nodig. Voor mij was dit het ideale project: een tastbaar, groen product, gebaseerd op wetenschap en geinspireerd door de natuur, eenvoudig te implementeren, schaalbaar, met een enorme markt en de daadwerkelijke potentie de planeet echt een beetje beter te maken.

De eerste inspiratie kwam tijdens een camperreis door Portugal. Ondanks de enorme droogte waren alle spullen

die we buiten lieten staan elke ochtend drijfnat. Ik moest denken aan de Namibische woestijnkever. Die overleeft in een van de droogste gebieden op aarde, door water uit de lucht te halen. Waarom doen wij dat niet?

Ik stuitte op onderzoek van Catarina Esteves aan de TU/e. Zij had een slim nanotextiel ontwikkeld dat bij lage temperaturen water absorbeert om dat bij hogere temperaturen automatisch weer vrij te geven. Ik kende Catarina niet, maar besloot haar te bellen. We zaten een uur aan de telefoon. Ze legde me uit dat ze nog maar een paar vierkante centimeter van het textiel had. En dat ze graag zou willen dat deze uitvinding zich zou ontwikkelen tot een echt product, maar geen ondernemer was.

Ik op mijn beurt houd er juist van nieuwe technologie te ontwikkelen – dat deed ik al toen ik nog voor The Ocean Cleanup werkte. We besloten een partnerschap aan te gaan: de geboorte van Sponsh.

Catarina was de uitvinder en wetenschappelijk adviseur, maar het runnen van het bedrijf deed ik alleen. Dat heeft voordelen (directievergaderingen zijn zo voorbij!), maar het voelde ook eenzaam. Een paar keer leek de ideale medeoprichter gevonden, maar telkens weer was de match niet perfect. Ik was huiverig voor het founders dilemma: 65 procent van de startups mislukt vanwege conflicten tussen oprichters.

Na bijna een jaar zoeken kwam ik Kurt Hamming tegen. In veel opzichten is Kurt het tegenovergestelde van mij. Hij is afgestudeerd in rechten en filosofie, ik ben ingenieur. Hij is altijd ondernemer geweest, ik heb jaren als ‘loonslaaf ’ voor multinationals gewerkt. Hij kan goed onderhandelen, ik houd meer van technologische innovatie. Hij heeft er een hekel aan om op het podium te staan, ik ben dol op pitchen.

Dus besloten we om te ‘trouwen’. In de loop van het jaar had ik langzaamaan een ‘founders dreamdocument’ opgesteld: een eenvoudig vragenlijstje, door initiatiefnemers van een startup te beantwoorden. Het had me veel matchmakingstijd bespaard als ik dat document vanaf het begin had gehad. Aan ons ‘huwelijk’ lag het niet dat het met Sponsh toch misliep.

30

DE INGENIEUR • MAART 2024

Over media-aandacht had Sponsh niet te klagen. Hier installeert Lourens Boot mockupSponsh-textiel in een wijngaard.

Sponsh als beschermend material rondom een jonge aanplant. foto ’ s : sponsh

Maar toen begon de realiteit zich te roeren. Dat begon zachtjes, toen Jorrit de Jong, die in die beginjaren bij ons kwam werken, uitlegde dat dingen in de scheikunde gewoon niet zo werken.

Jorrit had gelijk. Het reproduceren van het nanotextiel bleek alleen in een wetenschappelijk laboratorium te kunnen (daar ging ons schuurtje); zonder een doctoraat in de scheikunde was er sowieso geen beginnen aan.

We gooiden er wat extra geld tegenaan, huurden een hightech lab én een superintelligente scheikundige, maar het werkte nog steeds niet. In ieder geval niet in reële omstandigheden en niet goed genoeg. Nóg meer geld, nóg meer chemie-experts, het hielp allemaal nauwelijks.

Ik had de innovatie in de chemie volledig onderschat.

Het grappige aan chemie is: je doet wat stoffen bij elkaar in een flesje, het borrelt een beetje en er gebeurt iets magisch. Maar je weet niet precies wát er is gebeurd, omdat het zich allemaal op nanoniveau afspeelt. We eindigden met veel doodlopende wegen. Dat was voor mij niet nieuw, zo werkt innovatie.

Alleen in de chemie bleken de verbeterstappen aanzienlijk meer tijd te kosten.

Elke keer dat we een technisch probleem oplosten, dook er weer een ander op. Het leek net dat kermisspelletje: je slaat de ene mol neer en ergens anders duikt er weer een andere op.

Dit ging jaren door. Het geld vloog er doorheen, investeerders werden nerveus, wij misschien nog wel meer. Wat doe je dan?

In veel opzichten zag onze startup er namelijk fantastisch uit. We hadden een goed team, met de slimste scheikundigen. Wekelijks kwamen er verkoopaanvragen binnen van over de hele wereld. We wonnen prijzen en kregen wereldwijd media-aandacht. We sloten intentieverklaringen met grote klanten, samenwerkingsverbanden met gerenommeerde organisaties als de TU/e, Land Life en Trees for All, en hadden een goede verhouding met onze investeerders. Onze bedrijfsvoering was

t

Mijn eerste businessplan was hilarisch. Binnen twee jaar zouden we massaal productie gaan draaien en over de hele wereld verkopen. Ik wilde het materiaal in onze garage produceren, om het vervolgens eerst in de eigen tuin en daarna bij boeren in de buurt te testen. Hoe moeilijk kon het zijn? Ik ben toch ingenieur? Ik werk graag met mijn handen én ben cum laude afgestudeerd aan de Technische Universiteit Delft.

Daarna zou er een mini-proeffabriek volgen, de eerste verkoop, feedback, iteraties, grote fabriek, massaproductie. Ik kon ons Big Hairy Audacious Goal (de term is van startup-strateeg Jim Collins) al bijna ruiken: uit de lucht water oogsten voor één miljard jonge bomen in 2040.

MAART 2024 • DE INGENIEUR

31

S TA RT U P S

Op nanoschaal is te zien hoe het materiaal werkt: in droge vorm (links) en wanneer het zich heeft volgezogen met water uit de lucht. beeld : sponsh

solide, gebaseerd op haalbare financiële modellen. We werkten hard en met veel plezier. Het enige ‘minuscule’ probleem: de technologie kwam niet rond.

Dus wat doe je nadat je vijf jaar lang hebt geprobeerd te ontwikkelen en te itereren zonder een significante doorbraak? Haal je meer geld op en probeer je het nog een keer? Of besluit je de stekker eruit te trekken? Feit was dat ons onderzoek zo fundamenteel was geworden dat dit realistisch gezien niet paste in een startup-context. Het paste veel beter in een universitaire R&D-omgeving. Het zou nog lang duren voor het product op de markt zou komen. Wat gingen Kurt en ik in de tussentijd doen? Ik kon mezelf bovendien niet goed motiveren om nóg meer geld in te zamelen. Het voelde niet goed tegenover investeerders. Ik kon niet volmondig beweren dat ik verwachtte dat ze hun geld snel zouden terugverdienen.

Mijn vrienden lachen nu nog om die keer toen ik me bij het watersporten na een val aan een wakeboard-touw bleef vastklampen, in de verwachting dat ik weer zou opstaan, zoals James Bond dat doet – maar wat me gekneusde ribben opleverde waarvan ik weken last hield.

Ik wil maar zeggen: ik houd niet van opgeven. Vaak een goede eigenschap, maar soms zit ze in de weg. Kurt zat daar als serie-ondernemer anders in. Hij had al tien bedrijven opgericht. Sommige faalden, andere deden het niet onaardig en een paar waren zelfs succesvol. ‘Het is net een schaakspel’, zei hij als fervent schaker. ‘Je moet alle mogelijke zettencombinaties nagaan en als je ziet dat geen ervan tot een winnende positie leidt, is het tijd om door te gaan naar het volgende potje.’

We wisten allemaal hoe laat het was. Natuurlijk, Catarina zet het onderzoek aan de TU/e voort en wellicht leidt dat ooit nog tot een ander schaalbaar concept. Maar onze startup-droom was genadeloos uit elkaar gespat.

Het stopzetten van de activiteiten kwam niet eens als een verrassing. Toch buitelden allerlei gevoelens over elkaar heen zodra ik de beslissing had genomen. Gevoelens van 32

DE INGENIEUR • MAART 2024

falen en zelfs schaamte voorop. Het was ons niet gelukt om zelfs maar één boom een droge zomer te laten overleven, laat staan een miljard. We hadden de verwoestijning geen halt weten toe te roepen. We hadden van de startup geen financieel succes gemaakt.

Onze missie, ons ‘waarom’, onze intrinsieke drijfveer gedurende die vijf jaar: het was allemaal weg. Het voelde haast als rouw.

Maar tegelijk voelde ik opluchting en dankbaarheid.

Er was nu duidelijkheid. De reacties van het team, de investeerders, onze partners en mijn familie waren hartverwarmend.

Wat heb ik van deze reis geleerd?

1. De weg van onderzoekspaper naar een werkend, schaalbaar, betaalbaar product is lang.

2. Een goed team vergt tijd, caring & sharing. Het delen van de aandelen helpt trouwens ook.

3. Zorg ervoor dat je je visie, missie en doelstellingen snel vaststelt en alleen tijd besteedt aan activiteiten die deze ondersteunen.

4. Wees kieskeurig. De belofte van ‘gratis geld’ uit startup-uitdagingen, incubators en administratief intensieve subsidies leverde vooral vertraging op.

5. Met eerlijke verhalen kom je een eind.

Het stoppen met Sponsh bood ook mogelijkheden om andere coole dingen te doen. Kurt en ik hebben sindsdien aan verschillende projecten gewerkt, zowel samen als alleen. Ik ben ook gaan beseffen dat bovenstaande lessen misschien klinken als typische startup-dingen, maar dat veel bedrijven soortgelijke uitdagingen hebben, zij het in een ander jasje. Dat is wat ik nu doe: dergelijke innovatie- en organisatie-uitdagingen aanpakken, bij diverse bedrijven. Ontzettend gaaf om te doen, met mooie resultaten.

Of ik nog eens een Sponsh-achtig project ga aanpakken?

Zeker weten. Maar dan met technologie die nét wat verder is ontwikkeld. •

Podium

Vier experts delen hun inzichten in de technisch-maatschappelijke actualiteit.

Deze maand: Rudy van Belkom.

Elon Musk: held of schurk?

Er was eens een zeer vermogende onder- jaar chaos zal heersen voordat er een Tweede nemer die zijn miljoenen in een breed scala Galactisch Imperium ontstaat. Om die peaan innovatieve technieken en toepassingen riode te verkorten sticht de hoofdpersoon investeerde. Zijn innovaties moesten bij- twee geleerdenkolonies, oftewel foundations. dragen aan een betere wereld. Een wereld Gaat er al een belletje rinkelen? Ook de waarin elektrische auto’s de norm zijn, waarin naamgeving van zijn SpaceX-raketten (Falmicrochips hersenziekten genezen en hyper- con) en ruimteschepen (Dragon) maken zijn loops langeafstandsreizen verduurzamen. voorliefde voor sciencefiction duidelijk. Ze De visie van deze gewaagde ondernemer zijn afgeleid van Star Wars-films.

De vraag is hoe we over pakweg honbeperkte zich niet tot de grenzen van de wereld. Nee, hij was ervan overtuigd dat een derd jaar op Musk terugkijken. Als een multiplanetair leven de enige oplossing zou filantropische held die ons naar een betezijn voor het bedreigde voortbestaan van de re toekomst heeft geleid of als maniakale schurk die zijn waanbeelmens op aarde. Hij werkte den tegen elke prijs aan daarom aan ruimtereizen ons heeft opgedrongen? naar Mars om aldaar een koLinksom of rechtsom is lonie te kunnen stichten.

Wat zien we het vrijwel onmogelijk Zijn innovaties vormden de basis voor eerder ondenkals samenleving om zijn invloed te negeren. bare vormen van vooruitgang als vooruitgang?

En Musk is niet de enige en spoorden andere wetenvermogende ondernemer schappers en ondernemers met een dwingende visie aan om nog innovatiever te op onze toekomst. Ook zijn. Nog groter te denken.

Maar deze ondernemer was ook controversi- Jeff Bezos (Amazon) en Richard Branson eel. Hij ging zich steeds meer met de politiek (Virgin) investeren fors in zaken als ruimbemoeien. Want wie invloed heeft, wil zijn tevaart. De opkomst van deze invloedrijke invloed benutten én behouden. Zo spekte hij ondernemers roept de vraag op hoe we ons de kas van verschillende politieke partijen en tot dergelijke krachten moeten verhouden. schakelde hij communicatiesystemen uit in Hoe zien we de balans tussen marktwerking tijden van oorlog. Zijn persoonlijkheid werd en regulering? En tussen welvaart en welzijn? Technologie houdt geen rekening met gekenmerkt als obsessief en maniakaal.

Het moge duidelijk zijn dat het hier niet landsgrenzen, terwijl publieke waarden om een fictief karakter gaat, maar om Elon veelal cultureel bepaald zijn. In hoeverre Musk, die zijn eigen sprookjes tot uitvoering kunnen en willen we toestaan dat commerbrengt. Hij is inmiddels zo vermogend dat ciële magnaten aan de knoppen van onze gehij zijn jeugdfantasieën daadwerkelijk kan zamenlijk toekomst draaien? Of hebben we waarmaken. Het is overduidelijk dat zijn durfallen als Musk juist nodig om verder te visie om van de mens een multiplanetair komen? Hiervoor is het van belang om als ras te maken overeenkomsten heeft met de samenleving consensus te vinden over wat Foundation-boekenreeks van sciencefiction- we onderaan de streep als vooruitgang zien. schrijver Isaac Asimov. Een verhaallijn die Mijn voorstel is om niet te lang te wachten over het Eerste Galactische Keizerrijk gaat, met dit gesprek. zo’n vijftigduizend jaar in onze toekomst. De hoofdpersoon ontdekt dat het keizerrijk ten Rudy van Belkom is directeur van onder zal gaan en dat er eerst dertigduizend Stichting Toekomstbeeld der Techniek.

