De Ingenieur mei 2020

TECHNIEK MAAKT JE TOEKOMST

DE INGENIEUR NR. 5 JAARGANG 132

MEI 2020

HET NIEUWE RIJDEN Mobiliteit na de coronacrisis

D ATA - O P S L A G

Groene hoogovens Staal maken zonder kolen, maar met waterstof

|

S T R O O M VA N Z E E

|

C O M P U T E R S M E T V E R S TA N D

Christian Kromme: Richt je op wat machines niet kunnen

|

ZORGINGENIEURS

Dronestation Vliegensvlug medische hulp brengen

KIVI INGENIEURS HELPEN BIJ CORONACRISIS

De coronacrisis raakt de wereld en Nederland hard.

Veel landen gaan op slot, de economie stagneert en de medische sector draait overuren voor onze gezondheid. Als de crisis nog een aantal weken voortduurt en verder uitgroeit, kunnen er tekorten of technische problemen ontstaan. Niet alleen door een hogere vraag naar bekende producten zoals mondkapjes, maar ook door de behoefte aan mogelijk nieuwe producten of andere toepassingen.

Een groot aantal ingenieurs in onze beroepsvereniging met 18.000 leden wil graag helpen om nijpende problemen met hun kennis en inzet op te lossen. Ook

andere technisch specialisten hebben hun hulp aangeboden. Zij hebben altijd de nodige technische kennis.

Soms beschikken zij over gespecialiseerde apparatuur of staat hun bedrijf daar achter. Van steriel 3D printen tot transportmaterieel, en van ICT tot medische technologie. Al meer dan 500 ingenieurs helpen graag met hun gezamenlijke kennis en ervaring.

Ben je expert en wil je helpen?

Meld je aan via de link onderaan deze pagina. www.kivi.nl/afdelingen/hoofdbestuur/coronavirus

Redactie Pancras Dijk (hoofdredacteur), Jim Heirbaut, Dayinta Perrier Sterre van Riel (stagiair)

Vormgeving Eva Ooms

Redactieadres Prinsessegracht 23 2514 AP Den Haag Postbus 30424 2500 GK Den Haag tel. 070 391 9885 e-mail redactie@ingenieur.nl website www.deingenieur.nl

Advertenties Sandra Broerse tel. 06 46 61 86 14 e-mail sandra.broerse@kivi.nl

Technische eindredactie Martine Segers

Druk Bariet Ten Brink, Meppel

Vooraf

De Ingenieur verschijnt twaalf maal per jaar.

Pancras Dijk is hoofdredacteur van De Ingenieur.

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

ISSN 0020-1146

Intelligentere lockdown

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

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

Waar zijn we tekortgeschoten? Nu de maatschappij al twee maanden grotendeels stilligt als gevolg van ­Covid-19, dringt die vraag zich steeds nadrukkelijker op. Geweldig en hartverwarmend om alle hulp­ initiatieven van bedrijven, instellingen, studenten en particulieren te zien, maar had de enorme sociale impact van de pandemie niet deels kunnen worden voorkomen?

Tot drie keer toe kreeg de Nederlandse regering de afgelopen jaren het advies zich beter en samen met andere landen voor te bereiden op een mogelijke mondiale gezondheids­ crisis, kopte het dagblad Trouw onlangs. Actie bleef echter uit, zodat nu talloze landen met materiaal­tekorten kampen en ieder land voor zich overhaast vaccins probeert te maken.

Ingenieurs zijn als de besten in staat om te bedenken wat er mis kan gaan. Bij elke dijk die wordt versterkt en elke sluis die wordt gebouwd, wordt een faalkans­ analyse uitgevoerd, met een gebeurtenissenboom die exact vastlegt wat er op welke manier fout kan lopen.

We zijn allemaal overvallen door het coronavirus, maar allicht had de lockdown intelligenter kunnen zijn wanneer vooraf een dergelijke faal­analyse was uitgevoerd.

Het omslagverhaal van deze maand is een grondige, gepeperde analyse van onze automobiliteit. Op dit moment is het rustiger op de wegen dan het in jaren is geweest. Een goed moment om ons af te vragen of we wel terug willen naar drukte en files. En hoezeer we ook terugverlangen naar normale tijden, is dat een zeer terechte vraag.

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

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

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

Had een faalkansanalyse de sociale impact van corona kunnen verkleinen?

Contributie 2020 Regulier lidmaatschap: € 137,50 Afgestudeerd in 2019/2020: € 69,Studentlidmaatschap: € 44,Seniorlidmaatschap: € 108,De contributie voor leden in het buitenland is gelijk aan die voor leden woonachtig in Nederland. Een lidmaatschapsjaar loopt van 1 januari tot en met 31 december. Bij lidmaatschappen die in de loop van het jaar ingaan, wordt de ­contributie naar rato berekend. Aanmelden voor het lidmaatschap kan via www.kivi.nl/lidworden.

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

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

foto : robert lagendijk

MEI 2020 • DE INGENIEUR

1

NR. 5 JAARGANG 132

12

MEI 2020

foto : toyota

Het nieuwe rijden Gaan we op de oude voet verder of grijpen we de coronacrisis met beide handen aan om alles wat met de auto en met automobiliteit te maken heeft opnieuw uit te vinden? De enorme voertuig-voetafdruk laat zien dat het anders moet.

18 Groene hoogovens

30 Data voor altijd

52 Stopcontact op zee

Cokeskolen bewijzen al lang hun nut bij het maken van staal. Ze werken als een magneet voor zuurstof­atomen. Dat levert echter CO2 als ongewenst bijproduct op.

In Zweden probeert men dat te voor­ komen door waterstof te gebruiken.

We verzamelen steeds meer data en hoewel er steeds weer innovatievere methoden worden ontwikkeld om ze op te slaan, is een oude bekende nooit ver weg: de magneetband. Die is niet alleen goedkoop, maar ook veilig en zuinig.

Om de groeiende hoeveelheid wind­ energie die we op zee oogsten aan land te brengen, zijn transformatoren nodig: indrukwekkende gevaarten.

24 Ziekte de baas

33 Gezond verstand

Hoogleraar Koen Kas droomt van een wereld zonder ziekten; van het ondervangen van elk gezondheids­ probleem voor een patiënt klachten krijgt. ­Ingenieurs kunnen helpen die droom waar te maken.

Wat elk kind snapt, is voor een kunst­ matig intelligent systeem vaak nog veel te ingewikkeld. Maar langzaamaan lukt het Amerikaanse onderzoekers om slimme machines ook echt wijzer te maken.

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

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

De crisis dwingt ons tot nadenken, ook over mo­ biliteit, stelt Ralph Panhuy­ zen in het omslagverhaal. illustratie : depositphotos TWITTER: @DE_INGENIEUR

Rubrieken 4 Nieuws Te hoge verwachtingen van corona-app?

40 Eureka Een fiets met vouwwielen.

56 Media Lezen, luisteren, gamen en kijken.

Columns 23 Möring Online vergaderen en omgangsvormen.

39 Enith Verlamd door paniek.

45 Rolf zag een ding Als een soldeerbout niet helpt...

47 Podium Peter-Paul Verbeek waardeert ontwerpers die werken aan corona-app.

51 Jims verwondering Liefde voor een apparaat.

Persoonlijk 28 Doelen en drijfveren Kamiel Verhelst: Klimaat is een ethisch probleem.

‘Cholera-uitbraken leidden ertoe dat we sanitaire systemen hebben gebouwd. Dat zal nu ook weer gaan gebeuren. Alleen dit keer zullen hightech-systemen een grote rol spelen.’

Architect Ben van Berkel gelooft in de mogelijkheden van de technologie voor een nieuwe infrastructuur van preventie (het Financieele Dagblad).

‘De aanbesteding van het ministerie gaat grotendeels voorbij aan de vraag of de corona-app überhaupt gaat werken. Het lijkt wel of de ­beslissing al lang genomen is.

Ik zie heel veel kippen, maar allemaal zonder kop.’

Privacy-onderzoeker Jaap-Henk Hoepman van de Radboud Universiteit vindt het allemaal iets te snel gaan (de Volkskrant).

GEKNIPT ‘Stel dat in de handleiding staat dat een toepassing alleen kan rijden. Dan vraagt de ingenieur zich af: kan dat ding ook varen? Laat ik dat eens proberen.’

51 Vraag ’t de coach Valkuilen van online solliciteren.

59 Q&A Tialda Hoogeveen over het boerenleven.

62 Werkplek Peter Melis’ tiny house.

64 Vragenvuur Maarten van Rossem.

En verder

De behoefte aan mondkapjes bracht de MacGyver naar boven in de Belgische bio-ingenieur Peter Van Eylen (Het Laatste Nieuws).

‘In het duurzaamheidsdebat wordt er vooral gepraat, maar zo weinig gedaan, wat jammer is. Andere zwembaden nemen ons nu als voorbeeld.’

Dankzij Barend Lukkien (ex-NAM) verbruikt het zwembad van Tynaarlo nu veel minder zout en energie (Trouw).

22 Inbox 48 Quote Futuroloog Christian Kromme.

36 Honderd jaar uitvinder Op bezoek bij James Lovelock.

60 Voorwaarts

‘Ik heb eigenlijk wel vertrouwen in die corona-app.

Laat maar komen. Ik installeer ’m wel.

Niet zo benauwd zijn, mensen.’

Stedin-ingenieur Henri Bontenbal maakt zich geen zorgen over de app (Twitter).

Luguber geschenk. foto : bianca sistermans

FEBRUARI 2020 • DE INGENIEUR

3

xxxx CORO p.2kwa2 N A - A P P xxxx K WA p.23 N T U Mxxxx K U N p.

S T 26 B Ixxxxx O - A S FA p.18 LT O N D E R R E D A C T I E V A N J I M H E I R B A U T M . M . V. P A N C R A S D I J K E N D A Y I N T A P E R R I E R . R E D A C T I E @ I N G E N I E U R . N L

Contact-tracing app heeft veel meer tijd nodig De regering laat een app ontwikkelen om te monitoren wie in de buurt is geweest van mensen die met Covid-19 zijn besmet. Maar het zal nog maanden duren eer die app er daadwerkelijk is. Het is zelfs de vraag óf die er wel komt, want bluetooth in telefoons is er — in de huidige vorm — niet geschikt voor.

Tekst: Jim Heirbaut

Met veel bombarie kondigde de regering begin april een app aan voor het indammen van het coronavirus. Een weekend lang brainstormen – de appathon – zou genoeg moeten zijn voor betrokken bedrijven om de app grotendeels af te hebben. Het liep anders. De geselecteerde bedrijven kwamen niet in de buurt van een bruikbare app.

Een dergelijke app in een paar weken ontwikkelen, is ook eigenlijk gekkenwerk, zeggen experts. ‘Je moet zo’n app eerst in alle rust bètatesten in een kleine groep mensen; dan grotere veldtesten uitvoeren in een kleine gemeenschap. Pas wanneer alle zwakheden eruit zijn gehaald en ­mensen alle vragen hebben kunnen stellen, kun je hem breed invoeren’, zegt Amrish Baidjoe, hoofddocent uitbraken-­ epidemiologie bij de London School of Hygiene & Tropical Medicine.

‘Ik ben helemaal niet tegen technologie.

Zo’n app kan waarschijnlijk nut hebben als onderdeel van een brede aanpak, maar ik denk niet dat hij snel genoeg grondig kan zijn getest. En let op: als je de app te vroeg begint te gebruiken en er gaan dingen mee mis, dan lopen regering en RIVM het risico het vertrouwen van burgers te verspelen.’

Daarmee raakt Baidjoe aan een grote uitdaging van de app: het merendeel van de Nederlanders moet hem installeren op de mobiele telefoon, want anders werkt het systeem niet. Volgens Britse onderzoekers ligt deze drempel op ongeveer 60 procent.

Extreem hoog, zegt ook 4

DE INGENIEUR • MEI 202

Maarten van Steen, hoogleraar computersystemen aan de Universiteit Twente. ‘Ik heb er een hard hoofd in dat dat haalbaar is. In Singapore bestaat al een app en daar heeft maar 20 procent van de mensen hem geïnstalleerd.’

Volgende probleem: het gebruikte communicatieprotocol bluetooth lijkt helemaal niet zo geschikt voor ‘nabijheidsdetectie’.

De radiosignalen die ervoor worden gebruikt, reiken – afhankelijk van de omstandigheden – tussen één meter en vijftig meter ver. ‘In uitzonderlijke omstandigheden meten we het signaal zelfs honderd meter verderop nog’, zegt Van Steen. ‘Signalen gedragen zich heel anders in een kamer, in een gang, buiten, als het regent. Daardoor kun je bluetooth maar lastig gebruiken

voor het doel van de app: vastleggen welke mensen dichtbij je zijn geweest.’

Als je niet oppast, gaat een onbetrouw­ bare app een stortvloed aan valse meldingen opleveren, waarschuwt Van Steen. ‘Dat komt door die reikwijdte van het signaal.

Ben je in de buurt van een besmet persoon, maar zit er een muur tussen? Dan krijg je een valse melding, want het virus kan echt

Speekseltest veelbelovend

niet door die muur heen. Of je bevind je voorin de bus en achterin zit iemand die besmet is.’ De wanden weerkaatsen deels het bluetoothsignaal, waardoor het verder draagt. Al die valse meldingen leiden tot ongerustheid bij de betreffende persoon en veroorzaken een hoop werk bij de GGD, die onnodig moet testen op besmetting.

‘Wij techneuten zijn van nature optimistisch over technologie, maar hierop ben ik kritisch’, zegt Van Steen. ‘We hebben nu met zo’n groot maatschappelijk probleem te maken, dat wat we inzetten ook goed moet werken. Nabijheidsdetectie met bluetooth in telefoons is nog geen bewezen technologie en daar moeten we erg terughoudend mee zijn.’

Baidjoe is het met hem eens en pleit voor ouderwets contactonderzoek vanuit de GGD’s. Meldt zich iemand met Covid-19, dan gaat een medewerker na met wie deze persoon de afgelopen tijd in aanraking is geweest. Al deze mensen op het lijstje worden gebeld en zij krijgen instructies wat te doen als ze zich niet lekker voelen. ‘Dit is veel werk, want stel dat een besmet persoon in contact is geweest met tien anderen, dan moeten er tien gesprekken

van – zeg – een uur worden gevoerd. En GGD’ers moeten dat opvolgen door een paar keer per week contact op te nemen.

Je bent per besmettingsgeval al gauw tien manuren tot enkele mandagen kwijt.’

In Nederland hebben sommige GGD’s echter niet genoeg medewerkers voor het contactonderzoek. Verschillende landen lossen dit anders op. Zo gebruikt Australië een hybride aanpak van contactonderzoek.

Het eerste gesprek met iemand die bij een besmet persoon in de buurt is geweest, wordt gedaan door een mens. Het opvolgen van die contacten gebeurt door regelmatige sms’jes met vragen als ‘Hoe voel je je vandaag? Heb je klachten?’

Na de teleurstellende resultaten van de appathon besloot de regering om de regie bij het ontwikkelen van een app in eigen hand te nemen. Binnenkort besluit minister Hugo de Jonge van VWS of en, zo ja, hoe een contact-app zal worden ontwikkeld. Tegelijk werken ook de techbedrijven Google en Apple samen aan telefoonsoftware die met bluetooth de nabijheid van mensen kan detecteren. De verwachting is dat zij eind deze maand met een eerste versie komen.

Het Koninklijk Instituut van Ingenieurs (KIVI) heeft geprobeerd om alle kennis in het land die nodig is voor zo’n app, te bundelen. ‘Maar sinds de oproep van het ministerie begin april werken de 750 groepen en bedrijven langs elkaar heen aan een app, in plaats van samen te werken.

Dat is jammer’, zegt Jan Wind van het KIVI-hoofdbestuur. KIVI pleit voor een stichting, of ander samenwerkingsverband, waarin de beste experts en bedrijven hun relevante kennis bij elkaar brengen. foto : px here

Speekselafname lijkt geschikt voor het ontwikkelen van een nieuwe Covid-19-test. Dat blijkt uit recent onderzoek van wetenschappers van Yale University in de Verenigde Staten. Zo’n speekseltest zou kunnen dienen als vervanging van de standaardtest, waarbij een arts of verpleegkundige met een zacht staafje slijm uit keel en neus afneemt. Behalve onprettig voor wie hem ondergaat, is deze test gevoelig voor of hij wel helemaal correct wordt uitgevoerd. Ook moet de assistent dichtbij de mogelijk besmette persoon komen, wat een risico op besmetting oplevert. (JH)

Beademingsapparaat klaar Technologiebedrijf Demcon heeft binnen een maand een werkend ­beademingssysteem ontwikkeld, gebouwd en getest. Het apparaat, met de naam DemcAir, is klaar voor gebruik op de intensive care.

In totaal gaat Demcon vijfhonderd apparaten leveren, die geschikt zijn voor gebruik bij (jong)volwassen coronapatiënten. Waar ze worden geplaatst, besluit het ministerie van VWS. Demcon maakte al langer losse beademingsmodules voor andere bedrijven die deze uitbouwden tot complete beademingsapparaten. Nu bouwde het bedrijf voor het eerst een compleet systeem. (PD)

De Ingenieur bundelt het technieknieuws rond de coronacrisis op de site deingenieur.nl/corona.

MEI 2020 • DE INGENIEUR

5

NIEUWS

Werken in de anderhalvemetersamenleving Zolang er geen vaccin is dat ons beschermt tegen het coronavirus, zullen we afstand moeten blijven houden van elkaar. Dat doen we al in de supermarkt, maar wat betekent dit voor verschillende beroepen? Economen van de Rabobank onderzochten in hoeverre werk in verschillende sectoren zich leent voor thuiswerken.

Anderhalvemetereconomie per sector

89 procent van de mensen kan zijn werk doen op minstens anderhalve meter afstand van anderen ('contactarm'), 43 procent kan zelfs volledig thuiswerken.

Thuiswerken

Contactrijk buitenshuis

Bouw

Contactarm buitenshuis

Financiële instellingen

Openbaar bestuur

Landbouw, winning van delfstoffen

Zorg

Onderwijs

Informatie en communicatie

Horeca

Groot- en detailhandel

Industrie en energie

Verschillen tussen de regio’s

Industriële regio's als Zeeuws-Vlaanderen bieden minder mogelijkheden tot thuiswerken dan bijvoorbeeld Groot-Amsterdam, waar veel kantoorbanen zijn in de financiële en creatieve sectoren.