MAART 2024 • DE INGENIEUR

33

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

4TU start onderzoekscentrum voor de geschiedenis der techniek

Leren van het verleden Door de expertise op het gebied van de techniekgeschiedenis te bundelen, hopen de vier technische universiteiten de ingenieurs van nu te helpen toekomstige transities vorm te geven. ‘Wie de toekomst wil verbeelden, grijpt al gauw naar het verleden’, zegt wetenschappelijk directeur Erik van der Vleuten.

Welke rol speelde techniek in de grote maatschappelijke veranderingen in de afgelopen twee eeuwen? Dat is een van de centrale vragen waarop het nieuwe 4TU.History of Technology centre zich richt. Het centrum is begin dit jaar stilletjes van start gegaan. De vier technische universiteiten brengen er hun kennis en expertise op het vakgebied techniekgeschiedenis samen, met als doel om studenten, ingenieurs en het bredere publiek meer inzicht te geven in de maatschappelijke betekenis van techniek en ingenieurs gedurende de afgelopen eeuwen.

Dat historische besef moet dan weer helpen om richting te kiezen voor de toekomst.

Wetenschappelijk directeur van het nieuwe centrum is Erik van der Vleuten, hoogleraar Techniekgeschiedenis van de Technische Universiteit Eindhoven en directeur

34

DE INGENIEUR • MAART 2024

van het TU/e History Lab. De komst van het centrum is hard nodig, legt hij uit. Tot in de jaren negentig was er een periode waarin de technische universiteiten en andere partijen, met ingenieursvereniging KIVI als een van de aanjagers, samenwerkten op het gebied van techniekgeschiedenis. Het was de tijd van de grote, ambitieuze projecten, zoals de dertiendelige boekenreeks over de geschiedenis van de techniek in Nederland in de negentiende en twintigste eeuw.

‘Daarna werd het mode om kernactiviteiten op één specifieke plek te concentreren’, zegt Van der Vleuten.

‘Techniekgeschiedenis belandde in Eindhoven.’

De TU/e greep die kans met beide handen aan. De onderzoeksgroep groeide er snel en profileerde zich met name ook in het buitenland sterk. ‘We zijn internationaal

foto : tu eindhoven

een heel sterke groep, maar de nationale samenwerking zijn we uit het oog verloren.’ Het nieuwe centrum moet dat weer goedmaken.

De focus op onderzoek en de concentratie in Eindhoven schaadde bovendien het onderwijs in de techniekgeschiedenis aan de andere technische universiteiten.

‘Aan alle TU’s moet je onderwijs kunnen aanbieden over vragen als: Waar komt het ingenieursberoep vandaan en waar gaat het naartoe? Die brede reflectie op het eigen vak en op de techniek raakte de afgelopen decennia op de achtergrond.’

Maatschappelijke discussies Al vervulde de TU/e de afgelopen jaren de sleutelrol op het gebied van de internationale techniekgeschiedenis, dat wil niet zeggen dat er op de andere TU’s niets gebeurde, benadrukt Van der Vleuten. ‘Het vak is gefragmenteerd geraakt. Overal zitten groepen en groepjes met een eigen focus, van de geschiedenis van de gebouwde omgeving tot landbouwgeschiedenis. Die brengen we nu bij elkaar.’ Dat schept ruimte voor grotere, fundamentele discussies, zegt Van der Vleuten, over vragen als: wat is de maatschappelijke rol van techniek en wat hebben ingenieurs te betekenen in de grote, technisch-maatschappelijke transities van nu?’

Hoewel het centrum uitgaat van 4TU en de vier technische universiteiten leidend zijn op het gebied van technisch-wetenschappelijk onderzoek en onderwijs, moet het een open organisatie worden. ‘Op andere universiteiten en hogescholen is zeker ook relevante kennis aanwezig. Wij willen die graag betrekken in bredere discussies over techniek en maatschappij in langetermijnperspectief.’

Ondanks de academische achtergrond richt het centrum zich ook nadrukkelijk op de maatschappij. De onderzoekers, zo is de bedoeling, gaan transdisciplinair samenwerken met zo veel mogelijk maatschappelijke partners – van KIVI en de vorig jaar opgerichte Netherlands Academy of Engineering tot ngo’s, bedrijven en beleidsmakers.

Dat biedt meerdere kansen, zegt Van der Vleuten.

‘Enerzijds krijgen we door het gesprek aan te gaan met veel partijen oog voor een breder scala aan historische verhaallijnen, die we vervolgens kunnen uitdiepen. Een rijkere geschiedenis dus. Anderzijds bestuderen we of en hoe die dialoog en de opgedane historische inzichten ook wat in beweging zetten bij die maatschappelijke partners: het zogenoemde actionable history.’

Inspirerende voorbeelden Relaties tussen verleden en toekomst zijn interessant en relevant, omdat de manier waarop we over de toekomst denken vaak samenhangt met onze visie op het verleden, zegt Van der Vleuten. ‘We zetten ons tegen dat verleden af of gaan er juist op zoek naar inspirerende voorbeelden. Zo verankeren we onze visie op de toekomst vaak met een les uit het verleden. Met dat soort mechanismen gaan we aan de slag.’

Dat vraagt ook van het vak techniekgeschiedenis dat het zich steeds opnieuw uitvindt. Het verleden is immers zo rijk, dat telkens opnieuw de vraag moet

4TU.centres 4TU, het overkoepelende netwerk van de universiteiten van Delft, Eindhoven, Twente en Wageningen, telt inmiddels elf zogenoemde centres: netwerkorganisaties die zich bezighouden met een centraal thema,

elk met een eigen wetenschappelijke directeur. Behalve voor techniekgeschiedenis bestaan er centres voor onder meer gebouwde omgeving, energie, gezondheid en ethiek & technologie.

worden gesteld welke historische lijnen relevant zijn.

‘Geschiedenisboeken, in de regel door alfa’s geschreven, wekken steevast de indruk dat politieke keuzen de grootste maatschappelijke gevolgen hebben’, zegt Van der Vleuten. ‘Maar de gevolgen van technologie zijn vaak veel ingrijpender.’

Dynamisch proces Sinds het begin van het civiele ingenieurschap grofweg twee eeuwen geleden, draait het in het vak om het aanpakken van maatschappelijke opgaven. Daarbij zouden technologische oplossingen liefst geen nieuwe problemen moeten veroorzaken. Op dat gebied ging het regelmatig mis en daar is in de ingenieurswereld veel over nagedacht. In de toekomst is dat niet anders. In het huidige decennium gelden de duurzaamheids- en digitale transities als de grote thema’s. Om die goed te kunnen aanpakken, zegt Van der Vleuten, is een veelzijdig verhaal nodig, waarin de perspectieven van relevante groepen worden meegenomen. ‘Er is een politiek verhaal, gekenmerkt door beloften of juist angsten; maar zo’n verhaal leidt vaak tot cycli van torenhoge verwachtingen en diepe teleurstellingen.’

Een meer omvattende kijk op het verleden kan daar uitkomst bieden. ‘Wie de toekomst wil verbeelden, grijpt immers al gauw naar het verleden. Geschiedenis kan als een trechter selectief verledens en de daarin besloten toekomstperspectieven zichtbaar maken.’ Daaruit volgt dat een ruimere kijk op het verleden tevens een groter palet aan toekomstperspectieven en handelingsopties kan onthullen.

Intussen blijft de ontwikkeling van techniek en maatschappij een dynamisch proces, zegt Van der Vleuten.

‘Eigenlijk is het maar een raar en kunstmatig onderscheid: dit is het heden, alles tot nu toe noemen we het verleden en wat er komen gaat noemen we de toekomst.

En dit alles wordt bestudeerd door verschillende wetenschapsgebieden. Beter kijken we over die grenzen van heden, verleden en toekomst heen. Want zonder elkaar kunnen ze niet bestaan.’ • MAART 2024 • DE INGENIEUR

35

Neem nu een kennismakingsabonnement

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

WAAR

KUN N EN

W E

N A A RT O E?

DE

IN GEN IEU R

T IP T

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

t/m 5/5 Hoe de Zaanstreek verandert Toen documentaire fotografen Bert Verhoeff en David Galjaard in de Zaanstreek kwamen wonen, verbaasden zij zich over ‘de manier waarop de mens en het mensenwerk samenkomen. Het contrast tussen de oprukkende woningbouw en de nog altijd aanwezige industrie vroeg erom te worden vastgelegd.’ Het resultaat is de tentoonstelling Stroom. De Zaan in beweging, die laat zien hoe de Zaanstreek – het oudste industriegebied van Europa – transformeert. Wegens succes verlengd tot begin mei.

Meer info: zaansmuseum.nl/ zien-doen/fototentoonstelling-stroom/

Techniekmuseum over de grens Uitgekeken op de Nederlandse techniekmusea? Steek eens de grens met België over.

Mechelen heeft Technopolis, een vooral op kinderen gericht museum waar iedereen met alle voorwerpen en apparaten zelf aan de slag mag. Neem nu de gloednieuwe expositie ON/OFF. Trek à la Harry Potter een onzichtbaarheidsmantel aan of speel computergames met eye-tracking, een systeem dat de ogen volgt. Trek gekke bekken naar robothoofd Felix of bewonder een levensecht hologram. Meer info: technopolis.be

t/m 1/9 200 jaar Virtual Realities

Kunnen we onze ogen wel geloven? Met de opkomst van AI-gegenereerd beeld is die vraag relevanter dan ooit. Maar niet nieuw. In de tentoonstelling De Grote Illusie – 200 jaar Virtual Realities neemt Teylers Museum in Haarlem de bezoeker mee naar de negentiende eeuw, toen optische illusies uitgroeiden tot massaspektakel. Dompel je onder in de wortels van virtual reality, augmented reality en deepfake. Hiernaast is een beschilderde schijf uit 1831 te zien van de Belgische hoogleraar Joseph Plateau, die onderzoek deed naar het menselijk oog en de traagheid van ons gezichtsvermogen aantoonde: wie de schijf snel ronddraaide, zag ineens bewegend beeld. De nieuwe vorm van optisch vermaak werd snel populair en al in 1833 verschenen de eerste commerciële sets van deze zogenoemde fenakistiscoop.

Meer info: teylersmuseum.nl/nl/bezoek-hetmuseum/wat-is-er-te-zien-en-te-doen/de-grote-illusie-2013-200-jaar-virtual-realities

beeld : technopolis ; collectie gum gents universiteitsmuseum ; bert verhoeff

t/m 26/3 Alles over textiel Dat textiel lang niet alleen in onze kleding wordt gebruikt, laat het TextielMuseum in Tilburg zien. Van kunstenaars, mode- of productontwerpers, tot architecten: allemaal verwezenlijken zij hun ideeën op een andere manier. Op de tentoonstelling Makersgeheimen #3 – voor de hele familie kruipt de bezoeker in het hoofd van deze vindingrijke makers. Ontdek ook wat zij allemaal moeten doen om tot hun gedroomde eindresultaten te komen.

Meer info: textielmuseum.nl/ tentoonstellingen/makersgeheimen-3-voor-de-hele-familie

MAART 2024 • DE INGENIEUR

37

ACTUEEL TECHNIEKNIEUWS vind je op deingenieur.nl

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

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

TECHNIEK MAAKT JE TOEKOMST

DE INGENIEUR

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

Jims verwondering ‘Voorsprong door techniek.’

Echt waar?, vraagt redacteur Jim Heirbaut zich af.

Opgepast voor de clichégenerator Dit stuk heb ik zelf geschreven. Ik zeg het er maar even bij, want misschien denkt u wel dat ik ChatGPT aan het werk heb gezet.

Er is veel te doen over generatieve kunstmatige intelligentie. Onze freelancemedewerker Bennie Mols schreef er vorige maand in dit blad een interessant stuk over. Hij maakt mooi inzichtelijk hoe ingenieurs, scheikundigen en programmeurs veel kunnen hebben aan AI als nieuw instrument in hun gereedschapskist. Lange lappen code schrijven of nieuwe moleculen ontwerpen met gewenste eigenschappen, dat kan AI al heel behoorlijk.

Het is natuurlijk geweldig als AI op deze manier de wetenschappelijke en technologische ontwikkelingen kan versnellen. Maar glibberig wordt het op gebieden als kunst, muziek en literatuur, waar sommigen toch ook grote kansen zien voor AI. Want ook tot het schrijven van stukken tekst, het genereren van nieuwe afbeeldingen of zelfs video’s, is AI inmiddels al goed in staat.

Hier moeten we veel kritischer zijn op ‘generatieve AI’. Er wordt namelijk niets gegenereerd. Wat ChatGPT-achtige software doet is bestaande teksten nemen – heel veel! – en die door elkaar husselen met statistiek om vervolgens de meest waarschijnlijke tekst uit te spugen. Die lijkt dan nieuw, maar is niets anders dan een mengelmoes van wat er al was. Hetzelfde geldt voor foto’s, illustraties en video’s die je kunt oproepen met een tekstprompt: het ziet er geinig uit, maar iets nieuws of bijzonders zit

er niet in. Echte creativiteit is ver te zoeken. Misschien dat de term ‘generatieve AI’ hier beter vervangen kan worden door ‘clichégenerator.’ Wie dit probeert te vermijden, schiet al gauw uit de bocht. Zie de blamage bij Google dat beeldgenerator Gemini diversere beelden wilde laten maken.

Dit leidde tot historisch incorrecte voorbeelden, zoals een zwarte vrouwelijke paus of Vikingen van kleur.

Helemaal kromme tenen krijg ik als mensen vol overtuiging beweren dat generatieve AI ‘zóveel tijdwinst’ gaat opleveren bij het schrijven van teksten. Als dat zo is, wat is dan de waarde van de teksten die je schrijft voor je werk? Wat stellen die dan eigenlijk voor?

Zanger en songwriter Nick Cave wond zich er op zijn eigen blog The Red Hand Files ook over op. Een lezer vroeg hem wat hij vond van het gebruik van ChatGPT voor het schrijven van liedjes: ‘ChatGPT verwerpt elk idee van een creatieve worsteling, dat onze inspanningen ons leven bezielen en voeden, waardoor het diepte en betekenis krijgt. […] ChatGPT draagt zo bij aan het mechaniseren van de menselijke verbeelding. […]

Een “songwriter” die ChatGPT gebruikt om “zijn” teksten te schrijven omdat het “sneller en makkelijker” is, neemt deel aan deze erosie van de ziel van de wereld en de geest van de mensheid zelf en zou, om het beleefd te zeggen, verdomme moeten ophouden zichzelf nog songwriter te noemen.’

Voor zielloze marketingteksten voldoet ChatGPT natuurlijk prima.

Chinese kolen

Luchtvaart

In het januarinummer van De Ingenieur staat op pagina 27 een grafiek met het kolenvermogen per land. Wat ik hierbij mis is een vergelijking met het aantal inwoners. Dan ontstaat er een genuanceerder beeld over het kolenvermogen. Om er een paar te noemen: 0,792 gigawatt per miljoen Chinezen 0,619 gigawatt per miljoen Amerikanen 0,482 gigawatt per miljoen Duitsers 0,260 gigawatt per miljoen Russen 0,229 gigawatt per miljoen Nederlanders 0,169 gigawatt per miljoen Indiërs Doe je dit voor alle twintig grootste uitstoters en voeg je Nederland toe, dan ziet het totaalplaatje er heel anders uit. Dat laat onverlet dat alle uitstoters zullen moeten meedoen aan grootschalige reductie. De impact per land is natuurlijk wel zoals de grafiek in het januarinummer aangeeft. Bijvoorbeeld 20 procent reductie in China levert dan ook een veel substantiëlere bijdrage dan 20 procent reductie in Nederland.

Marc Vrehen, Utrecht

Het artikel Naar een fossielvrije luchtvaart (januari) vond ik werkelijk uitstekend. Niet in de laatste plaats omdat ik voorstander ben van uitgebreid gebruik van waterstof voor energie- en elektriciteitproductie. De grondstof is immers zeer ruim voor handen.

Graag zou ik ook een artikel zien over de mogelijkheden om personenauto’s te voorzien van waterstofverbrandingsmotoren of waterstofturbines voor elektrische motoren.

Jaren geleden heb ik mijn benzinemotor laten

PORTRET : ROBERT LAGENDIJK

ombouwen tot een LNGverbrandingsmotor en dat had veel voordelen. Waterstof heeft weer veel voordelen in vergelijk met EV-automobielen.

Ik verwacht dat voor waterstofopslag in auto’s oplossingen kunnen worden gevonden.

Wel denk ik dat een waterstofverbrandingsmotor de beste kansen heeft. En aangezien voor de productie van waterstof elektriciteit nodig is, lijkt mij daarvoor kernenergie de beste keuze. Aan kleine kerncentrales wordt momenteel hard gewerkt.

Max van de Stadt, Vries

MAART 2024 • DE INGENIEUR

39

Productontwerpen van morgen

Fietsvriendelijke flextrein Het Zwitserse spoorbedrijf SOB wil in treincoupés geen voorrang geven aan zitplaatsen boven plek voor fietsen. Daarom experimenteert het nu met flexibel inzetbaar treinmeubilair.

In Nederland vindt de Fietsers­ bond dat de Nederlandse Spoorwegen zich actiever moet inzetten om het mee­ nemen van fietsen in de trein makkelijker te maken. De fiets­ plekken in intercity’s zijn bij ons relatief klein en bevinden zich tussen de coupés in langs een wand met klapzittingen.

Schweizerische Südostbahn (SOB) wil in de Zwitserse treinen zowel personen als fietsen een volwaardige oplossing bieden en ontwikkelde daarom 40

DE INGENIEUR • MAART 2024

opklapbaar treinmeubilair. Het treinpersoneel kan afhanke­ lijk van de verwachte drukte aan fietsen, bijvoorbeeld in de zomermaanden, een deel van de treincoupé met twee vierzitsopstellingen aanpassen.

Daarvoor moeten SOB­werk­ nemers eerst het tafeltje aan de wand omhoog klappen. Daarna klappen ze de zittingen van de stoelen omhoog, roteren de rugleuningen iets naar voren en draaien de stoelen per twee tegen de zijkant van het trein­

stel. Fietssymbolen op de vloer markeren dat deze ruimte voor fietsen is bestemd.

De opklapbare stoelen zijn te monteren op de bestaande montagepunten in Zwitser­ se treinstellen. Daarnaast experimenteert SOB ook met een hangende zitbank parallel aan de wand. Bovenop is er bagageruimte voor bijvoor­ beeld schooltassen. Onder en voor de zitting is ruimte om on­ der meer bagage, e­scooters of rollators te stallen. (PS)

•

foto : sob / erfindergeist

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

Afvallen met trilpil Een trillende pil die een verzadigd gevoel geeft.

Onderzoekers van MIT ontwikkelden dit nog experimentele, mechanische afslankmiddel.

De helft van de Nederlandse volwassenen heeft overgewicht.

Medicijnen die de eetlust onderdrukken zónder bijwerkingen zijn dun gezaaid en het ‘wondermiddel’ semaglutide, dat drie jaar geleden op de markt verscheen, wordt sneller verkocht dan fabrikanten het kunnen produceren. Onderzoekers van MIT bedachten een manier om sneller en goedkoper tot een verzadigd gevoel te komen met een mechanisch medicijn: een trillende pil die eenvoudig is in te slikken en een verzadigd gevoel geeft in de maag. Het onderzoek werd deels gefinancierd door de farmaceut Novo Nordisk, producent van het populaire diabetesmedicijn Ozempic, dat ook geliefd is onder mensen die willen afvallen.

Shriya Srinivasan, destijds promovendus bij MIT, kwam op het idee voor de trillende pil. Zij wist waar een verzadigd gevoel vandaan komt: wan-

neer de maag vol is, worden gespecialiseerde cellen in de maagwand uitgerekt, waarop deze zogenoemde mechanoreceptoren een signaal sturen naar de hersenen. Ook wist ze, dat wanneer een spier trillingen ondergaat, deze het gevoel krijgt dat hij verder wordt uitgerekt dan daadwerkelijk het geval is.

Zo kwam Srinivasan op het idee om een lege maag met een trillende pil voor de gek te houden. En dat werkte. De onderzoekers testten de pil op varkens die tot een half uur daarna 40 procent minder aten.

De onderzoekers monitorden de hormoonniveaus en ontdekten dat dezelfde hormonen vrijkwamen als na een maaltijd, zelfs als de dieren hadden gevast. Bijwerkingen constateerden de onderzoekers niet.

Voordat hij de markt op kan, moet er eerst een oplossing worden gevonden om de pil langer in de maag te laten verblijven en om hem naar wens te activeren. Nu verlaat de pil het lichaam via de spijsvertering en moet hij dagelijks opnieuw worden ingeslikt. Ook is het middel nog niet getest op mensen.

(SB)

•

Klikpocketveer Een Britse ontwerpstudio en een Chinese startup brengen een repareerbaar matras op de markt dat bovendien in losse onderdelen is te vervoeren.

Wanneer een matrasveer stuk gaat, is deze meestal niet zelf te herstellen.

Vaak wordt een matras dan weggegooid, in Nederland zijn dat er zo’n 1,7 miljoen per jaar. De Britse ontwerpstudio Layer en de Chinese startup Mazzu ontwierpen daarom een demonteerbaar matras waarbij de gebruiker de pocketveren zelf in elkaar kan klikken en deze kan vervangen wanneer er een stuk is. Ook kan de gebruiker zo zelf de hardheid van het matras heel precies bepalen door verschillende veren te gebruiken: zacht, middelhard en hard. De pocketveren zitten tussen een bodem en een topper ingeklemd, maar blijven zichtbaar aan de zijkant van het matras.

Het matras is bovendien makkelijker schoon te maken en te vervoeren.

De losse veren kunnen voor vervoer worden gecomprimeerd tot één vijfde van hun oorspronkelijke formaat.

Het Mazzu-matras is gemaakt van textiel, wol, plastic en staal. Lijm en schuim van polyurethaan, dat veel wordt gebruikt in matrassen, maar belastend is voor het milieu, komen er niet in voor. De prijs van het matras gaat gelijk op met andere duurzame matrassen die al op de markt zijn: een tweepersoonsmatras kost vijftienhonderd euro. (SB)

•

BEELD : MIT ; MAZZU

MAART 2024 • DE INGENIEUR

41

EUREKA

Vingerbeschermer Hand- en vingerletsel is goed voor een derde van alle arbeidsongevallen. De Duitse startup Digity ontwikkelde daarom het exoskelet ARTUS dat de vingers beschermt en de productiviteit verhoogt.

Het soort verwondingen dat het meeste voorkomt, verschilt per industrie. Het varieert van snij-, schaaf- en brandwonden tot handbreuken en -kneuzingen en in ergere gevallen afgerukte vingers. Daarnaast kan overbelasting leiden tot problemen op de lange termijn. Constante druk op de vingertoppen kan de gevoelige zenuwen in de vingers kapotmaken. Door het overstrekken van de vingers tijdens drukbewegingen kunnen de gewrichten in de vingers beschadigen.

ARTUS is een ergonomisch exoskelet specifiek ontwikkeld voor vingers en duim. Afhan-

42

DE INGENIEUR • MAART 2024

kelijk van de variant wegen ze zes tot twaalf gram per stuk.

Ze zijn over de bijbehorende werkhandschoen heen op de vingers en duim te schuiven.

De variant voor de vingers heeft drie en die voor de duim twee scharnierende segmenten van nylon. Deze segmenten zijn met elkaar verbonden door gewrichten van kunststof en staal. De gewrichten geven normale bewegingsvrijheid aan de vingers en duim, maar voorkomen dat ze te ver naar achteren kunnen doorstrekken.

Het harde oppervlak van de exoskeletten beschermt bovendien tegen snijwonden of

blauwe plekken. In kleine openingen op de vingertoppen ligt een dun schuimmateriaal dat de gebruiker voldoende gevoeligheid geeft om heel precies om te kunnen gaan met kleine voorwerpen, zoals het oppakken van schroeven, moeren en bouten.

Volgens onderzoek beschermt ARTUS tegen meer dan 95 procent van de meest voorkomende verwondingen aan handen en vingers.

Gebruikers kunnen bovendien op een verantwoorde manier 30 procent meer kracht zetten, waardoor ze beter kunnen werken. (PS)

•

foto : digity

Stille beller De een schalt graag door een drukke treincoupé, de ander gunt de medereizigers hun rust en houdt het gesprek liever privé. Bellers uit de laatste categorie kunnen nu Silent Mask gebruiken.

Slaap- en vaarkar Een fietskar die dienstdoet als bagageruim, slaapplek en boot moet fietsvakanties aantrekkelijker maken. Een stevige e-bike moet de gebruiker zelf meenemen.

De Let Aigars Lauzis stuitte tijdens zijn fietstocht van Londen naar Tokyo op een aantal ongemakken. Hij kon maar weinig bagage meenemen, moest elke dag zijn tent opzetten en afbreken en was voor het oversteken van water afhankelijk van bruggen en veerboten.

Dus ontwierp hij de lichtblauwe, elektrische driewieler BeTriton met ingebouwde elektrische motor, die bagage kan vervoeren, slaapruimte biedt voor twee personen en kan varen.

Nu is er ook een kleinere en goedkopere versie, de BeTriton Trailer, waar de gebruiker zelf zijn e-bike voor kan spannen. DIe kost 9900 euro, slechts de helft van het bedrag van zijn grotere broer. Een sterk accupakket is wel een voorwaarde om de beladen fietskar van maximaal driehonderd kilogram te trekken, en bij voorkeur een motor met interne overdracht, waar de versnellingen in de motor zitten ingebouwd.

Om te varen klapt men simpelweg de zijwielen van de BeTriton Trailer in, blaast de drijvers op en gaat te water.

De ingebouwde elektrische motor om te varen heeft een actieradius van 25 kilometer. De fietskar werd al getest in de Zwitserse Alpen, Berlijn en Amsterdam en de eerste leveringen volgen naar verwachting later in 2024. (SB)

Silent Mask is een mondmasker dat stemgeluid van de gebruiker in het masker opvangt en voorkomt dat het buiten het masker hoorbaar is. In het masker zit een microfoon die het stemgeluid via Bluetooth naar de smartphone van de gebruiker stuurt. Het inkomende geluid van de gesprekspartner is gewoon hoorbaar via de standaard oordopjes.

Om met iemand tegenover zich te praten, kan de gebruiker het spraaksignaal van de microfoon naar een externe speaker op het masker sturen. Het telefoongesprek wordt dan gedempt.

De Franse startup Skyted ontwikkelde Silent Mask in samenwerking met Airbus en het Franse nationale onderzoekscentrum voor lucht- en ruimtevaart ONERA. Voor de geluidsdemping paste Skyted het materiaal leonar (long elastic open neck acoustic resonator) toe, dat door ONERA is ontwikkeld om het geluid van straalmotoren te dempen.

In het masker zou dit materiaal 80 procent van de stemfrequenties absorberen. Ook inkomend omgevingsgeluid wordt gedempt en indien nodig kan het stemgeluid via de microfoon elektronisch worden versterkt.

Het masker weegt 220 gram. De ingebouwde batterij heeft een gebruiksduur van tien uur en kan in anderhalf uur worden opgeladen. Het masker heeft verder nog een ingebouwd ventilatiesysteem om vrijuit te kunnen ademen. Opvallend is dat Skyted met het oog op pandemieën niet meteen een filter heeft ingebouwd, zodat het masker tegelijk dienst kan doen als mondkapje.