Thuiswerken

Contactrijk buitenshuis

Overige diensten

Contactarm buitenshuis

Zeeuws-Vlaanderen

Vervoer

Delfzijl en omgeving Zuidwest Friesland Utrecht 's Gravenhage Gooi- en vechtstreek Groot-Amsterdam 0%

6

Cultuur, sport en recreatie

DE INGENIEUR • MEI 2020

20%

40%

60%

80%

100%

Infographic: Ymke Pas, Bron: RaboResearch

Zakelijke diensten

Een medewerker van Avantium in de bio­raffinaderij in Delfzijl. foto avantium

Eerste ‘asfaltwegen’ met natuurlijk bindmiddel Onderzoekers van chemiebedrijf Avantium en Wageningen Food & Biobased Research gaan in de provincie Groningen asfaltwegen aanleggen met het natuurlijke bindmiddel lignine erin. Het materiaal is afkomstig uit reststoffen als houtsnippers en is te gebruiken voor asfalt met lagere CO2-uitstoot.

Tekst: Dayinta Perrier

Avantium kreeg onlangs een subsidie van een half miljoen euro voor de productie van lignine voor de ontwikkeling van bio-asfalt. De lignine, een natuurlijk bindmiddel dat in planten zorgt voor stijfheid, is afkomstig van de bioraffinaderij van Avantium in Delfzijl. Daar wordt ze geproduceerd uit niet-eetbare biomassa, zoals houtsnippers.

Het idee is dat de stof uiteindelijk de duurzame vervanger wordt van op aardolie gebaseerd bitumen, het traditionele bindmiddel in asfalt. ‘Voor het eerst testen we nu asfalt met lignine uit onze bioraffinaderij’, zegt Caroline van Reedt Dortland van Avantium. ‘De lignine kan worden toegevoegd in de asfaltcentrale,

waar het asfaltmengsel wordt gemengd met bitumen. Met het eindproduct is vervolgens op de gebruikelijke manier een weg te ‘asfalteren’. ’ Er zijn in ons land eerder stukken weg met lignine in het asfalt aangelegd. Al in 2015 maakte Wageningen Food & Biobased Research de eerste testwegen waarbij de helft van het bitumen was vervangen door lignine. Provinciale wegen, fabriekswegen en fietspaden: verschillende typen weg werden aangelegd om het asfalt voor divers gebruik te testen. Hieruit bleek dat dit materiaal een goed alternatief biedt voor het huidige asfalt.

Om het bio-asfalt klaar te maken voor brede toepassing in de praktijk werken de Wageningse onderzoekers samen met onder andere Avantium in het onderzoeksprogramma CHAPLIN (Collaboration in aspHalt Applications with LIgniN). ‘Om lignineasfalt op grote schaal te kunnen toepassen, onderzoeken we het van de productie tot aan de eindfase’, zegt projectleider Richard Gosselink van Wageningen Food & Biobased Research.

‘We willen bijvoorbeeld het gebruik van de verschillende typen lignine nog onderzoeken.’

De onderzoekers gaan de verschillende typen in het lab testen, alvorens ze toe te passen. Hiervoor is de samenstelling van het bitumen-lignine­mengsel eveneens half om half. Zo kunnen ze het nieuwe asfalt vergelijken met de eerder aangelegde wegen.

De aanleg van de proefwegen gebeurt, afhankelijk van de resultaten in het lab, voor of na aankomende winter.

Lignine is een verzamelnaam van bindmiddel afkomstig uit biomassa Boor­kernen van de bestaande testwegen ­ oeten inzicht geven in hoe het asfalt m zich houdt als het langer in gebruik is.

Ook is het team benieuwd of het asfalt opnieuw te gebruiken is na tien tot vijftien jaar, aan het einde van de verwachte levensduur. ‘We verwachten dat het net zo goed te recyclen is als regulier asfalt’, zegt Gosselink.

MEI 2020 • DE INGENIEUR

7

NIEUWS

Quantumkunst Tekst: Jim Heirbaut

Hoe zien qubits er eigenlijk uit, de rekeneenheden van een quantumcomputer? Als elektronen die gevangen worden gehouden in een structuur van silicium, is het antwoord van het Delftse QuTech. Omdat dergelijke qubits lastig zijn af te beelden, tekende onder­zoeker Luca Petit bij een recente ­publicatie in vakblad Nature deze artist impression.

Daarop zijn twee qubits te zien, in de vorm van twee verschillende elektronenspins; het gouden en het paarse bolletje.

Bovenin zien we drie elektroden die dienen om de interacties tussen de elektronen in te stellen. De twee elektronen zijn ‘verstrengeld’, wat in de quantummechanica betekent dat ze een onzichtbare band met elkaar hebben. Meet je de toestand van het ene elektron, dan ligt direct ook de toestand van het andere vast.

De twee elektronen in de illustratie vormen samen een logische schakeling. Om een quantumcomputer van behoorlijke capaciteit te bouwen, heb je vele van zulke schakelingen op één chip nodig.

QuTech-onderzoekers zijn nu er in geslaagd een schakeling met twee qubits te maken die werkt bij 1,1 kelvin (min 272 graden Celsius), iets minder koud dan de 0,02 kelvin die tot nu toe moest worden gehaald om de qubits te laten voortbestaan.

Bij 1,1 kelvin is het eenvoudiger om vele qubits te combineren tot een krachtige quantumcomputer. Koelen tot ruim 1 kelvin is namelijk veel beter praktisch uitvoerbaar dan koelen tot 0,02 kelvin.

Dankzij deze doorbraak kunnen qubits binnenkort – in Delft werken ze er al aan – op een chip worden geïntegreerd met de aansturende elektronica.

Deze stap naar geïntegreerde quantumcircuits is te vergelijken met die van de conventionele elektronica naar geïntegreerde circuits, rond 1960.

8

DE INGENIEUR • MEI 2020

illustratie : luca petit voor qutech

MEI 2020 • DE INGENIEUR

9

NIEUWS

Kooy Prijs voor helikopteronderzoek De Kooy Prijs 2020 van KIVI is gewonnen door Laurent Declerck voor zijn afstudeerscriptie over prestaties en vliegeigenschappen van compound helikopters. Hij deed het onderzoek aan de TU Delft.

Tekst: Jim Heirbaut

Een compound helikopter is een kruising tussen een helikopter en een vliegtuig. Hij stijgt verticaal op als een helikopter, maar kan vervolgens veel hogere snelheden behalen, te vergelijken met een vliegtuig.

Declerck ontwikkelde een nieuw model dat het krachtenspel op zo’n speciale helikopter simuleert.

‘Om de vliegeigenschappen van deze bijzondere machine goed te kunnen simuleren en een optimale besturing te ontwikkelen, is het van belang te begrijpen welke fundamentele krachten er spelen, welke belastingen daarbij horen en op welke manier alles elkaar beïnvloedt.’ De resultaten die uit het simulatiemodel rollen, geven inzicht in de beste strategieën om manoeuvres uit te voeren bij hoge vliegsnelheden.

Declerck studeerde van 2012 tot 2019 lucht- en ruimtevaarttechniek aan de TU Delft. Hij interesseerde zich altijd vooral voor helikopters. ‘Bij helikopters heb je nog meer ontwerpruimte om de prestaties te optimaliseren, vergeleken met vliegtuigen

voor de civiele luchtvaart’, zei hij in een persbericht van KIVI. De jonge ingenieur is verguld met de prijs. ‘Ik voel erkenning voor wat ik heb gedaan.’ Declerck werkt nu bij de startup Flying Fish. Hier simuleert hij met collega’s softwarematig de prestaties en eigenschappen van een draagvleugelboot. ‘Die heeft veel overeenkomsten met een vliegtuig.

Alleen wordt hij niet gedragen door lucht, maar door water.’

De prijs is vernoemd naar Johan Kooy (1902-1983), een internationaal bekende hoogleraar in de rakettechniek, en wordt jaarlijks toegekend door de afdeling ­Defensie en Veiligheid van KIVI. (JH)

illustratie en foto kivi

Songfestival voor computers Op de dag dat dit nummer van De Ingenieur verschijnt, 12 mei, is ook de winnaar bekendgemaakt van het eerste songfestival voor kunstmatige intelligentie (AI).

Bij deze wedstrijd schreven computers voor het eerst mee aan de liedjes.

Het songfestival kon wellicht als schrale troost dienen voor het niet doorgaan van het langverwachte Eurovisie Songfestival in Rotterdam.

Het idee bij het nieuwe AI-songfestival is dat een computer eerst leert wat een melodie is aan de hand van bestaande songs. Vervolgens maakt de computer zelf echt 10

DE INGENIEUR • MEI 2020

GIESEN

nieuwe melodieën die dienen als de bouwstenen voor een lied.

In totaal deden dertien teams uit Europa en Australië mee aan de wedstrijd. Nederland vaardigde er twee uit: Can AI Kick It van de Universiteit Utrecht en Universiteit van Amsterdam, en concurrent COMPUTD/Shuman&Angel -Eye van de Universiteit Maastricht. Juryvoorzitter was AI-onderzoeker en componist Vincent Koops.