De Franse startup haalde tot nu via crowdfunding in ieder geval alvast bijna het twintigvoudige van het vereiste startbedrag op om Silent Mask in productie te kunnen nemen. (PS)

•

•

foto ’ s : betriton ; skyted

MAART 2024 • DE INGENIEUR

43

EUREKA

Thuiscomposteerder Voor mensen die in een appartement wonen, is het composteren van organisch afval niet praktisch. Met de Waste Composter van het Amerikaanse bedrijf Puresky kan dit nu binnen een paar uur gewoon binnenshuis.

De Waste Composter is niet het eerste composteringsapparaat voor gebruik in huis, maar werkt veel sneller dan de concurrentie. Het enige wat de gebruiker hoeft te doen is het organisch afval in de opvangbak van het apparaat te deponeren. Dat kan van alles zijn, zoals fruiten groenteresten, oud brood, vleesresten en zelfs (niet al te dikke) botten.

De opvangbak heeft een capaciteit van vier liter. Na het sluiten van de deksel wordt met een druk op de knop het composteren gestart.

44

DE INGENIEUR • MAART 2024

Tijdens het composteringsproces wordt het organisch afval verwarmd, gedroogd en vermalen. Daarvoor zitten onderin de opvangbak twee stationaire en vier ronddraaiende stalen messen.

De vrijkomende lucht met vochtdeeltjes wordt afgezogen en door twee koolstoffilters geleid, om zo te voorkomen dat er vieze luchtjes vrijkomen. Een display geeft aan wanneer de filters moeten worden vervangen. Afhankelijk van het gebruik is dit groweg elke drie tot zes maanden.

Na het composteren is de opvangbak als een emmer uit het apparaat te tillen. Het composteringsproces duurt in de standaardmodus zes uur.

Het volume van het afval wordt tijdens het composteren tot 90 procent gereduceerd. De gebruiker kan ook kiezen voor de snelle modus, die meer energie kost maar binnen drie uur klaar is. Het apparaat verbruikt 150 tot 200 kilowatt per jaar voor een gemiddeld huishouden van vier personen. Het geluidsniveau bij gebruik ligt onder de zestig decibel. (PS)

•

foto : puresky

Rolf zag een ding

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

Elektrische fietsen

Tafeltennis voor blinden Blinden die een potje tafeltennissen. Het lijkt onmogelijk, maar onderzoekers van de University of Sydney werken aan een pingpongtafel die met geluidssignalen de positie van de bal weergeeft.

Een slimme bril waarmee blinden en slechtzienden via geluidssignalen kunnen navigeren bracht onderzoeker Craig Jin van de University of Sydney op het idee van een pingpongtafel. ‘Ik zag gelijk de link met sporten. Tafeltennis kwam als eerste in me op, waarschijnlijk omdat ik dat zelf graag doe.’ Zo begon Jin aan de ontwikkeling van een pingpongtafel voor blinden.

De tafel verschilt niet van een reguliere pingpongtafel, behalve dat om de tafel camera’s en luidsprekers staan opgesteld. De truc was om met de camera’s de positie van de pingpongbal te registeren en die direct om te zetten in geluidssignalen die een 3D-beeld creëren van de bal in de ruimte.

Daarvoor gebruikte Jin eventcamera’s, een type camera dat niet werkt door een aantal beelden per seconden vast te leggen, maar alleen de verandering in helderheid registreert – in dit geval de stuiterende pingpongbal. ‘Dat maakt de analyse van bewegend beeld veel simpeler en accurater’, schrijft Jin. Vervolgens zet een algoritme het beeld van de eventcamera’s om in een geluidssignaal, afgespeeld door de speakers die aan weerszijden en op verschillende hoogten om de pingpongtafel staan. Hoe dat geluid precies zal klinken en hoe nauwkeurig de positie van de bal kan worden waargenomen, wordt nu onderzocht.

Het zal nog even duren voor het eerste blinde potje tafeltennis kan worden gespeeld. Makkelijk zal dat de eerste keer ook zeker niet zijn, weet Jin. ‘Ik vergelijk het graag met lezen en schrijven: dat is in het begin ook niet makkelijk. Uitbereiding van de zintuigen vraagt om oefening. Maar dat is ook meteen het wonderlijke van het menselijke brein: dat is in staat om veel te leren.’ (SB)

•

FOTO : UNIVERSITY OF SYDNEY ; PORTRET : ROBERT LAGENDIJK

Vaste lezers van mijn column weten het. Steevast eindig ik met: ‘Tevens ben ik van mening dat elektrische fietsen als brommers moeten worden gezien.’ Toen ik precies een jaar geleden VanMoof belachelijk maakte (ja, ik heb gegniffeld toen ze failliet gingen), voegde ik dat statement toe onder mijn column en sindsdien herhaal ik dat.

Laat het duidelijk zijn dat ik de elektrische fiets een geweldige toevoeging vind aan het mobiliteitsarsenaal. Het is tien keer beter dat voor korte en middellange ritjes een elektrische fiets wordt gebruikt dan een vervuilende en ruimte-innemende auto. Het is tien keer beter om met een stille elektrische fiets een tocht door de natuur (of stad) te maken dan met een lawaaierige brommer. Ja, ook ik vind de fatbike onzinnig vanuit energie-oogpunt, maar over smaak valt wat dat betreft moeilijk te twisten. Waarom vind ik dan toch dat elektrische fietsen als brommers moeten worden gezien?

Sinds 2006 geldt voor snorfietsers een rijbewijsplicht, sinds 2023 ook een helmplicht. Daarmee zijn deze regels voor alle brommers (bromfietsen tot 40 kilometer per uur en snorfietsen tot 25 kilometer per uur) gelijkgetrokken.

In de memorie van toelichting bij de wetswijziging van 2006 staat uitgelegd wat de aanleiding hiervoor was. Onderzoek liet zien dat snorfietsers van 16 en 17 jaar een 22 keer zo hoge kans op een ongeluk met ernstig letsel lopen als fietsers van dezelfde leeftijd.

De memorie duidt dit als volgt: ‘oorzaken zijn de jeugdige overmoed, het gebrek aan ervaring, de kwetsbaarheid van het voertuig zelf en het snelheidsverschil tussen de bromfietser en de overige verkeersdeelnemers.’

Het lijkt mij onwaarschijnlijk dat deze oorzaken ineens magisch verdwijnen wanneer iemand niet op een benzinebrommer, maar op een elektrische tweewieler zit. Want dat is wat elektrische fietsen zijn: e-brommers met een gaspedaal dat je bedient door je voeten rondjes te laten draaien die met 25 kilometer per uur net zo hard mogen als snorfietsen.

Elektrische fietsberijders zijn zo divers als andere mensen. Van broze opaatjes die op de elektrische fiets weer buiten komen in plaats van met de auto gaan, via forenzen die twintig kilometer e-fietsen in plaats van in de file staan tot pubers die stoer op hun fatbike door de stad scheuren. Om hen allemaal – en hun medemensen – te beschermen, moeten we ze net zo behandelen als bromfietsers: minimumleeftijd van zestien jaar, kenteken, rijbewijs, helmplicht.

Ik zal daarom als afsluiting van mijn columns blijven herhalen: tevens ben ik van mening dat elektrische fietsen als brommers moeten worden gezien.

PS: op mijn website staat verdere uitleg over de technische haalbaarheid van deze wetswijziging en de kleine lettertjes.

Zie rolfhut.nl/ebike.

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

MAART 2024 • DE INGENIEUR

45

Wat drijft de hedendaagse ingenieur?

Lucas Nieuweboer is hydroloog bij ingenieursbureau Sweco en hardloper. Dat hardlopen is meer dan een hobby. Onlangs won hij als eerste Nederlander sinds 2006 ‘de Halve van Egmond’.

‘Jaar na jaar verbeter ik mezelf’ Tekst: Jim Heirbaut • Foto: Bianca Sistermans

‘Ik heb altijd hardgelopen. Als kind ging ik met mijn ouders mee naar wedstrijden en liep ik kids runs. Zoals veel anderen begon ik op de atletiekbaan, maar de werpnummers lagen me niet. Op mijn veertiende werd ik gescout als talent en belandde ik in een selectieteam.

Met diezelfde trainer, Koos Kiers, werk ik nog altijd.

Ik vind mezelf niet bovenmatig getalenteerd. Wel ben ik erg consistent, jaar na jaar verbeter ik mezelf. Ik denk dat niet veel mensen dit constant kunnen opbrengen. Ik loop letterlijk elke dag hard. Aan hardlopen raak je ook een beetje verslaafd. Doe ik het een dag niet, dan voel ik me slechter. De laatste tijd heb ik gewerkt aan mijn lenigheid door yoga te doen. En met speciale oefeningen heb ik de spieren rond mijn heupen sterker gemaakt, zodat ik langer de ideale loophouding kan volhouden, ook als ik moe word. Ik probeer me tegen blessures te wapenen door goed naar mijn lichaam te luisteren. Na al die jaren herken ik vrij goed met welk pijntje ik kan doorlopen en bij welke pijn ik gas moet terugnemen.

Mijn studie hydrologie aan de Vrije Universiteit in Amsterdam was veelal theoretisch, maar ik geniet ervan om met die kennis praktische projecten te doen, de omgeving van mensen beter te maken. Ik vind die puzzel leuk, een probleem helemaal afpellen tot ik begrijp hoe we het kunnen oplossen. Na mijn masterproject bij Sweco trad ik er in dienst. Ik werk er nu vijf jaar als adviseur op het gebied van stedelijke waterhuishouding.

Zo help ik steden met maatregelen om beter bestand te worden tegen hevige regenval die vaker zal voorkomen.

Dat water willen we tegelijk langer vasthouden, want

ook perioden van hitte en droogte komen vaker voor.

Hittestress is een reëel probleem in steden. Ik vind het opvallend dat we veel geld steken in dijken, maar dat we aan hittestress nog weinig doen. Bij overstromingen vallen zelden slachtoffers, maar in warme perioden overlijden jaarlijks tientallen, soms honderden mensen extra.

Mensen die anders misschien nog hadden geleefd.

Mijn baan van 32 uur mag ik uitsmeren over vijf dagen, wat me de rust en de ruimte geeft goed te trainen.

Vaak ren ik ook naar mijn werk. Ik heb het getroffen met mijn teamleider. Die zegt: “Het maakt niet uit waar je je werk doet, zolang je dat goed doet.” Binnenkort ga ik naar Kenia om te trainen, dan gaat de werklaptop mee.

Door het hardlopen kan ik goed plannen en naar deadlines toewerken. Daarbij kan ik wel eens iets verder gaan dan anderen. Wat ik meeneem van het bedrijven van topsport is de mindset mezelf continu te willen verbeteren. Ik denk dat het ook in je werk gezond is om je voortdurend te blijven ontwikkelen. Daarvoor is een stimulerende werkomgeving nodig, zodat mensen het beste uit elkaar kunnen halen.

Zeker als je jong bent, kun je jezelf op de lange afstanden lang blijven verbeteren doordat je lichaam efficiënter leert omgaan met energie. De winnaar van de Olympische marathon van Rio, Eliud Kipchoge, is nu veertig en doet in Parijs weer mee. Voor mij komen de limieten voor deelname aan Europese Kampioenschappen binnen bereik. Op dit moment werk ik met alles wat ik doe toe naar de Marathon van Rotterdam, mijn eerste daar, op 14 april. Precies op die dag moet ik in topvorm zijn.’ • MAART 2024 • DE INGENIEUR

47

K U N S T M AT I G E I N T E L L I G E N T I E T E K S T: M A R L I E S T E R V O O R D E

Artificial Intelligence helpt afvalwater efficiënt te zuiveren

Rioolwater beter benutten Rioolwater is tegenwoordig een bron van grondstoffen en energie.

Dat maakt afvalwaterzuivering duurzamer, maar ook complexer.

Royal HaskoningDHV, Waterschap De Dommel en zes internationale partners maken daarom DARROW: een AI-platform dat het zuiveren van rioolwater autonomer en efficiënter maakt.

De rioolwaterzuiveringsinstallatie van Tilburg zuivert dagelijks zestig miljoen liter afvalwater.

FOTO : WATERSCHAP

De doelstelling van rioolwaterzuiveringsinstallaties is de afgelopen tien jaar drastisch veranderd. Ging het er vroeger om het water van schadelijke stoffen te ontdoen om het daarna zo snel mogelijk te kunnen lozen, tegenwoordig wordt het afvalwater steeds meer als bron van grondstoffen beschouwd. Het bevat bestanddelen van kunstmest, zoals stikstof en fosfaat, en het bouwmate-

DE DOMMEL

48

DE INGENIEUR • MAART 2024

riaal cellulose. Verder kunnen bij het zuiveringsproces polymeren en CO2 voor de glastuinbouw worden geproduceerd.

Wereldwijd kan het terugwinnen van nuttige bestanddelen uit het afvalwater 16,6 miljoen ton stikstof, 6,3 miljoen ton kalium en drie miljoen ton fosfaat opleveren, dat was begin 2020 de schatting van het UNU-INWEH,

het instituut voor water, milieu en gezondheid van de Verenigde Naties. Dat is voldoende voor 13,4 procent van alle benodigde kunstmest. Daarnaast is de energie die als biogas uit dat afvalwater kan worden gewonnen volgens de UNU-INWEH genoeg om 158 miljoen huishoudens van elektriciteit te voorzien.

Optimaal rendement Er zijn verschillende knoppen waaraan de beheerder van een zuiveringsinstallatie kan draaien voor een optimaal rendement, zoals de beluchting en de verblijftijd van het water in diverse tanks met bacteriën. ‘Dat gebeurt op grond van door sensoren aangeleverde informatie’, zegt Weijers. ‘Maar dat is inmiddels zó veel en complex, dat het voor de beheerder nauwelijks mogelijk is om het overzicht te houden.’

Op het platform van DARROW worden verschillende vormen van kunstmatige intelligentie ingezet om die beheerder bij te staan, zegt Aris Wittenborg, deskundige op het gebied van digitale ontwikkelingen in het afvalwaterbeheer bij RHDHV. Ook voor de aanvang van het project werd er al veel gemeten en automatisch aangestuurd, maar dan met de ‘traditionele’ geautomatiseerde procesbesturing, dus op basis van voorschriften.

Bijvoorbeeld: bij detectie van een toename van stof X, voer zuurstof toe met knop Y. Wat daar nu is bijgekomen, is AI op basis van machine learning. Dat is AI die zelf, op basis van het herkennen van patronen, optimale oplossingen kan vinden – als ze maar genoeg voorbeelden heeft gezien van wat goed werkt. Wittenborg: ‘AI doet dit mogelijk zelfs beter dan menselijke beheerders, omdat bij waterzuivering heel veel processen gelijktijdig plaatsvinden. Soms moet een beheerder een snelle beslissing nemen op grond van vijftien verschillende grafieken die tegelijk binnenkomen.

Dat is geen doen.’

Trainen Het machine learning-model is getraind met gegevens vanuit de zuiveringsinstallaties, maar ook met data die zijn gegenereerd door wiskundige modellen op basis van FOTO : KOELLE / CC BY - SA 3.0/ WIKIMEDIA COMMONS

(Grond)stoffen uit rioolwater halen Rioolwater stroomt eerst door roosters om het grofvuil te verwijderen, vervolgens belandt het in zandvangers en voorbezinktanks om de vaste deeltjes te laten bezinken, waarna het eindigt in een of meerdere tanks waar bacteriën de overgebleven afvalstoffen afbreken.

Voor het terugwinnen van grondstoffen uit het restslib bestaan verschillende methoden. Dat kan bijvoorbeeld door chemicaliën toe te voegen aan

het slib. Zo is fosfaat te winnen met magnesium dat met het fosfaat (en ammonium) reageert tot de vaste stof struviet, dat door kristallisatie is af te scheiden. Een andere mogelijkheid is het toevoegen van ijzerzouten, waardoor ijzerfosfaat (vivianiet) ontstaat. Dit kan worden teruggewonnen door magnetische scheiding. Voor het winnen van andere stoffen, zoals polymeren voor plastics, zijn specifieke extra processen nodig.

fysica, chemie en biologie. Wittenborg: ‘Daarmee kun je de grenzen opzoeken, plotselinge gebeurtenissen simuleren en noodgevallen nabootsen.’

De verwachting is dat het model dat als training voor de machine learning-tool is bedacht, straks ook dienst kan doen om mensen te trainen. Dat is een waardevolle bijvangst, vindt Weijers. ‘Het is net als bij een vliegtuig’, zegt hij. ‘Je traint piloten voor de échte noodsituaties ook het liefst in de flight simulator’.

▼

Chemische fabriek Grondstoffen terugwinnen uit afvalwater draagt bij aan de circulaire economie en helpt opwarming van het klimaat tegen te gaan. Maar van rioolwaterzuiveringsinstallaties maakt het complexere systemen, zegt Stefan Weijers, beleids- en innovatiemanager bij Waterschap De Dommel. ‘We hebben er extra processtappen bij gekregen en de installaties zijn steeds meer op chemische fabrieken gaan lijken.’ Om die reden wordt ook het aanen bijsturen van de installatie ingewikkelder.

Ingenieursbedrijf Royal HaskoningDHV (RHDHV) en Waterschap De Dommel zijn daarom sinds eind 2022 bezig met het ontwikkelen van een modulair AI-platform dat de beheerder hierbij kan ondersteunen: DARROW ofwel data-driven resource recovery from wastewater. Ze doen dit samen met de Universiteit Gent en onderzoeksorganisaties Vito, IMEC en Cobalt Water EU in België, technologiecentrum Ceit in Spanje, en communicatiebedrijf ESCI in Duitsland.

MAART 2024 • DE INGENIEUR

49

K U N S T M AT I G E I N T E L L I G E N T I E

Riool als goudmijn Naast veelvoorkomende stoffen zoals fosfaat en kalium, is er ook goud, zilver en platina te winnen uit het rioolwater.

In 2015 schatte een groep Amerikaanse onderzoekers uit steekproeven in het hele land dat het rioolslib in de Verenigde Staten per ton 16,7 gram zilver en 0,3 gram goud bevat.

Dichter bij huis deed de Vrije Universiteit Brussel afgelopen jaren onderzoek naar goud en zilver in het riool, in het kader van het project Sublimus. Dit onderzoeksproject richtte zich specifiek op het terugwinnen van de edelmetalen uit het rioolwater van Brussel. Dat zou idealiter elk jaar vijf tot tien kilogram goud kunnen opbrengen.

De edelmetalen bevinden zich in het water in de vorm van nanodeeltjes. Ze zijn daar terechtgekomen doordat mensen met zilveren of gouden ringen hun handen wasten, als medicijnresten of in het geval van zilver door het was-

sen van sportkleding of als restproduct van ontsmettingsmiddelen. Deze producten bevatten zilveren nanodeeltjes vanwege de antibacteriële werking.

De Belgische onderzoekers slaagden er in 2021 in het goud uit het afvalwater te extraheren met thiosulfaat (een zout bestaande uit zwavel en zuurstof) en thio-ureum, een organische verbinding van koolstof, stikstof, zwavel en waterstof.

‘Ook wij hebben al eens gekeken of er goud uit het rioolwater te winnen is’, zegt Stefan Weijers van Waterschap de Dommel, ‘maar dat viel tegen. De kosten om het goud in voldoende zuivere vorm eruit te halen, zijn hoog; dat wordt nogal eens onderschat.’ Dat merkten de Belgische onderzoekers ook.

Vooralsnog zijn de kosten van goudwinning een stuk hoger dan de opbrengst, concludeerden zij.

Het platform DARROW combineert alle AI-concepten, zowel de nieuwe als de technieken die al een tijd worden gebruikt. Wittenborg: ‘Het is een extra laag, die er als het ware boven komt te hangen.‘ Het systeem zal worden getest bij de rioolwaterzuivering van Tilburg. Die zuivert dagelijks zestig miljoen liter afvalwater uit Tilburg, Udenhout, Berkel-Enschot en Biezenmortel, en loost het gezuiverde water daarna op rivier De Zandleij. Uit het slib wordt groengas (biogas van aardgaskwaliteit) voor vierduizend huishoudens en CO2 voor de glastuinbouw geoogst.

‘Maar het gaat niet alleen om wat we kunnen terugwinnen’, zegt Weijers. ‘Het gaat ook om een zo laag mogelijk energieverbruik, het beperken van de uitstoot van broeikasgassen, het verwijderen van lastige stoffen zoals medicijnresten. En uiteindelijk vooral om de veiligheid en kwaliteit van het water.’

De verwachting is dat DARROW uiteindelijk een reductie van 20 procent in Het gaat energieverbruik en broeikasgasuitstoot oplevert, en 5 procent meer stikstof en ook om de 50 procent meer fosfaat uit het restslib veiligheid en verwijdert.

“

kwaliteit van het water

Ervaring De mensen die de rioolwaterzuivering bijsturen zijn in het algemeen zeer ervaren en weten op basis daarvan hoe ze de installaties op de meest efficiënte manier bedienen. ‘En dat is elke keer weer anders’, zegt Weijers. ‘Het afvalwater is namelijk een fluctuerende stroom met een wisselende samenstelling. Het varieert per seizoen, maar ook per dag en soms zelfs per uur.’

Door de vergrijzing ligt echter het gevaar op de loer dat de sector die ervaring kwijtraakt. De hoop is dat de AI-tool dit straks kan opvangen. Het doel is met nadruk niet om uiteindelijk op personeel te besparen, benadrukt Weijers. ‘Mensen blijven nodig. Het is net als in een vliegtuig. Als die op de automatische piloot vliegt, zit er altijd nog een echte piloot naast. Die controleert de automatische piloot, heeft de eindcontrole en kan ingrijpen als zich een situatie voordoet waarop de automatische piloot niet is getraind.’

’’

Blijven trainen Is de sector niet bang dat het, door AI de besturing van de installaties te laten overnemen, de kennis en ervaring bij de mensen straks helemáál kwijt is? ‘Dat is inderdaad een risico’, zegt Weijers. ‘Maar daarvan is iedereen die meewerkt zich nu al bewust, dus dat gaan we in goede banen leiden.’ Zo zal het AI-systeem niet alleen aanbevelingen geven over de aansturing van de installaties, maar ook erbij vermelden waarom het die aanbeveling doet. Verder zijn de beheerders betrokken bij de ontwikkeling van DARROW. ‘We gaan deze technieken pas toepassen als we voldoende begrijpen wat ze doen en waarom’, zegt Weijers. ‘En we blijven de operators trainen op het begrijpen en besturen van de processen.’ • 50

DE INGENIEUR • MAART 2024

foto : depositphotos

Enith

Een maandelijkse column in stripvorm door wetenschapsjournalist Enith Vlooswijk.

MAART 2024 • DE INGENIEUR

51

De Ingenieur in gesprek

Hannah Ritchie gaat doemdenken te lijf

‘Cijfers helpen om een probleem te begrijpen’ Wie alleen maar krantenkoppen leest, dreigt gedesillusioneerd te raken over de staat van de wereld. Wanhoop niet, zegt Hannah Ritchie, want veel dingen gaan wel goed. En van tal van problemen weten we al hoe we ze moeten oplossen.

Tekst: Jim Heirbaut

Milieuvervuiling, oorlog, groeiende ongelijkheid, klimaatverandering. Wie het nieuws volgt, kan de indruk krijgen dat de wereld niet meer te redden is.

Vooral op het gebied van het klimaat volgt het ene alar­ merende nieuwsbericht op het andere, met termen als uitsterven, kantelpunten en het ineenstorten van eco­ systemen.

Maar er is hoop, schrijft milieuwetenschapper Hannah Ritchie in haar onlangs verschenen boek Niet het einde van de wereld. Waarom wij de eerste generatie zijn met perspectief op een duurzame planeet. Laat de kranten­ koppen voor wat ze zijn, stelt ze. De cijfers laten zien dat het met een hoop zaken best de goede kant op gaat. En voor veel problemen die op het eerste gezicht uitzicht­ loos lijken, liggen de oplossingen al op de plank.

U krijgt e-mails van jonge mensen die het helemaal niet meer zien zitten, schrijft u.

Wat zeggen zij?

‘Ze schrijven hoe somber ze de toekomst inzien en dat ze op het punt staan om op basis van dat gevoel ingrijpen­ de levensbeslissingen te nemen. Bijvoorbeeld om geen kinderen te nemen. Sommigen zeggen dat ze niet weten of het nog zin heeft te gaan studeren of om überhaupt in hun eigen toekomst te investeren. Ik krijg zelfs mails van jonge mensen die zeggen suïcidaal te zijn. Klimaat­ wetenschappers die ik spreek krijgen soortgelijke mails.

Een jaar of tien geleden zat ik zelf in een vergelijkbare positie. Ik zag niet hoe we al die problemen, met name rond klimaatverandering, ooit zouden kunnen oplossen.

En ik had echt het gevoel dat we geen toekomst hadden.

Ik kan me dus heel goed voorstellen hoe deze mensen zich voelen.’

52

DE INGENIEUR • MAART 2024

Wat veroorzaakt dit sombere beeld bij deze veelal jonge mensen?

‘Een eerste reden is dat we niet snel genoeg gaan met de aanpak van problemen. Als zich een grote opgave aan­ dient en de regeringen ondernemen nauwelijks actie, dan kan iemand het gevoel krijgen dat de problemen onoplosbaar zijn. Ten tweede denk ik dat de discussie door sommige mensen en organisaties in het extreme wordt geduwd, met teksten als “De mensheid heeft nog maar twaalf jaar te gaan” of “We hebben nog maar zes­ tig oogsten over.” Of neem de oprichter van Extinction Rebellion, die beweert dat zes miljard mensen deze eeuw kunnen sterven door klimaatverandering, wat helemaal niet door klimaatwetenschap wordt ondersteund.’

Maar het is toch goed dat deze organisaties waarschuwen en proberen overheden aan te zetten tot actie?

‘Dat is zeker goed en ik steun Extinction Rebellion ook.

Maar ik denk dat we heel voorzichtig moeten zijn met de uitspraken die we doen. Het aanpakken van klimaat­ verandering gaat tientallen jaren in beslag nemen. En om dat momentum vast te houden, hebben we alle mensen nodig, moet de hele maatschappij meedoen.

Als we nu beweringen doen die niet waar zijn en men­ sen zien dat uiteindelijk in, dan tast dat het vertrouwen in de wetenschap aan. En dat kan onze inspanningen belemmeren om de vaart erin te houden gedurende vele decennia.’

Wat hoopt u met uw boek te bereiken?

‘Ik hoop dat het mensen ertoe aanzet om in actie te komen. Omdat ze zien dat de meeste problemen wel­

2015: MSc in carbon management, University of Edin­ burgh, na BSc in milieu­ wetenschappen 2017: treedt in dienst bij Our World in Data 2018: promoveert in Edinburgh op wereldwijde voedsel­ systemen en hun invloed op het milieu 2020 – heden: senior research fellow, Oxford Martin Programme in Global Development, University of Oxford 2024: publiceert het boek Not the end of the world. How we can be the first generation to build a sustainable planet

Heeft u een voorbeeld?

‘Ik hoor mensen wel eens zeggen dat het terugdringen van emissies of energieverbruik de economische groei zou hinderen. Maar dat is niet meer zo, dat is iets uit het verleden toen we alleen van fossiele brandstoffen afhankelijk waren. Tegenwoordig kan een land zijn bruto binnenlands product verhogen en tegelijk zijn economie koolstofarmer maken. Neem de recente cijfers over China. De grootste aanjager van economische groei in China vorig jaar was duurzame energie.’ foto : angela catlin

Over huishoudens schrijft u: men maakt zich soms druk over details, waardoor men het grotere plaatje mist.