Meer achtergronden over de gebruikte technieken en over de uitslag van de wedstrijd is te vinden op ­deingenieur.nl/songs. (DP) illustratie : matthias giesen

Punt

Een scherpe mening over een actueel onderwerp. Deze maand Herman Veerkamp.

Niet ten koste van alles KIVI moet de regie nemen in de energietransitie, stond twee maanden geleden op deze pagina. Ik denk juist dat de ingenieursvereniging zonne­ klaar moet verkondigen dat klimaatvrees een politiek verzinsel is dat niets met wetenschap van doen heeft.

Onze ingenieurs behoren tot de best opgeleide in de wereld. Ze zijn gewend met een kritische blik te kijken naar modellen, afstand te nemen, en hun gezond verstand te gebruiken. Is het plausibel dat een toename van CO2 in de atmo­ sfeer van 25 procent, zoals we die de afgelopen circa halve eeuw heb­ ben gezien, leidt tot grootschalige onomkeerbare klimaatverandering, een dramatische zeespiegelstijging, mislukte oogsten en kapitaalvernie­ tiging? Natuurlijk niet, is het enige logische antwoord. Er is ‘weten­ schappelijke consensus’ over, heet het dan, maar consensus zou in de wetenschap geen rol moeten spelen.

Toen Albert Einstein hoorde dat honderd au­ teurs kritiek hadden op zijn relativiteitstheorie, zei hij: ‘Waarom honderd? Eén die kan aantonen dat ik fout zit is genoeg!’

Het klimaat verandert altijd en van natuur­lijke systemen begrijpen we nog maar een fractie.

Maar dat neemt de noodzaak van verduurzamen niet weg. De CO2-discussie leidt alleen maar af van belangrijkere kwesties, zoals ontbossing, overbevissing, plasticsoep, pesticiden en herbi­ ciden in de landbouw, vervuilende mijnbouw, noem maar op. Dit alles moeten we een halt toe­ roepen.

Uiteraard moeten we ook geleidelijk aan het gebruik van fossiele brandstoffen terugdringen.

Maar niet ten koste van alles. Hoe zouden we het voor elkaar moeten krijgen om tien miljoen elektrische auto’s op de weg te houden zonder overbelasting van het net?

Zonnepanelen brengen in de winter maar 10 procent op van wat ze gemiddeld in de ­zomer­­maanden opwekken. Het elek­ triciteitsverbruik daarentegen is in de winter vele malen hoger en dat wordt alleen maar meer wanneer we massaal overstappen op de warmte­ pomp. Wat doen we over dertig jaar met turbinebladen en zonnepanelen wanneer deze aan het eind van hun levensduur zijn gekomen? Recycle­ baar zijn ze vooralsnog niet.

Waarom tropisch regenwoud ver­ nietigen ten gunste van de aanleg van palmolieplantages, zodat we enkele procenten kunnen bijstoken in onze energiecentrales of bijtanken in onze auto? Wat gebeurt er met vruchtbare landbouw­ grond wanneer die met zonnepanelen wordt vol gezet? Waarom be­ woners opzadelen met niet of nauwelijks w ­ erkende warmtepompen en een ­torenhoge energierekening?

We moeten zuinig zijn op alles wat de planeet ons te bieden heeft. Maar angst voor een door CO2-stijging veroorzaakt rampscenario hoeven we ons niet te laten aanpraten.

Consensus zou in de wetenschap geen rol moeten spelen

Herman Veerkamp, aan de Universiteit Twente opgeleid als chemisch technoloog, is werkzaam in de automatisering.

MEI 2020 • DE INGENIEUR

11

illustratie : depositphotos

Het nieuwe rijden Hoe de crisis ertoe kan aanzetten de auto opnieuw uit te vinden

NIEUWE MOBILITEIT E S S AY: R A L P H PA N H U Y Z E N

In deze tijden van corona moeten economische belangen wijken voor de volksgezondheid. Maar hoe zit het met het klimaat? Journalist en mobiliteitsexpert Ralph Panhuyzen betoogt dat de huidige crisis een goede aanleiding vormt het roer radicaal om te gooien.

Gaan we op de oude voet verder of benutten we de ­coronacrisis om problemen aan te pakken? Moeten we ervan afzien bedrijven die het nu toch al zo moeilijk hebben met allerlei milieueisen te belasten, of is dit juist het moment om door te pakken omdat er een groter gevaar dreigt? Milieuorganisaties vrezen dat de bereidheid om klimaatmaatregelen te nemen daalt vanwege de enorme uitgaven die het stilvallen van de economie met zich meebrengt. In wat wel als ’s werelds grootste consumentenmarkt wordt gezien – kort gezegd alles wat met auto en automobiliteit te maken heeft – liggen echter goede kansen voor een nieuwe aanpak, zeker voor nieuwe spelers. Tesla heeft dat al bewezen. Tijd voor een Tesla 2.0?

Kikker De auto grijpt meer dan welk ander product in op de samenleving en het milieu. Denk aan leefruimte, de benodigde infrastructuur, de verkeersveiligheid en onze gezondheid. Bij het laatste punt gaat het niet alleen om de luchtkwaliteit, maar ook om het overgewicht, de hoge bloeddruk en de hartziekten die we riskeren als gevolg van veel te lang in de auto zitten. De brandstof halen we uit instabiele regio’s in de wereld. Een vergelijking dringt zich op. Wanneer door een plotseling ­wereldwijd heersende ziekte als Covid-19 in korte tijd veel mensen doodgaan, hebben we het er klaarblijkelijk wél voor over om dure, ingrijpende maatregelen te treffen. Maar als mensen over een langere tijd gemeten vroegtijdig sterven en en passant ook nog het klimaat schaden, laten we dat gebeuren. We zijn als de spreekwoordelijke kikker die wel uit kokend water springt wanneer die erin wordt gegooid, maar zich dobberend in langzaam opwarmend water doodgemoedereerd laat gaarkoken.

Auto van taxidienst Waymo. foto : waymo

14

DE INGENIEUR • MEI 2020

Toch is er de afgelopen jaren wel wat veranderd. Emissies speelden daarbij een belangrijke rol en Tesla was de fabrikant die het voortouw nam. Topman Elon Musk liet twee dingen zien. Allereerst dat elektrische auto’s lonend kunnen worden geproduceerd, hetgeen de traditionele auto-industrie lange tijd bleef ontkennen en wat ze in zekere zin nog steeds doet. Daarnaast ontkrachtte Musk de mythe dat auto’s maken een moeilijk ‘industrieel ambacht’ is; dat automerken er decennia over hebben gedaan om genoeg expertise op te bouwen.

Sterker nog: experts zijn het erover eens dat Tesla met zijn manier van produceren juist een belangrijke voorsprong heeft genomen ten opzichte van de gevestigde merken. Dat brengt ons bij de centrale vraag: waarom zouden we de veranderingen beperken tot enkel het reduceren van de uitstoot? Hoe staat het met de grotere ambities van de onder­nemingen die zich met automobiliteit bezighouden?

Automerken zijn vooral druk in de weer met het ontwerpen, maken en verkopen van opvolgers van bestaande modellen, en waar mogelijk het vergroten van het eigen marktaandeel. Dat is mijlenver verwijderd van zich ervoor inspannen dat automobiliteit efficiënt en met zo min mogelijk schade plaatsvindt. Die zorgen laat de industrie graag over aan overheden en automobilist.

Schijnoplossing Geen wonder dus dat Silicon Valley – na met de ­smart­phone de persoonlijke communicatie te hebben getackled – zich nu heeft gericht op personenmobiliteit.

De Tesla’s zijn al genoemd, maar elektrisch rijden vormt nog maar het begin. Het wagenpark zelf kan natuurlijk ook efficiënter worden benut door deelgebruik en ride hailing, de markt waarin bedrijven als Uber en Lyft actief zijn. Betere verkeersveiligheid en filepreventie zouden kunnen worden gerealiseerd door wagens autonoom, zonder tussenkomst van een bestuurder, dichter op elkaar te laten rijden: platooning.

Met andere woorden, de focus op het maken en verkopen van hardware (auto’s) wijkt voor een businessmodel dat is gebaseerd op het ­leveren van diensten. Het leek er even op dat automerken genoegen moesten nemen met het aanleveren van auto’s, waarna techfondsen er het hunne mee zouden gaan doen.

De autobouwers zijn zich echter snel gaan toeleggen op datgene waarmee Silicon Valley-bedrijven bezig zijn. Ze hebben tech-ondernemingen opgekocht of zijn ermee gaan samenwerken.

Ralph Panhuyzen schreef de interviewbundel ­Mobiliteit - Nu, straks en later voor Connekt en NWO. Hij ontving een Michelin Design Challenge Award op de Detroit Autoshow voor zijn sleek-footprint car concept (smart-for-three.com), en is auteur van Seamless 2D & 3D Transit - Blueprint for a Flying Car dat hij mocht toelichten voor onder meer NASA.

gekomen. Maar kijk wat er in de praktijk van terechtkomt. In Amerika is reeds vastgesteld dat taxibedrijven als Uber juist tot méér verkeer, files en emissies leiden.

Ze halen mensen niet uit hun eigen auto, maar vervoeren vooral forensen die zich anders met het openbaar vervoer, met de fiets of gewoon lopend zouden hebben verplaatst. Uber-chauffeurs moeten steeds meer uren draaien om een mager loontje bij elkaar te sprokkelen.