‘Van dat focussen op kleinere dingen kunnen sommige mensen gestrest raken. Maar een groter probleem is dat die concentratie op de kleine dingen (afval scheiden, niet onnodig lampen laten branden, red.), het risico oplevert de grote dingen te missen. Wie iets kleins doet voor het klimaat, kan denken: o, nu heb ik mijn steentje bijgedragen aan het milieu. Dan missen ze de grote dingen. Dat verdient meer aandacht.’

Wat zijn dan die grote dingen?

‘Transport, om te beginnen. Ervoor kiezen geen auto te bezitten en in plaats daarvan het openbaar vervoer te nemen, te fietsen en te lopen, dat scheelt veel. En wie niet zonder auto kan, kan switchen naar een elektrische, dat is beter voor het milieu. Bij voedsel kunnen mensen een groot verschil maken door minder vlees te eten

t

iswaar groot zijn, maar dat we ze aan kunnen en dat ze oplosbaar zijn. Daarnaast wil ik met het boek misinformatie bestrijden die ook rondgaat over dit soort onder werpen. Over duurzame opwekking van energie doet vaak gebrekkige informatie de ronde, of het nu gaat over grondstoffen, landgebruik of kosten. Ik wil de juiste informatie bieden en de mythen ontkrachten die er zijn.’

MAART 2024 • DE INGENIEUR

53

QUOTE

Een groot deel van de bevolking wil het goede doen.

Die wil ik bereiken

en minder eten te verspillen. In huis gaat de meeste energie naar verwar­ men en koelen. Doe dat elektrisch is hier het devies; een warmtepomp is voordeliger dan een gasketel, voor mensen die het zich kunnen veroor­ loven. Zonnepanelen dragen natuurlijk veel bij. En een overkoepelende factor is het kopen van spullen. Spullen kopen die je eigenlijk niet nodig hebt, draagt enorm bij aan de koolstofvoetafdruk.’

Dat is individuele gedragsverandering. Wat kunnen overheden doen?

‘De grootste transitie die we moeten maken, is zoveel mogelijk elektrisch doen en overstappen naar koolstof­ arme energie. Dat heeft namelijk als bijkomend voordeel dat het energieverbruik van de hele samenleving daalt.

Elektrificatie verlaagt ook het energieverbruik. De over­ heid moet daarin het voortouw nemen.’

U probeert mensen te overtuigen door met de juiste data en cijfers te komen. Maar we nemen onze beslissingen toch meestal op gevoel of uit emotie. Hoe ziet u dat?

54

Niet het einde van de wereld Hannah Ritchie 352 Blz. | € 23,99 e-boek € 12,99

‘Ja, daar zit wel enige waarheid in. Toch ben ik het niet eens met mensen die zeggen dat feitelijke data niemand overtuigen. Daar geloof ik niks van. Ik denk dat een groot deel van de bevolking goede bedoelingen heeft; zij willen het goede doen. Op dit moment doen ze mis­ schien wat goed vóelt en handelen ze naar emoties. Maar het zijn deze mensen die ik wil bereiken. Mensen die nieuwsgierig zijn en open staan om te begrijpen hoe ze de juiste keuzen kunnen maken.’

DE INGENIEUR •

MAART 2024

Uw werk bij Our World in Data draait om het verwerken van grote hoeveelheden cijfers.

Raakt u daar nooit door overweldigd?

‘Nee, cijfers op de dingen plakken helpt me juist om het probleem beter te begrijpen. Ik heb het gevoel dat ik de omvang van het probleem of de oplossing pas werkelijk kan bevatten als ik naar die cij­ fers kijk.’

We vinden het vaak lastig om over de wat verdere toekomst na te denken bij het maken van keuzen. Politici zijn daarin niet anders. Hoe kunnen we daarmee omgaan?

‘We hebben inderdaad de neiging om bij het nemen van beslissingen vooral aan de korte termijn te denken.

Het is volgens mij belangrijk om kortetermijnprikkels te laten overeenstemmen met langetermijnprikkels.

Wat ik daarmee bedoel is dat we ernaar moeten stre­ ven om de directe voordelen te laten zien. Elektrische auto’s zijn goed voor het klimaat op de langere termijn, maar ze verminderen vandaag al de luchtvervuiling. En neem de investering in zonnepanelen. Tien jaar geleden vroegen we mensen eigenlijk om tegen de economie in te gaan en het moreel juiste te doen voor de toekomst.

Dat was moeilijk te verkopen. Tegenwoordig zijn we in de fase waarin we kunnen zeggen: ga voor de goed­ koopste optie voor energie, dan draag je tegelijk bij aan het koolstofarm maken van de economie. Die logische keuzen voor de korte termijn dragen nu veel meer bij aan het grotere plaatje dan vroeger. Ik ben daarom veel optimistischer dan tien jaar geleden.’ •

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

Opererende robots Robots spelen al vrij lang een rol in de operatiekamers van de ziekenhuizen: van slangachtige robots die zich door het lichaam heen kunnen bewegen tot magnetisch aangestuurde minirobotjes die operatieve handelingen kunnen uitvoeren. Drie specialisten geven een lezing over deze snelle ontwikkeling en proberen een blik in de toekomst te werpen. Staan we op het punt onze chirurgen in te slikken?

Dinner symposium: Robots in hospital, Universiteit Twente, 19 maart, 18.00-21.30 uur, kivi.nl/afdelingen/kst/activiteiten

Zelfredzaamheid in de oorlog

Kunstmatige dijkbewaking Meer dan 3500 kilometer primaire waterkeringen en 14.000 kilometer regionale binnenwaterkeringen beschermen ons land tegen overstromingen. Bij het bewaken van de kwaliteit van deze dijken speelt kunstmatige intelligentie een steeds grotere rol. Op de DigiShape-dag passeren verschillende methoden van dijkmonitoring de revue, waaronder een aantal AI-systemen. Workshop: Dijkmonitoring & AI, TU Delft, 26 maart, 13.0017.00 uur, kivi.nl/afdelingen/bouw-enwaterbouwkunde/activiteiten

Netcongestie als spel Nederland heeft een Noordzee vol windturbines, velden vol zonnepanelen en parkeerplaatsen vol laadpalen. Goed nieuws voor de verduurzaming van de energie, maar een uitdaging voor het elektriciteitsnet. Bij dit bedrijfsbezoek aan de Techniekfabriek in Zutphen krijgt u niet alleen uitleg over hoe het elektriciteitsnet omgaat met balans en netcongestie, maar worden ook stakeholderrollenspellen gespeeld op de speciaal hiervoor ontworpen smart grid-tafel.

Bedrijfsbezoek Techniekfabriek: Netcongestie, Zutphen, 27 maart, 16.30-19.30 uur, kivi.nl/afdelingen/regio-oost/activiteiten BEELD : DEPOSITPHOTOS

De Russische invasie van Oekraïne heeft de Nederlandse houding ten opzichte van defensie veranderd, vooral wat betreft voldoende gevechtskracht en materieel. Enige mate van zelfredzaamheid is hierbij cruciaal en de defensie-industrie moet op het opvangen van onverwachte piekbehoeften zijn voorbereid. Het Kooy-symposium gaat in op vragen die rondom dit onderwerp leven. Is beschikbaarheid onder crisisomstandigheden een factor in het materieelkeuzeproces? Op welke technologieën moeten we ons richten? Tevens wordt de Prof. Kooyprijs uitgereikt.

Kooy-symposium: Smart Defence Industry, Majoor Kootkazerne Stroe, 3 april, 10.00-17.30 uur, kivi.nl/afdelingen/defensie-enveiligheid/activiteiten

MAART 2024 • DE INGENIEUR

55

Oppenheimer van A tot Z De Pulitzer Prize-winnende biografie van de ‘vader van de atoombom’ is eindelijk in het Nederlands vertaald. Het boek van Martin Sherwin en Kai Bird is boeiend, maar wel érg gedetailleerd.

Tekst: Marlies ter Voorde

56

DE INGENIEUR • MAART 2024

Wie in 2024 een non-fictieboek leest dat is geschreven rond de eeuwwisseling, moet niet verbaasd zijn een gedeelte van de inhoud al te kennen. Dat geldt vooral als het een boek over een beroemd persoon betreft, zoals in dit geval Robert Oppenheimer (1904-1967). De Engelstalige biografie American Prometheus: The triumph and tragedy of J. Robert Oppenheimer van Kai Bird en Martin Sherwin kwam uit in 2005, nadat de auteurs er 25 jaar aan hadden gewerkt. Dit jaar verscheen er voor het eerst een Nederlandse vertaling, naar aanleiding van de succesfilm Oppenheimer van Christopher Nolan, die zich op zijn beurt weer had gebaseerd op het boek van Bird en Sherwin.

Voor wie het toch heeft gemist: Oppenheimer – of Oppie, zoals zijn studenten hem liefkozend noemden – was theoretisch natuurkundige en vooral bekend wegens zijn rol bij het ontwikkelen van de eerste kernwapens tijdens de Tweede Wereldoorlog. Hij was wetenschappelijk directeur van het strikt geheime Manhattanproject, dat deels plaatsvond in de woestijn van Los Alamos in New Mexico. Hier werd onder zijn leiding op 16 juli 1945 de eerste Amerikaanse atoombom (Trinity) getest. Die test verliep goed, waarna de Amerikanen op 6 augustus 1945 een atoombom op Hiroshima wierpen en drie dagen later een op Nagasaki, beide in Japan. In totaal kwamen hierbij meer dan tweehonderdduizend mensen om.

Dat is echter niet de tragedie waarnaar de titel van het boek verwijst. Het drama waar het hier om draait, is de neergang van Oppenheimers carrière. Na de Tweede Wereldoorlog wordt hij aangesteld als hoofd van de wetenschappelijke adviescommissie van de net opgerichte Atomic Energy Commission, die als taak had toezicht te houden op nucleair onderzoek en de ontwikkeling van kernwapens. Als hij zich echter verzet tegen het ontwikkelen van een waterstofbom en zich als tegenstander van een wapenwedloop met Rusland profileert, belandt hij uiteindelijk als verdachte van landverraad in een hoorzitting. De verdenkingen worden gevoed door een mix van de felle anticommunistische sentimenten die rondwaarden in de

Amerikaanse samenleving en persoonlijke conflicten, gevoed door eerzucht en jaloezie. Het loopt slecht af: Oppenheimer wordt tot veiligheidsrisico verklaard en zijn security clearance – de toegang tot geheime militaire documenten – wordt hem ontzegd. Hiermee verliest hij niet alleen de greep op zijn loopbaan, maar ook zijn reputatie en gevoel van eigenwaarde.

Het boek is soepel geschreven en fijn vertaald. De auteurs zijn grondig te werk gegaan, met name Sherwin heeft een enorme hoeveelheid werk verricht. Hij was het die aan het einde aan de jaren zeventig begon met het verzamelen van materiaal en het interviewen van zo veel mogelijk betrokkenen bij het leven van Oppenheimer. Pas toen hij daarin bijna verzoop en de opdracht wilde teruggeven aan de uitgever, verscheen Bird om het werk te helpen voltooien.

Het manuscript, dat 25 jaar in de pijplijn heeft gezeten, is gebaseerd op duizenden bronnen uit archieven en persoonlijke verzamelingen. En dat is te merken. Er zijn, zo lijkt het, geen keuzen gemaakt: de lezer krijgt alles wat bekend is uit Opperheimers leven van A tot Z voorgeschoteld, geen detail wordt weggelaten, maar soms wordt wel een net wat te vergezocht ‘stukje duiding’ toegevoegd. Zo wezen de overmoedige zeiltochten die Oppenheimer als jongere maakte volgens zijn vrienden op ‘een ingebakken arrogantie of misschien een verrassende uiting van zijn innerlijke veerkracht, een onbedwingbare neiging om gevaarlijk spel te spelen’.

De details brengen de hoofdpersoon tot leven, dat zeker. Ook maken ze het boek zeer geschikt als naslagwerk en een goudmijn voor wie alles wat met Oppenheimer te maken heeft interessant vindt. Maar voor lezers die in grote lijnen willen weten hoe het nu zat met het Manhattanproject en de bloei en neergang van deze natuurkundige, is de zevenhonderd pagina’s tellende roman wellicht toch net wat te veel van het goede.

Oppenheimer. De triomf en tragedie van de vader van de atoombom Martin J. Sherwin en Kai Bird | 736 Blz. € 39,99 | e-boek € 19,99

Kolonisten op de maan De maan bevat waardevolle grondstoffen en kan als tussenstation dienen voor reizen verder de ruimte in. Zijn nieuwe maanmissies dus een goed idee? Daarover gaat de NTR-podcast Tussenstop: de maan.

Tekst: Marlies ter Voorde

De wiskunde achter de radio Pure magie, zo zag men de radio toen deze net was uitgevonden. Paul Nahin schreef een boek dat die magie met wiskunde ontleedt.

Tekst: Marlies ter Voorde

‘Denk aan een hele lange kat. Trek in New York aan zijn staart en hij miauwt in Los Angeles. Zo werkt radio, maar dan zonder kat.’ Het is één van de citaten waarmee het boek The mathematical radio van Paul Nahin luchtig begint. Daarna gaat het snel de diepte in. Nahin wil de lezer laten begrijpen hoe een radio werkt – niet wat de elektronica, maar wat de wiskunde betreft. En dus gaat het al gauw over complexe getallen, Fourieren Laplacetransformaties, de wetten van Maxwell en de Van der Pol-vergelijking.

Voor wie hierin zijn weg weet te vinden, is The mathematical radio een boeiend boek.

Het behandelt de geschiedenis van de radio, ontrafelt de magie van de in stilte reizende en daarna weer opklinkende geluidsgolven en voorziet de lezer van uitdagende raadsels en puzzels – of eigenlijk wiskundesommen.