Vakbonden en overheden accepteren dat steeds minder.

Uber en zijn investeerders lijden miljardenverliezen om een marktaandeel op te bouwen, maar van het businessmodel lijken op de klant na alle betrokken partijen slechter te worden.

toyota

Zelfrijdend Het lijkt erop dat er maar één manier is waarop taxi­ bedrijven als Uber en Waymo lucratief kunnen opereren: door de inzet van zelfrijdende voertuigen. Geen chauffeur, geen arbeidsconflicten, geen loon, geen geruzie met vakbonden en autoriteiten, ergo meer winst. Maar zijn zelfrijdende Uber-taxi’s werkelijk het antwoord? Een nieuw angstbeeld doemt op: dat van eindeloos rond­ rijdende taxi’s die in afwachting van hun volgende klant maar blijven rijden om zo parkeergeld uit te sparen, en de opstoppingen in en rondom de stad zo juist nog verder vergroten. Dat is temeer bizar omdat de grote SUV’s waarmee Uber en Waymo zelfrijdende taxiritjes willen uitvoeren niet alleen te duur zijn voor de doorsneevracht van 1,2 passagier, ze vreten bovendien energie.

Hoe zwaarder het voertuig, des te groter het beroep

t

Helaas is het zo dat techfondsen en a­ utomakers vaak enkel met een deel- of schijnoplossing komen, en soms zaker erger maken. Om te beginnen met elektrisch rijden. Tesla’s zijn momenteel populair omdat ze met een behoorlijke tegemoetkoming van de overheid kunnen worden aangeschaft. Daar mag je zeker in het geval van Nederland grote vraagtekens bij zetten.

De stroom die de zware Tesla’s van het net halen, wordt voor bijna 90 procent opgewekt door de verbranding van fossiele brandstoffen. In het geval van de populaire Model 3 betekent het dat die stroom voor een groot deel wordt gebruikt om een zwaar accupakket van A naar B te brengen. Dat accupakket weegt namelijk zo’n vijf tot zes keer meer dan de meestal enige inzittende.

Delen van de auto dan? Die staat immers 90 tot 95 procent van de tijd niets te doen. De auto inzetten voor meer dan privégebruik is ingegeven door het op zich sympathieke streven om meer mensen dezelfde dingen te laten gebruiken. Uit dit deeleconomie-denken is Uber voort-

In een modelstad van Toyota rijden alleen autonome auto’s. illustratie :

MEI 2020 • DE INGENIEUR

15

NIEUWE MOBILITEIT

De voertuigvoetafdruk moet leidend worden, betoogt Ralph Panhuyzen. illustratie :

op het stroomnet; daarover maken de energie­bedrijven zich inmiddels zorgen.

Het blad Fortune noemde zelfrijdend vervoer al een markt die tegen 2050 rond de 6500 miljard euro kan bedragen. Het magazine waarschuwde echter tegelijk voor de keerzijde. Wordt de grote belofte niet waargemaakt, dan kunnen de vele miljarden die zijn gestoken in de ondernemingen die zich met autonome voertuigen bezig­houden, als verloren worden beschouwd. Zie hier de voornaamste reden waarom investeerders geneigd zijn om maar bij te lappen.

Veel experts echter twijfelen aan aan zelfrijdende toekomst, waaronder TNO in Nederland. Dat Toyota werkt aan een modelstad waarvan zelfrijdende voer­ tuigen onderdeel uitmaken, zegt genoeg. In zo’n stad immers bestaat algehele grid control, waarbij alles met elkaar communiceert en privacy een vage herinnering is.

Denk bovendien niet dat je daar met je huidige auto in kunt rondrijden. Saillant is dat in de VS, het land waar de meeste hightech vandaan komt, waaronder zelfrijdend, het zélf besturen van de ‘heilige koe’ (liefst voorzien van een grote V8) zonder controle door de overheid, bijna

rijkswaterstaat

16

DE INGENIEUR • MEI 2020

een grondwettelijk recht is. En naast elkaar opereren van volledig zelfrijdende en conventionele auto’s wordt als een onmogelijkheid beschouwd, zeker in de stad.

Stadspantserwagen Busfabrikanten verlekkeren zich al bij het vooruitzicht van meer openbaar vervoer (OV), vooral wanneer bussen vrij baan krijgen om passagiers zelfrijdend te gaan vervoeren. Hier is waar voorstanders van het openbaar vervoer zijn gestopt met nadenken, zeker als bussen uitstootvrij moeten worden. Verspilt de huidige auto al materialen, energie en ruimte, bij de bus is het nog erger als deze op batterijen loopt. Alleen gebruik in de spits is te rechtvaardigen wanneer veel passagiers worden vervoerd, waardoor de ratio voertuiggewicht tegenover lading gunstiger komt te liggen. Als OV en Ubers zouden samenwerken, is een betere afstemming tussen typen voertuigen en vervoersvraag mogelijk. Er is momenteel een trend om ruimte in de stad terug te winnen die lange tijd was bedoeld om de toegankelijkheid voor de auto te verbeteren. Dat zie je aan emissiezones, het afsluiten van historische binnensteden, het opheffen van parkeerplek-

ken en de aanleg van fietspaden. In de VS en dat het na de corona­crisis jaren kan duren Duitsland gaan steeds meer stemmen op om voor we weer op de verkeersdichtheid van SUV’s niet langer in binnenstad toe te laten.

2019 zitten. We kunnen daarop gaan wachten Niemand Amerikaanse en Europese veiligheidsinstanen tegen die tijd weer nieuw asfalt aanleggen. heeft ties hebben gemerkt dat de toename in ongeMaar misschien kan beter het besef doordrinvallen onder voetgangers heeft te maken met gen dat over een volle week gemeten wegen het over de populariteit van wat Duitsers Stadtpanzer slechts 12 procent van de tijd echt druk bezet de auto­noemen. Het grootteverschil tussen SUV’s en zijn, namelijk vijf werkdagen maal vier uur wat m ­ icromobiliteit heet – denk aan fietsen, spits dagelijks, en dat forensen meestal in hun voetafdruk steps, scooters, Segways – blijft maar groeien. eentje in een auto zitten die even breed is als Inmiddels zijn er verschillende fabrikanten zij lang zijn. die nieuwe vervoersmiddelen tussen auto en Ruimte kun je ingeblikt in de auto waarin micromobiliteit overwegen. Maar nog geen enkele is je je verplaatst als het ware steeds met je meenemen, of erin geslaagd een goede balans te vinden tussen comfort je kunt ervoor kiezen om letterlijk meer ruimte (buiten) en veiligheid van de auto enerzijds, en de ruimte- en te l­aten voor een betere benutting ervan. Geen autoenergie-efficiëntie van een tweewieler anderzijds. merk staat hier echt bij stil. Waarom niet? Aan ‘groter’ en vooral ‘steeds breder’ wordt meer geld verdiend.

Big Brother-enclaves De kosten worden afgewenteld op de maatschappij.

Zolang we ons niet kunnen teleporteren zoals in Star Dat ding dat minstens negentig procent van de tijd Trek, hebben we een fysiek vervoermiddel nodig. Hoe niks staat te doen, ruimte in beslag neemt ter grootte groter en hoe zwaarder dit is, des te meer energie er no- van een kinderkamer, en een hogere energierekening dig is. Tegenwoordig wordt veel gesproken over hoe we met zich meebrengt dan een gemiddeld huishouden onze ecologische voetafdruk kunnen verkleinen. Alles aan licht, apparaten en verwarming verbruikt, kan anheeft zo’n beetje een voetafdruk gekregen, van de ener- ders. Beter dan nieuw asfalt te leggen, wat alleen maar gie die een mens verbruikt tot de productie van een ons meer verkeer aantrekt, is het om te investeren in een biefstuk. Gek dat niemand het heeft over de auto-voe- daadwerkelijk vernieuwend elektrisch voertuig, een tafdruk en hoe we die zouden kunnen ver­kleinen. Dat Tesla 2.0 zeg maar, om die vervolgens te exporteren. zou namelijk heel goed kunnen. Een dergelijke, nieuwe Met zo’n Next Generation EV – laten we hem zo maar ­ oemen – kun je tevens bijdragen aan een beter vervoersmodus past ook in een nieuwe visie op hoe even n automobiliteit er in de toekomst uit zou kunnen zien. leef­milieu en klimaat elders in de wereld.

Denk aan emissieloze auto’s zonder dat overheden voor miljarden moeten subsidiëren, efficiëntere benutting Rijden in een Philips van de huidige infrastructuur, meer consideratie en Tesla laat zien dat je geen jarenlange ervaring in het bouveiligheid voor kwetsbare weggebruikers, en een betere wen van auto’s nodig hebt om de markt op z’n kop te zetgeschiktheid voor zelfrijdend. Overigens, willen steden ten en kon op basis van elektrische aandrijving zelfs even geen Big Brother-enclaves worden, dan zal dat laatste meer beurswaarde noteren dan het Volkswagenconcern, neerkomen op autonoom rijden buiten de stad, en zelf ondanks dat het veel minder auto’s maakt. Dit kan dus het stuur ter hand nemen binnen de bebouwde kom. eveneens gelden voor het op de markt brengen van een Mensen moeten uiteraard zelf kunnen beslissen Next-Gen EV, die op meer kwesties dan zero-emissie waarin ze rijden. Vraag is echter of dat altijd zo ruim­­ een antwoord biedt. Die moet misschien wel helemaal te-­en energieverslindend moet zijn. Overheden kun- niet bij een automaker vandaan komen. Een fabrikant nen sturend optreden. Naast motorrijtuigenbelasting, van consumentenapparaten als ­Philips had het gekund, BTW en de brandstofaccijnzen kunnen ze de toegang als het zich niet volledig op het maken van medische tot de binnenstad en de parkeertarieven reguleren, en apparatuur had toegelegd. bij ­rekeningrijden de uitstoot en de auto-voetafdruk Zo’n T ­ esla 2.0 is namelijk geen auto in de oude betemeewegen. Waarom zou per slot van rekening iemand kenis, waarbij alleen de verbrandings­motor is verwisseld in een grote SUV daarvoor hetzelfde betalen als iemand voor een elektro­motor, maar een elektrisch apparaat-op-­ in een Fiat 500e? wielen, waarop de nieuwste productie­technieken kunnen worden toegepast, ook circulariteit. De onderneming Ingeblikte ruimte die niet alleen zelf bespaart op maakkosten door de Kunnen gezond verstand en gedegen ingenieurswerk voertuig-voetafdruk te reduceren, maar er ook in slaagt een oplossing brengen waar automakers en hightech alle betrokken partijen te helpen om schaarse middelen zijn vastgelopen? Nederland heeft een uitgelezen positie efficiënter te benutten en daarmee geld te besparen, is en het is eigenlijk raaar dat we geen rol spelen of am- goed bezig voor economie, aandeelhouders, milieu én biëren in de ‘mobiliteitsindustrie’. Brandstof­prijzen zijn klimaat. hier zo’n beetje het hoogst van heel Europa. De ruimte is beperkt, de files zijn navenant lang. Uitstoot is een factor van belang daar waar mensen en vervoers­bewegingen dicht op elkaar plaatsvinden. Wat in Nederland speelt, Dit verhaal is tot stand gekomen dankzij een financiële speelt ook in andere dichtbevolkte regio’s in de wereld. bijdrage in de vorm van een Frank Biesboer Beurs, geNu voorspelt het Kennisinstituut voor Mobiliteitsbeleid noemd naar de voormalige hoofdredacteur van dit blad.

“ ”

MEI 2020 • DE INGENIEUR

17

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

Waterstof moet rol van cokes vervangen in de hoogoven

Hier komt het klimaatbestendige staal Bij het maken van staal komt behoorlijk wat CO2 vrij. Daar wil de sector vanaf door de hulp van waterstof in te roepen.

Het maken van staal gaat al meer dan honderd jaar in grote lijnen hetzelfde. Vooral de productie van ijzer uit ijzererts in een hoogoven is een smerig k­ lusje, waarbij cokeskolen worden verstookt. Die helpen bij het om­ zetten van ijzererts uit de grond, dat grotendeels bestaat uit ijzeroxides, in ijzer.

De cokeskolen fungeren als een soort magneet die de zuurstofatomen lostrekt van de ijzeratomen. Het probleem is alleen dat zo’n koolstofatoom uit de cokes uiteindelijk door het leven gaat in het innige gezelschap van twee zuurstofatomen. Inderdaad, dat is CO2, het belangrijkste broeikasgas, waarvan de uitstoot de komende jaren fors omlaag moet.

Daarom heeft het Zweedse energiebedrijf Vattenfall de handen ineengeslagen met staalproducent SSAB en mijnbouwbedrijf LKAB, beide eveneens Zweeds. Met zijn drieën bouwen zij in de noordelijke stad Luleå een nieuwe proeffabriek voor de productie van staal. Hier willen ze de cokeskolen, die traditioneel nodig zijn voor de productie van staal op basis van erts, vervangen door waterstof. Het maken van staal op deze manier moet straks tijdens het proces nauwelijks nog CO2-uitstoot met zich meebrengen. In plaats daarvan komt bij het nieuwe proces enkel water vrij.

Het doel van dit project, HYBRIT genaamd, is om rond 2035 een productietechnologie te hebben voor ­fossielvrij

Het nieuwe proces is ook erg geschikt voor het recyclen van gebruikt staal 18

DE INGENIEUR • MEI 2020

staal. ‘Als dit lukt, denken we de CO2-uitstoot van Zweden met 10 procent te kunnen verminderen en die van Finland met 7 procent’, zegt een woordvoerder van ­Vattenfall.

De eerste fase van het HYBRIT-project heeft een budget van 170 miljoen euro, waarvan 50 miljoen euro wordt op­gebracht door de Zweedse staat. Later zijn nog meer investeringen nodig. Er is dus veel geld mee gemoeid, maar daar schrikken de bedrijven niet van terug. ‘De investerings­cycli in de staalindustrie zijn erg lang’, zegt Mikael Nordlander, hoofd van de R&D-afdeling Industry Decarbonization van Vattenfall. ‘De vraag is: durven bedrijven nog te investeren in fossiel-­gebaseerde projecten?’

Circulaire economie De proeffabriek in Luleå wordt op dit moment in elkaar gezet. Het is een zogeheten direct reduction plant, die ­ijzererts omzet in ijzer. ‘Deze zomer moet hij af komen’, vertelt Nordlander. ‘Tot nu toe hebben we geen vertraging gehad. De machines zijn afgeleverd; nu wordt de installatie on site gebouwd.’

Hoewel het een pilot plant wordt, zal de fabriek als hij eenmaal af is, geen kleine jongen zijn; hij torent vijftig meter de hoogte in. De fabriek zal weliswaar staal maken, maar is toch vooral een onderzoeksinstallatie, die maar een fractie van een conventionele staalfabriek kan produceren; een ton in plaats van 250 ton staal per uur. ‘Hij dient echt om uit te vogelen hoe we ons proces draaiend krijgen. We hebben ons op waterstof gebaseerde proces goed werkend gekregen in het laboratorium in Stockholm, op kleine schaal dus. Nu willen we dat ook voor elkaar krijgen in een installatie die een of twee maten groter is’, zegt Nordlander. ‘Het doel van de proeffabriek is om te leren hoe we een continu proces op commerciële schaal moeten ontwerpen. We kunnen straks spelen met belangrijke parameters, zoals de precieze samenstelling van het reductie­ gas waterstof, de temperatuur, debieten en drukniveaus.’

De fabriek hangt straks dan ook vol met meetapparatuur en is zo ontworpen dat er gemakkelijk en relatief snel aanpassingen aan kunnen worden gedaan.

Prijs Waterstof is dus de held van dit verhaal, maar daar zit nog wel een addertje onder het gras. Een voorwaarde om het nieuwe staalmaakproces ook echt CO2-vrij te maken, is dat de gebruikte waterstof op duurzame wijze is geproduceerd. Nu wordt dat vaak nog gemaakt van aardgas, maar SSAB en Vattenfall bewandelen de ’schone route’; project

HYBRIT gaat alleen duurzaam geproduceerde waterstof gebruiken. Dat wil zeggen: waterstof die met duurzaam opgewekte stroom is gemaakt in grote elektrolyseapparaten. ‘Zweden is een logische plek om dit project te doen’, zegt Nordlander. ‘Bijna alle stroom hier – 98 procent – wordt opgewekt zonder CO2-uitstoot.’ Zweden wekt bijna al zijn elektriciteit op met kern­centrales en waterkracht, ongeveer half om half. Langzaam groeit ook het aandeel van windenergie. Slechts een fractie van de stroom wordt nog met fossiele bronnen opgewekt. ‘Ook is er een goede balans tussen vraag en aanbod. Daardoor zijn de stroomprijzen laag, zeker voor de industrie.’ Nordlander verwacht dat de prijs voor het maken van waterstof nog zal dalen.

‘In de toekomst hebben steeds meer andere industrieën het ook nodig.’

Bij het opschalen van de duurzame staalproductie zijn er een paar grote technische hordes die de betrokken bedrijven zullen moeten nemen. De eerste is het proces waarbij de waterstof de zuurstof aan zich bindt; het nieuwe proces is endotherm – er moet warmte worden toe­ gevoerd om het proces te laten lopen. Dit in tegen-

t

Hoewel het hogere doel van het HYBRIT-project is om staal te maken zonder CO2-uitstoot, brengt het nieuwe proces nog enkele andere voordelen met zich mee. Zo is het erg geschikt voor het recyclen van gebruikt staal.

Het tussenproduct dat het nieuwe proces (met waterstof) straks levert, is sponsijzer, een poreuze vorm van het m ­ etaal. Dat moet voor de verdere verwerking tot bruikbaar staal naar een ander type oven, een zogeheten vlamboogoven. ‘Die oven wordt ook gebruikt bij de huidige recycling van staal’, vertelt Nordlander. ‘Het ligt dan ook voor de hand om een bepaalde hoeveelheid gebruikt staal in ons uiteindelijke proces in te voeren. We zijn straks dus klaar voor de circulaire economie.’