Nahin is emeritus hoogleraar elektrotechniek aan de Amerikaanse University of New Hampshire. Hij schreef het boek met zichzelf als zestienjarige in gedachte, ‘vol vuur over elektronica en wiskunde, maar minder vol van technisch inzicht’, al realiseert hij zich dat de inhoud voor een zestienjarige nogal ver gaat.

Dat laatste is zeker waar. Nahin is een goede verteller, die ingewikkelde kost op een lichte manier en met humor opdient, maar het boek lijkt toch vooral geschikt voor lezers die na hun middelbare school nog een of twee jaar wiskunde hebben gevolgd bij een technische of andere bètastudie. Voor anderen zouden de formules wel eens een onneembare horde kunnen zijn.

Ruim een halve eeuw nadat er voor het laatst een mens voet op de maan zette, staat dit hemellichaam opnieuw in de belangstelling van ruimtevaartorganisaties. Amerika, China, Rusland, Japan, India en Europa willen er astronauten heen brengen. In de podcast Tussenstop: de maan van de NTR spreekt René van Es verschillen­ de mensen, die elk op een andere manier iets met de kosmos te maken hebben, over het verlangen om weer naar de maan te gaan.

Zoals Angelo Vermeulen, kunstenaar, bioloog en ruimtevaart­ onderzoeker aan de TU Delft. Hij is lyrisch over de ruimtevaart, meldde zich aan bij de meest recente wervingsactie voor nieuwe ESA­astronauten en deed ooit mee aan een ‘simulatie­missie’ op Hawaï, waar de omstandigheden waarmee astronauten op Mars te maken krijgen zo waarheidsgetrouw mogelijk werden nagebootst.

Angelo kent de drijfveer om te verkennen. ‘Wat zit er achter de horizon en achter de horizon daarna?’ Hij gelooft in een post­ planetaire toekomst, met mensen op de maan en op Mars.

Marjolijn van Heemstra, schrijver en theatermaker, is scepti­ scher. Zij schreef het essay Wat is ruimte waard, over de altijd al aanwezige culturele, filosofische, troostende en mystieke rol van de maan en de hebzucht van de koloniserende mens. Van Heemstra: ‘Jeff Bezos tweette: We moeten naar de ruimte om de aarde te redden. Ik noem dat space washing. Volgens astronoom Neil deGrasse Tyson gaat ruimtemijnbouw de eerste triljardairs op aar­ de opleveren.’ En het overview­effect dan, waardoor een blik vanuit de ruimte op de aarde een gevoel van zorgzaamheid oplevert? ‘Het is toeristische, overbodige vervuilende luchtvaart voor superrijken.

Als zij zorgzaam willen zijn voor de aarde, kunnen ze hun geld beter rechtstreeks aan een filantropisch doel schenken.’

De podcast, waarin overigens meer mensen aan het woord komen, is boeiend en zet aan het denken. Kan de mens, met zijn oorlogsdrift en hebzucht, niet beter gewoon thuis blijven?

Tussenstop: de maan DOCS, NTR & VPRO | 2doc.nl/docs/2024/163-tussenstop-de-maan

The mathematical radio. Inside the magic of AM, FM, and single-sideband Paul J. Nahin | 224 Blz. | € 24,41 illustratie : esa / p . carril

MAART 2024 • DE INGENIEUR

57

MEDIA

Vrienden met de paus Religie en natuurwetenschap worden gezien als tegenpolen.

Ten onrechte, toont De schepping van de wetenschap.

Tekst: Pancras Dijk

In het jaar 1608 vroeg Hans Lipperhey in Middelburg octrooi aan op een instrument dat ver weg gelegen objecten ineens veel dichterbij kon halen.

Galileo Galilei hoorde ervan en besloot iets vergelijkbaars te maken. In 1610 nam de Italiaanse astronoom ermee de fasen van Venus waar. Het feit dat die planeet achter de zon langs bleek te bewegen, bewees dat het geocentrische model dat sinds de Oudheid voor waar werd aangenomen, niet kon kloppen.

Astronomen als Kepler en Copernicus volgden snel met al even opzienbare ontdekkingen. Het bijzondere aan deze grondleggers van de moderne wetenschap? Ze waren alle drie ‘oprechte gelovigen’, schrijft wetenschapshistoricus Stuart Mathieson in een uitgebreid essay in De schepping van de wetenschap. Copernicus was kanunnik, Kepler had een opleiding tot luthers predikant gevolgd en Galilei was zelfs vrienden met paus Urbanus VIII.

Door de eeuwen heen heeft de mens altijd geprobeerd grip te krijgen op het bestaan en op zijn plek in het universum. Het antwoord op existentiële vragen werd van oudsher gezocht in sterrenhemel, mythologie en religie. In de zestiende eeuw kwam daar een instrument bij: wetenschap. De nieuwe kennis die dat opleverde en het geldende religieuze wereldbeeld moesten zich vervolgens tot elkaar gaan verhouden, wat een bijzondere dynamiek opleverde.

Die dynamiek staat centraal op een tentoonstelling in Museum Catharijneconvent in Utrecht, te zien tot 2 juni 2024. De rijk geïllustreerde catalogus voelt voor de lezer al als een ontdekkingsreis op zich, van de zestiende eeuw tot nu. De huidige secularisatie ten spijt blijkt het christendom in de ontwikkeling van de wetenschap een veelvormige en blijvende aanwezigheid te hebben gehad.

De schepping van de wetenschap Lieke Wijnia e.a. | 192 Blz. | € 34,95

‘Er is geen God’. In 1961 had kosmonaut German Titov in de ruimte naar eigen zeggen God noch engelen gezien. Dat paste binnen de atheïstische sovjetleer.

58

DE INGENIEUR • MAART 2024

foto : icon museum and study center , clinton , massachusetts

Q&A

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

Duurzaamheidsexpert Ronald Rovers, bouwfysicus van opleiding, noemt zichzelf ‘fysisch fundamentalist’. Hij publiceerde onlangs het boek Post fossiel leven.

1 2 3 4 5

Hoe veranderde Elon Musk Twitter in zijn persoonlijke megafoon? Zoë Schiffer sprak meer dan zestig werknemers en bestudeerde duizenden pagina’s interne documenten, Slack-berichten en documenten uit vele rechtszaken van de afgelopen periode.

EXTREEM INTENS. TWITTER ONDER ELON MUSK 350 BLZ. | € 27,50 | E-BOEK € 15,00

Tekst: Pancras Dijk

Waarom heeft u dit boek geschreven?

‘Wat doen we als dadelijk fossiele brandstoffen wegvallen? Slechts weinigen beseffen dat alle technologie die nu wordt gepromoot, wordt gemaakt met ‘fossiel’. Als we daar morgen mee stoppen, zoals zou moeten, ontstaat er een heel andere situatie. We hebben geen idee wat dat betekent. Dat analyseer ik in dit boek.’

Voor wie is het boek bedoeld?

‘Voor iedereen die invloed heeft op de fysieke inrichting van ons land. Het land is ons echte kapitaal: we moeten dat op een compleet andere manier gaan gebruiken en inrichten – en niet langer uitputten. We zullen vegetarisch moeten gaan leven: niet alleen in voedsel, maar ook in bijvoorbeeld de keuze voor biobased materialen.’

Wat fascineert u in het onderwerp?

‘De zoektocht naar het ware, fysisch gezien. Er wordt veel onzin geroepen, keer op keer wordt de fysica genegeerd. Neem “niethernieuwbare” materialen: wat een onzin. Alle materialen zijn hernieuwbaar, zelfs metalen. Het duurt alleen soms lang eer zich nieuwe concentraties hebben gevormd. Wat nu circulair wordt genoemd, is dat helemaal niet. Dat heb ik berekenbaar gemaakt.’

Wat heeft u geleerd tijdens het schrijven?

‘Bijna te veel om op te noemen. Onder andere het besef dat de aarde rond is, we kunnen er niet af en er komt niets bij, behalve zonne-energie, en daarvoor is land nodig. En het besef dat we niet moeten proberen de natuur te verslaan, maar moeten meebewegen met de natuur, als enige manier om te co-existeren.’

Waarom zouden ingenieurs dit boek moeten lezen?

‘Ingenieurs zouden met creatieve oplossingen moeten komen, in plaats van onjuist gebleken bestaande concepten te verbeteren.

Ze hebben zich ertoe laten verleiden waanzinnige ontwerpen realiseerbaar te maken, zoals torens van honderden meters hoog, terwijl hoogbouw qua materiaal en energie destructief is, en ook niet sociaal. Ingenieurs ontwerpen nu nieuwe elektrische auto’s, maar wat ze moeten doen is een betaalbaar, standaard ombouwpakket ontwikkelen. Er is immers niets mis met de carrosserie van brandstofauto’s. Ik roep in het boek ingenieurs op zich te verzetten tegen innovaties die tegen fysische wetten ingaan, grondstofgrenzen overschrijden en niet werken wanneer alle acht miljard aardbewoners ze willen hebben.’

Post Fossiel leven Ronald Rovers | 492 Blz. | € 28,50

PORTRET : VAN ASSENDELFT

Hoe helpt AI de zorg? Welke apparaten maken het werk van artsen en verpleegkundigen makkelijker? Nina van den Dungen bespreekt zorginnovaties in een nieuw seizoen van BNR Beter.

BNR BETER | SEIZOEN 12 | OP ALLE PODCASTPLATFORMS

Onderzoeksjournalist Huib Modderkolk zoekt uit waar onze meest intieme data belanden, waarom Nederland een risicovol detectiesysteem verspreidde en hoe ver China is doordrongen in kritieke systemen. De schaduwkanten van de online samenleving.

DIT WIL JE ECHT NIET WETEN | 272 BLZ. | € 20,99 E-BOEK € 12,99

Door de oorlog moesten tienduizenden Oekraïners een amputatie ondergaan. Focus volgt een soldaat die in Nederland nieuwe onderbenen krijgt. Hoe maak je die en hoe ziet de nieuwe generatie prothesen eruit?

GEPRINTE BENEN | NPO 2 | 22 FEBRUARI

MAART 2024 • DE INGENIEUR

59

Voorwaarts

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

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

Een premature beeldgenerator

Ornamentmachine Kunstenaar Herman Hana ontwierp het eerste in een keer gegoten betonnen huis van Nederland. De ontwikkelingen rond kunstmatige intelligentie laten zien dat hij met zijn ornamentmachine ook op dat gebied zijn tijd heel ver vooruit was.

Op internet is maar één piepklein, grofkorrelig portretje te vinden van de man met de ‘vierkante kop’ en ‘staalblauwe ogen’, zoals De Groene Amsterdammer Herman Hana (1873-1953) bij zijn overlijden typeerde. Het is tekenend voor zijn levensloop. Aan het begin van de twintigste eeuw trok hij de aandacht met baanbrekende ideeën op het vlak van grafisch en industrieel ontwerp en architectuur, maar bij zijn overlijden was zijn naam zo goed als vergeten.

Machinalisme Hana volgde een opleiding tot ornamentist aan de Amsterdamse kunstnijverheidsschool, waar hij onder meer les kreeg van architect H.P. Berlage. Na zijn opleiding verdiende hij de kost als kunstschilder, grafisch ontwerper, docent en publicist over moderne toegepaste kunst. Het waren jaren dat mechanische innovatie een revolutionaire impact had op het Herman Hana wilde dagelijks leven. Fiets en auto mechaniseerden het verkeer, naaimachine en kuipwasmachine aantonen dat het huishouden, grammofoon en draaiorgel de machines nuttig muziek, telefoon en typemachine het kantoor, elektromotoren de industrie, en pantservoertuig zijn in het en machinegeweer de oorlog. Hana’s meest viinitiatieven waren doortrokken van ontwerpproces sionaire deze geest van ‘machinalisme’, zoals hij het zelf noemde.

Zijn belangrijkste wapenfeit is het van beton gegoten huis op de Vinkenbaan 14 in Santpoort-Zuid. In 1908 had de Amerikaanse uitvinder Thomas Edison een bouwmachine ontwikkeld waarmee in één keer een compleet huis van beton kon worden gegoten. Hij stelde het gieten van het eerste huis uit totdat hij patent had gekregen. Hana werd op de bouwmethode attent gemaakt door zijn Amerikaanse neef Henry Harms, een ingenieur in dienst van Edison. Hana liet zich voor het project 60

DE INGENIEUR • MAART 2024

adviseren door zijn leermeester Berlage en in 1911 werd de woning opgeleverd. Het eerste gegoten huis in Nederland en volgens NRC Handelsblad ‘waarschijnlijk in heel de wereld’. Het staat er nog steeds.

Het is aan vormgever en kunsthistoricus Hennie van der Zande te danken dat Hana’s meest futuristische project aan de vergetelheid is onttrokken. In haar artikel Een verzoening tussen kunst en machine (2009) focust zij op zijn ‘ornamentmachine’. Hana vond dat er een eind moest komen aan de weerzin van kunstenaars tegen machines en wilde aantonen dat machines nuttig konden zijn in het ontwerpproces. In 1902 ontwikkelde hij de eerste versie van zijn ornamentmachine. Pas jaren later achtte hij de tijd rijp ermee naar buiten te treden. Op 27 september 1916 demonstreerde hij zijn uitvinding in het gebouw van het architectuurgenootschap Architectura et Amicitia aan de Amsterdamse Herengracht.

Caleidoscoop De precieze werking van het toestel zal waarschijnlijk altijd een raadsel blijven. We zullen het moeten doen met de beschrijving van Hana’s vriend, de schrijver Victor van Vriesland: ‘Een bewegend stelsel van lenzen, spiegels en prisma’s die in oneindige hoeveelheid en oneindige combinaties gekleurde, streng geometrische ornamenten mechanisch ontwierp en op een doek projecteerde.’ Of met de getuigenis van Hana’s kleindochter Liesbeth, die zich in 2009 de ornamentmachine herinnerde als een donkere rechthoekige kist, waarin zij als kind af en toe mocht kijken. ‘Als je aan een bepaald mechaniek draaide, zag je allerlei verlichte, kleurige, geometrische figuren ontstaan, die door verder draaien in elkaar overliepen waardoor er steeds een nieuw patroon ontstond. Heel fascinerend.’