In één van deze hoogovens in Duisburg voert Thyssenkrupp Steel proeven uit met waterstof. foto : thyssenkrupp

MEI 2020 • DE INGENIEUR

19

G R O E N S TA A L

HOOGOVEN-ROUTE

HYBRIT-ROUTE

CO2 IJzerertsconcentraat Fossiele brandstoffen Pellets van ijzererts

Kolen

Niet-fossiele brandstoffen

PELLETS MAKEN

Pellets van ijzererts

Cokesfabriek Cokes

CO2

Waterstof & water

IJZER MAKEN

Elektriciteit

Waterstoffabriek

Twee processen voor het maken van staal uit ijzererts.

Rechts de nieuwe ­HYBRIT-route, waarbij cokes vervangen worden door waterstof; links de oude hoogovenmethode. infographic :

Hete lucht, kolen, zuurstof

Waterstof Waterstofopslag Heet metaal

STAAL MAKEN

Zuurstof

Sponsijzer Schroot

CO2

Ruw staal

vattenfall

stelling tot het bestaande proces met cokes, dat exotherm is – en waarbij dus extra warmte vrijkomt. ‘We stappen van het ene op het andere proces over en veranderen dus de hele warmtebalans van zo’n fabriek. Als je een methode wil veranderen die eeuwen is gebruikt, dan is dat wel een grote uitdaging’, zegt Nordlander.

Een tweede vraagteken gaat over het koolstofgehalte.

Staal zou geen staal zijn zonder dat er een beetje koolstof aan het ijzer is toegevoegd. Bij het traditionele proces voor de reductie van het ijzererts komt die koolstof van de cokes. Maar die zijn er in het nieuwe proces niet. ‘Met ons op waterstof gebaseerde proces komt er geen koolstof in het ijzer terecht. Dat moeten we er dus op een andere manier instoppen. Dit is een van de uitdagingen van het project’, geeft Nordlander toe. ‘Op welk moment in het proces we dat het beste doen, daar zijn we nog niet uit.’

En dan, lachend: ‘En als we dat wel waren, kon ik je toch niet het naadje van de kous vertellen. Dit is een van de gevoeligste onderdelen van ons project, in het opzicht van intellectueel eigendom.’

Kan de nieuwe manier om staal te maken concurreren met het bestaande productieproces? Die vraag is nog niet zo een twee drie te beantwoorden, vooral omdat de randvoorwaarden steeds veranderen. Zo zijn de prijzen van cokes variabel, net als de stroomprijzen en de kosten van CO2-uitstoot. ‘We denken nu dat onze nieuwe productie­ techniek zo’n 20 tot 30 procent duurder zal zijn dan de conventionele staalproductie’, zegt Nordlander. ‘Maar we willen uiteindelijk naar gelijke kosten.’

20

DE INGENIEUR • MEI 2020

De prijs is overigens niet de enige factor waarop de afnemers van staal sturen. Staalproducent SSAB merkt bij klanten een toenemende behoefte aan duurzamere materialen. Een eventuele prijsstijging van ruwstaal van 20 of 30 procent is dan best te overzien, denkt Nordlander.

‘Staal is van zichzelf al geen kostbaar materiaal, maar half zo duur als aardappelen. En als je het verwerkt in bijvoorbeeld auto’s, dan wordt die prijsstijging nog meer verdund tot een stijging van 1 procent op de prijs van de auto.’

Formule 1-wagen SSAB hoopt over een paar jaar het eerste bedrijf te zijn dat klimaatvriendelijk staal kan maken. Het Zweedse bedrijf is wereldwijd gezien een kleine speler, maar ook de grote jongens zoeken het in waterstof. Zo is het Duitse concern Thyssenkrupp Steel eind 2019 begonnen met een proef in een van zijn hoogovens in Duisburg. Tijdens uren durende tests stroomt er uit één van de 28 blaaspijpen van de hoogoven niet het gebruikelijke mengsel van zuurstof en poederkool, maar tijdelijk ook waterstof.

Het is nog te vroeg voor resultaten van de pilot, maar het lijkt mogelijk te zijn om staal te maken met waterstof in plaats van op koolstof gebaseerde stoffen, vertelt Frank Ahrenhold, hoofd duurzame staalproductie van Thyssenkrupp Steel via Skype. De route van Thyssenkrupp is een andere dan die van SSAB. De Duitse staalmaker is veel groter en kan het zich niet veroorloven om in een keer de bestaande fabrieken af te danken. En dus wil Thyssenkrupp Steel stap voor stap zijn bestaande processen aan-

passen en geleidelijk waterstof introduceren. Eenvoudig is dat niet, zegt Ahrenhold. ‘Het is niet alsof we even de banden van onze Formule 1-wagen kunnen vervangen.’

De eerste uitdaging die Ahrenhold en collega’s van Thyssenkrupp Steel tegenkomen, zijn de hogere temperaturen die optreden door de injectie van waterstof.

Normaal gesproken wordt in de hoogoven een mengsel van zuurstof en poederkool geïnjecteerd en dat leidt tot temperaturen tussen de 1500 en 1700 graden Celsius. Met de invoering van waterstof kan dit oplopen tot boven de 2000 graden. ‘We moeten dat schatten’, vertelt Ahrenhold.

‘Want de binnenkant van zo’n hoogoven is heel lastig te bereiken, dus we moeten een beetje gissen naar wat er precies gebeurt. Het is als het ware een black box voor ons.’

Koelwater En wat doe je met een black box? Daar probeer je zoveel data van te verzamelen, om nog een beetje grip te krijgen op wat erbinnen gebeurt. Zo meten ingenieurs in Duisburg niet alleen drukniveaus in de hoogoven, maar ook de temperatuur van het koelwater dat de koperen

onderdelen van de fabriek koelt. ‘Terwijl we meten, ­variëren we cruciale parameters, zoals de positie van de lans waardoor het mengsel van poederkool en zuurstof binnenstroomt.’ Ook heeft Thyssenkrupp Steel een ­speciaal apparaat ontwikkeld dat monsters kan nemen van het gevormde ijzer. ‘Daarvan willen we leren wat er echt gebeurt van binnen. Want die kennis hebben we nodig om te begrijpen wat er straks gebeurt als we niet door 1, maar door alle 28 blaaspijpen waterstof gaan inblazen.’

Als waterstof straks door alle 28 blaaspijpen de hoogoven in stroomt, is de CO2-uitstoot van deze hoogoven in Duisburg mogelijk teruggebracht met 20 procent.

Maar het doel van Thyssenkrupp Steel is om in het jaar 2030 de CO2-uitstoot van de staalproductie te hebben teruggebracht met 30 procent. ‘We gaan dus nog meer doen. Ook wij gaan nieuwe fabrieken bouwen, met nieuwe processen op basis van waterstof.’ In 2050 wil Thyssenkrupp Steel helemaal geen broeikasgassen meer uitstoten. ‘Daar kun je uit opmaken dat we dan dus zijn afgestapt van hoogovens.’

De proeffabriek van SSAB die in het Zweedse Luleå in aanbouw is, torent vijftig meter de hoogte in. foto : vattenfall

MEI 2020 • DE INGENIEUR

21

LEZERS

In het aprilnummer van De Ingenieur roept Bas Kok de ingenieurswereld op om een ontwerp te maken voor een brug over het IJ in Amsterdam (rubriek Opinie). Ik had het stuk nog geen tien seconden uit of ik had al een idee in mijn hoofd. Daarna kostte het me twee uur om het idee uit te werken in 3D. Bij het uitwerken van het concept heb ik me nog even niet laten hinderen door de exacte randvoorwaarden, zoals de lokale omgeving, de geëiste capaciteit en de precieze regelgeving. Wel houd ik rekening met de maakbaarheid van de oplossing.

De belangrijkste componenten van het ontwerp zijn symmetrie en sierlijke, ­vloeiende lijnen. Op de tweede plaats komt de iconische kolom, noodzakelijk in verband met de ophanging. De brugdelen bakboord/ stuurboord zijn identiek, alleen de ­indeling voetgangers/fietsers (op de illustratie hieronder weergegeven in rood) wisselt van kant. Het brugdek spiraalt omhoog tot ruim negen meter boven het wateroppervlakte.

De spiraal bestaat uit twee secties met constante vorm. Het vrije einde wordt door een aantal kabels ondersteund vanuit de kolom.

Kolom en brugdeel zijn een geheel en kunnen om een verticale as draaien. Door beide brugdelen over een hoek van zestig graden open te draaien, wordt de vaarweg vrij gemaakt. Ik heb geput uit mijn eigen ervaring als werktuigbouwkundig constructeur.

Zo werkte ik aan zware machinebouw met hydrauliek en was ik betrokken bij de bouw van het (schuif)dak van Wembley.

Deze brug is volgens mij mooi, sierlijk en iconisch. Een aanwinst voor Amsterdam.

Walter Minderman, Rotterdam

Concept voor een brug over het IJ. illustratie : walter minderman

REA GEREN

In het aprilnummer las ik het gewaardeerde artikel De nieuwe hoofdstad, over de inspanningen van de Indonesische regering om aan de rand van het oerwoud van Kalimantan een alternatief voor Jakarta te bouwen. Enigszins tot mijn verbazing lees ik ergens aan het eind van het artikel dat er volgens hoogleraar Co Verdaas (TU Delft) ‘geen voorbeeld is van een echt succesverhaal van een eerder gebouwde nieuwe hoofdstad’.