Tijdens de demonstratie in Amsterdam sprak Hana vooral over de weerslag die zijn machine zou hebben op

1916 ‘Is het een profetie? En is Hana de toovenaar die leven wekt in samenstel van raderen, in lenzen, in een spel van het licht?’

De Telegraaf is onder de indruk van de demonstratie van Herman Hana’s ‘ornamentmachine’ (28 september 1916).

het werk van de ontwerper. Woorden die vooruit lijken te lopen op de huidige discussie over kunstmatige intelligentie: ‘Ik denk er echter niet over, om de ornamentmachine in de plaats van den ontwerper te willen dringen. De ontwerper kan haar echter gebruiken. En hij zal (...) zich enorm veel arbeid kunnen besparen. Enorm veel arbeid, die tot nog toe, misschien ten onrechte, als innig behoorende bij de ziel van den ontwerper, en als zoodanig dus als onvervreemdbaar beschouwd werd.’

Journalisten die de demonstratie hadden bijgewoond toonden zich enthousiast over de lichtbeelden die Hana’s machine genereerde. De Telegraaf brak zich het hoofd over de dilemma’s die de uitvinding met zich meebracht.

Zoals: ‘Is er een tegenspraak in de combinatie van de begrippen “toestel” en “denken”? Het mag zijn. Maar dikwijls vergeten wij die. En Hana’s “machine” boeit en fascineert ons soms als een levend wezen.’

Dit wekt associaties op met onze eerste kennismaking met de kunstmatige intelligentie van taalprogramma's

als ChatGPT en de beeldgenerator DALL-E. Het spreekt voor zich dat Hana’s ornamentmachine van 1916 technisch gezien meer weg had van een hightech-caleidoscoop dan van een computer. Toch is het frappant dat Hana zelf, kort voor zijn dood, verwantschap aanstipte tussen zijn uitvinding en de computer. In een brief aan architect Ko Oud in 1949 liet Hana zijn oude vriend weten dat hij werkte aan een nieuwe ornamentmachine.

Die beschreef hij in een latere brief als ‘een interessante uitvinding, op bescheiden schaal verwant aan de Amerikaanse denkmachines’.

Het woord ‘denkmachine’ werd in die jaren gebruikt voor de eerste generatie elektronische computers. Maar het dook in 1950 ook op in krantenberichten over computergeleerde Norbert Wiener, de grondlegger van de cybernetica. Hij voorzag een toekomst waarin machines intelligentie kunnen simuleren. Over Hana’s nieuwe ornamentmachine is niet meer bekend dan die paar woorden in zijn brieven aan Oud. •

AI-verbeelding van een productie van Hana’s ornamentmachine, prompt: Genereer een abstract, geometrisch, symmetrisch, decoratief patroon in kleur alsof het in 1916 door een denkbeeldige machine is gemaakt. Met de beschikbare technieken van die tijd, met behulp van mechanisch bewegende prisma’s, lenzen en spiegels.

BEELD : JOKE VAN GEMERDE / DALL - E 3

MAART 2024 • DE INGENIEUR

61

Startup

Elk jaar weer beginnen er vele ambitieuze startups om met technologie de wereld beter te maken.

De Ingenieur gaat bij ze op bezoek.

Naam: Paebbl Doel: CO2 vastleggen in bouwmateriaal Startjaar: 2021 Aantal medewerkers: 25 Locatie: Rotterdam

CO2 opslaan in steen Het broeikasgas CO2 uit de atmosfeer halen en vastleggen in een materiaal waarmee cement en andere bouwmaterialen zijn te maken. Het mes snijdt dan aan twee kanten, weten ze bij startup Paebbl.

Tekst: Jim Heirbaut

Wie zijn goedbetaalde baan bij een groot oliebedrijf na twee decennia jaar opzegt om bij een duurzame startup te werken, moet wel écht geloven in het doel van dat bedrijf.

‘Zeker’, zegt Arnold Choi van Paebbl, bij een recent bezoek van De Ingenieur aan het bedrijf in de haven van Rotterdam. ‘Ik heb twintig jaar bij ExxonMobil gewerkt en daar veel geleerd. Over chemie, over het efficienter maken van processen, over het leiden van projectteams, over de economische haalbaarheid van technologieën. Het was tijd om al die kennis te gaan toepassen in een bedrijf waar ik zoveel mogelijk impact kan hebben op duurzaamheid.’

Olivijngesteente Choi, vicepresident engineering bij Paebbl, trad begin vorig jaar aan bij de startup, een jong bedrijf opgericht door twee Zweedse

investeerders, samen met een ondernemer uit Finland en de Nederlandse natuurkundig ingenieur Pol Knops. De naam Paebbl is een speelse verwijzing naar het Engelse woord pebble, kiezelsteen. ‘Onze grondstof is steen, olivijn om precies te zijn’, zegt Choi. ‘Een kiezelsteen is ook iets kleins en deel van de natuur. We willen met onze bedrijfsnaam niet te hoog van de toren blazen.’

De Nederlander Knops doet al een jaar of vijftien onderzoek naar het vastleggen van CO2 in olivijn, een veel voorkomend gesteente. Dit bestaat uit verschillende silicaten, mineralen met siliciumoxide erin.

Mooie eigenschap van olivijn is dat het CO2 kan binden. Dat gebeurt ook in de natuur. Rotsformaties met olivijn erin – die vind je verspreid over de wereld, bijvoorbeeld in de Alpen – halen CO2 uit de lucht en leggen dat vast in het gesteente in de vorm

Met het minerale vulmiddel van Paebbl is onder meer beton te maken. FOTO : PAEBBL 62

DE INGENIEUR • MAART 2024

van carbonaten, mineralen die de molecuulgroep CO32- bevatten.

Paebbl heeft een proces ontwikkeld dat dit nadoet, maar dan een miljoen maal sneller.

Wat de aarde eeuwen kost, doet een reactor van de startup in een uur.

‘Grootste verschil is dat de concentratie aan CO2 in de natuur heel laag is’, zij het te hoog voor het klimaat. Ook de aardse omstandigheden maken de gewenste chemische reacties traag.

‘In ons proces laten we het CO2 daarom onder hoge druk en hoge temperatuur reageren met olivijn. Ook gebruiken we een katalysator om de reacties te versnellen’, legt Choi uit. Het eindproduct is een fijn poeder, hoofdzakelijk silica-verrijkt magnesiumcarbonaat, dat als minerale vulstof fungeert.

Deze koolstofvasthoudende mineral filler is geschikt voor verwerking in allerhande

Medewerkers van Paebbl in Rotterdam. Arnold Choi staat boven, tweede van rechts. FOTO : PAEBBL

Volgende maand in De Ingenieur In het jaar 2000 De Franse tekenaar Jean-Marc Coté keek begin twintigste eeuw honderd jaar vooruit. Op zoek naar het verhaal achter 87 opmerkelijke illustraties.

Lithografisch hoogstandje ASML presenteerde onlangs een nieuwe versie van zijn EUV-machine, het vlaggenschip van het concern uit Veldhoven. Waarom is deze nóg beter dan de vorige?

Nieuwe dijken Na de Deltawerken (afgerond in 1997) en Ruimte voor de Rivier (2019) is het Hoogwaterbeschermingsprogramma het derde grote project om ons te behoeden voor overstromingen. Een tussenstand. illustratie : jean - marc coté

bouwmaterialen, van cement tot tegels en van papier tot plastic.

Testmateriaal In een grote hal verwerkt een medewerker kleine hoeveelheden olivijn tot het veelzijdige vulpoeder. De reactor waarmee hij experimenten doet, levert slechts een kilogram per keer op. ‘Veel te weinig om aan potentiële klanten te sturen, die het materiaal willen testen. Daarom hebben we een grotere reactor gebouwd.’

Verderop in de hal zijn twee medewerkers druk in de weer met een apparaat dat een forse maat groter is. Eromheen staan emmers vol met fijn grijs poeder, klaar om te worden verstuurd naar mogelijke klanten. Die verwerken het spul in hun producten om te kijken of het voldoet. ‘We hebben ook beton

Olivijn uit de natuur. foto : istock

laten maken met onze mineral filler. Tot een gehalte van 20-30 procent is dat even sterk als conventioneel beton’, zegt Choi.

Groeispurt Paebbl groeit intussen snel. Had het vorig jaar nog maar een handvol medewerkers, inmiddels zijn er 25 medewerkers in dienst.

‘We hebben wel zestien verschillende nationaliteiten’, vertelt Choi trots. ‘Dat geeft een fijne dynamiek. Je merkt bij iedereen een diepgewortelde drive om aan duurzame oplossingen te werken.’

Eind van dit jaar wil het bedrijf zeventig medewerkers hebben; dan is het ook verhuisd naar een groter pand, zevenhonderd meter verderop in de haven. Veel nieuwe medewerkers van Paebbl hebben ervaring opgedaan in de petrochemische industrie

in Rotterdam. Dat zijn mensen met de juiste kennis en ervaring over het ontwerpen van processen bij hoge temperatuur en druk, weet Choi. ‘Maar we nemen ook mensen aan met verstand van geologie, mineralen en mijnbouw uit landen als Australië en Brazilië. Die hebben we nodig voor vragen als waar kunnen we het olivijn het beste gaan winnen, waar moet het aan voldoen en hoe gaan we de logistieke uitdagingen aanpakken?’

Veel van die mensen – Choi zelf ook – verdienden in hun vorige baan veel meer dan nu. ‘Ze doen een flinke stap terug in salaris.

Dat vind ik zó interessant. Blijkbaar is geld niet het enige dat telt. Iedereen hier wil het verschil maken en werkt aan het realiseren van een proces waar we allemaal heilig in geloven.’ •

Wetenschapper van Paebbl aan het werk. foto : paebbl MAART 2024 • DE INGENIEUR

63

Vragenvuur

Acht lastige vragen aan vertebratenpaleontoloog Melanie During, ook bekend van de tv-quiz De Slimste Mens. Van haar hand verscheen De laatste lente van de dinosauriërs, over het onderzoek naar leven en ondergang van deze giganten.

Tekst: Marlies ter Voorde

64

Wat is het laatste dat u zelf heeft gerepareerd?

‘Mijn fiets. Ik heb de band geplakt en de ketting gespannen.

Vroeger repareerde ik auto’s. Ik reed in oude barrels, cabrio’s van 25 jaar oud, en moest continu dingen vervangen: het gasklephuis, de bobines, de remmen... Als mijn benen dan onder de auto uitstaken, werd er geroepen: “Gaat het wel goed daar?”

Nu hebben we een degelijke familiewagen. Die is nooit stuk en als dat toch gebeurt, is hij lastiger te repareren.’

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

‘Een AI-kloon van mezelf, om taken over te nemen. Ik kom als moeder en wetenschapper altijd tijd tekort. Zo’n AI-tool kan dan mijn administratie bijhouden en mails beantwoorden terwijl ik een artikel schrijf. Dát moet AI doen, in plaats van schilderijen namaken.’

Van welke fout heeft u het meest geleerd?

‘Ik heb me ooit ingeschreven voor de studie rechtsgeleerdheid.

Ik heb als kind in de jeugdzorg veel tijd in rechtszalen gespendeerd en kreeg uit mijn omgeving altijd te horen dat ik nooit naar de universiteit zou kunnen. Ik zou iedereen wel eens een poepie laten ruiken! De nacht erna kreeg ik spijt en besefte dat bewijsdrift een heel slechte motivatie is. Ik heb me meteen uitgeschreven en ben uiteindelijk aardwetenschappen gaan studeren.’

Welke technologische ontwikkeling baart u zorgen?

‘Iedereen gebruikt tablets en telefoons en produceert daarmee data zoals foto’s en filmpjes, maar niemand lijkt zich te realiseren hoeveel energie, koelwater en ruimte dat kost. De manier waarop wij met data omgaan is niet vol te houden en heel naïef.

En dat geldt niet alleen voor datagebruik. Alfred Russel Wallace, één van de eerste klimaatactivisten, zei in de negentiende eeuw al: “Dit gaat zo niet.” De mens baart mij de meeste zorgen.’

Bent u bang dat robots uw werk overnemen?

‘Dat zou ik echt knap vinden, ik doe helemaal niks op de automatische piloot!’

Wat is de favoriete app op uw telefoon?

‘Mijn camera. Ik fotografeer alles, ook in het lab. En ik ben een echte ‘mamarazzi’, ik maak voortdurend foto’s van mijn kind.’

Welk van de sociale media zou u niet willen missen?

‘Een jaar geleden had ik Twitter gezegd. Maar X is overgeleverd aan de grillen van Musk, die alle toetsenbordridders tegemoet wil komen. Dat is funest. Ik heb alleen nog geen goed alternatief gevonden.’

U mag in een tijdcapsule met gegarandeerde veiligheid naar een zelfgekozen tijd en plaats.

Waar reist u naartoe?

‘Naar die lentedag aan het einde van het Krijt, toen een meteorietinslag een einde aan de dino’s maakte. Of naar februari 1824, toen de eerste dinosauriër, een Megalosaurus, wetenschappelijk werd beschreven door William Buckland.

Althans: zijn naam kwam bij de publicatie te staan. Zijn vrouw Mary Morland maakte de tekeningen. Zij was de curator van hun collectie en de échte wetenschapper. Toen ze trouwden mocht zij alleen geen onderzoek meer doen. Ik wil daar graag heen om haar voor dat huwelijk te waarschuwen: Doe het niet!’

DE INGENIEUR • MAART 2024

foto : richard terborg

De Ingenieur Storytelling

Engineering Works!

Extra opvallen in deze krappe arbeidsmarkt?

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

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

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

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

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

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

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