Meent Verdaas echt dat de Braziliaanse hoofdstad Brasilia geen succes is? Die stelling behoeft naar mijn mening op zijn minst enige toelichting!

Rombout Meijer, Almere Naschrift redactie: Desgevraagd laat Co Verdaas weten zich misschien wat sterk te hebben uitgedrukt, maar dat de inwoners van de stad Brasilia zelf zich in onderzoek regelmatig negatief uitlaten over het gemis aan openbare ruimten waar men elkaar kan treffen, een logisch hart en pleinen met een menselijke maat.

van de gemeente om dit bijzondere deel van de stad de status van Rijksbeschermd stadsgezicht te geven, iets waar de regering al jarenlang op aandringt. Voorbeelden zijn er te over. Ze staan in mijn boek Roofbouw in Oud-Zuid. Bouwpraktijk en politiek in Amsterdam.

Zo gaf de gemeente toestemming om een Amsterdamse School-villa in Plan Berlage te slopen, omdat de eigenaar een ondergronds zwembad wilde laten bouwen. Op dit moment dreigt de gemeente toestemming te geven om een rij huizen bij het Museumplein te laten slopen, inclusief nota bene het huis waarin Etty Hillesum haar oorlogsdagboek schreef.

Auteur Enith Vlooswijk heeft volkomen gelijk als ze het nuttige werk van ingenieurs prijst. Zonder goede ingenieurs was Amsterdam allang in het moeras verzonken.

Nieuwe funderingen onder huizen zijn vaak een noodzaak en de redding van de stad.

Maar het ongecontroleerd afbreken van de stad als bijeffect moet worden gestopt – óók om de stad te redden.

Rudolf Dekker, Amsterdam

Het aprilnummer van De Ingenieur bevat een artikel over de ‘kelderhausse’ in Amsterdam. Het fotobijschrift ‘Buurtbewoners laten zich infomeren over de risico’s van onderkeldering’ klopt niet helemaal. Hier sta ik namens de buurt de klachten over te brengen naar het bestuur van het stadsdeel over de ‘bouwwoede’. Die klachten gaan niet alleen over onderkeldering, die in de praktijk bijna altijd schade toebrengt aan buurhuizen, zoals scheuren in muren en neerstortende plafonds en soms permanente verzakking.

De klachten betroffen ook permanente overlast van verbouwingen, vaak meerdere tegelijk in elke straat, inclusief sterk vervuilende generatoren, het gebrek aan handhaving, het onzorgvuldig verlenen van bouwvergunningen, het volbouwen van tuinen en dus ontgroening van de stad, het ruim baan geven aan speculanten om huizen op te kopen. En vooral ook de weigering

Al jarenlang ben ik een trouw lezer van ons maandblad De Ingenieur. Eigenlijk alles in het blad is voor mij lezenswaardig. Prima zo!

De maarteditie heeft een nieuwe verpakking. Ook dat is prima. Alles wat stilstaat of tot stilstand komt gaat immers achteruit en verliest zijn glans of kracht.

Ik hoop en verwacht dat De Ingenieur voor mij ook technisch een leesbaar blad blijft. In het maartnummer zijn enkele artikelen echter afgedrukt in een erg kleine en voor mij moeilijk leesbare letter. Ik had hier en daar een vergrootglas nodig om het goed te kunnen lezen.

Verder vooral complimenten.

John Hopman, Egmond aan Zee Naschrift redactie: De lettergrootte van een aantal rubrieken is inmiddels aangepast. We hopen dat de leesbaarheid daarmee weer optimaal is.

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

22

DE INGENIEUR • MEI 2020

Möring

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

Een ongemakkelijke dans Toen ik vanochtend naar mijn werkkamer liep, was mijn vriendin, die de coronacrisis bij mij in het bos uitzit, in gesprek met leerlingen en collega’s op de ene laptop terwijl ze op de andere cijfers en dergelijke bijwerkte. Ik had een flashback naar dat moment in de jaren negentig toen ik de hoorn van de telefoon met gaffertape had vastgeplakt aan de baseball cap op mijn hoofd en mijn toenmalige geliefde binnenstapte en als aan de grond genageld bleef stilstaan.

‘Naar rechts’, riep ik. Ze dook nog net niet weg.

XS4ALL testte destijds netwerk-gaming met een groepje ­geselecteerde abonnees. Communicatie in het spel – een vroege versie van ­Quake – had de vorm van ingetikte regels. In de chaos van zestien zwaar bewapende figuren en veel rennen en schieten betekende dat meestal geen communicatie. Tot een goede vriend en ik, beiden in het gelukkige bezit van I­ SDN-lijnen, op het idee kwamen om de ene lijn te gebruiken voor het modem en de andere voor gesproken woord. Die aan een honkbalpetje vastgeplakte telefoonhoorn was dus eigenlijk mijn eerste poging tot online vergaderen.

Nu doet iedereen het, hoewel het nog niet allemaal vlekkeloos verloopt. Vanuit de andere kamer hoor ik mijn vriendin nog vaak ‘Ik hoor je niet’ roepen, afgewisseld met ‘Ik zie je niet.’ Hoe gebrekkig soms ook: nooit eerder is er zoveel online vergaderd, lesgegeven en via internet contact onderhouden met familie en vrienden. Corona is rampzalig voor de economie, maar de ontwikkeling van de digitale werk­ omgeving zal er een enorme boost van krijgen. Ik voorspel dat thuiswerken de komende jaren een vlucht neemt. Van Dale kan de erotische connotatie van het lemma ‘thuiswerkster’ vast schrappen.

Maar hoe ziet het er straks dan uit? Snelle technologische ontwikkelingen gaan gepaard met sociale verandering en schoksgewijze ontwikkelingen in ons denken over vormen en normen. Toen de telefoon was uitgevonden stelde ­Alexander Graham Bell ‘Ahoy’ voor als begroeting. Dat is in geen enkel land aangeslagen. Integendeel: de vorm is cultu-

reel bepaald. In Angelsaksische landen is het ‘hallo’, terwijl wij onze naam noemen. Verkeersregels idem dito. Ze hebben zich ontwikkeld vanuit een ‘recht van de sterkste’-situatie en een man met een rode vlag die voor het voertuig loopt tot wat we nu hebben. De vraag is hoe de post-coronawereld eruit ziet. En niet alleen als het gaat om digitaal vergaderen.

Boodschappen doen, bijvoorbeeld, is op het ogenblik een ongemakkelijke dans in de beperkte ruimte tussen schappen en rekken. Ik betrap me er op dat ik soms een aanloop neem richting veldsla en dan ineens als een tangodanser met geheugenverlies wegdraai, omdat een winkelmedewerker met de voorraadkar is komen aanlopen. Mijn wekelijkse bezoek aan Albert Heijn is een demonstratie geworden waarmee ik zo in aanmerking kom voor een baan bij het Ministry of Silly Walks.

De dagelijkse wandelingetjes zijn niet minder ongemakkelijk. Steeds weer dat moment als een tegenligger opduikt en geen van beiden weet of de ander de regels serieus neemt en, zo ja, hoe en wanneer wijken we dan zover uit dat dat duidelijk is? In de afgelopen weken zijn omgangsvormen geboren die we nog niet kenden en die we ons niet hadden kunnen voorstellen.

‘Ik denk dat we, als dit allemaal voorbij is, nog heel lang zo met elkaar omgaan,’ zei mijn vriendin tijdens een ommetje.

Dat kan, maar aan de andere kant is de mens ook verdomd goed in het vergeten van ellende. Na de grote pestepidemie van de veertiende eeuw, toen meer dan een derde van de wereldbevolking stierf, nam het leven snel zijn gewone loop.

Sterker: er waren nogal wat mensen die er beter uitkwamen.

Arme lijfeigenen, wier meester het leven had gelaten, ­waren nu vrij en konden ongebruikte grond in bezit nemen, waardoor ze voor het eerst bezit hadden. Sommige historici beweren dat het moderne kapitalisme toen werd geboren. De huidige pandemie zal sporen nalaten in de manier waarop we leven. We weten nog niet hoe, maar het leven zal anders zijn. Ik heb alvast een begin gemaakt door online vergaderingen te beginnen met ‘Ahoy’. Ik kan het iedereen aanraden.

Het heeft iets verfrissends in deze moeizame tijden.

‘In de afgelopen weken zijn omgangsvormen geboren die we nog niet kenden’

foto : harry cock

MEI 2020 • DE INGENIEUR

23

MEDISCHE TECHNOLOGIE T E K S T: D I A N A D E V E L D

‘Bouw mee aan een wereld zonder ziekten’

De Gentse hoogleraar Koen Kas droomt van een wereld waarin mensen nooit meer ziek worden. Van een wereld waarin we zó goed vroege signalen oppikken en daarop _reageren dat elk gezondheidsprobleem wordt ondervangen voordat een patiënt klachten krijgt. Om die droom werkelijkheid te laten worden, zijn ingenieurs hard nodig, betoogt Kas. Het begon nog vrij traditioneel met de carrière van mo­ leculair oncoloog en gezondheidsfuturoloog Koen Kas, met onderzoek naar de biologie van tumoren. ‘Wat gaat er mis in het DNA waardoor de cellen ongeremd blijven delen? Dat zochten mijn collega’s en ik uit voor een aan­ tal tumoren. Later werkte ik ook nog mee aan een nieuw medicijn tegen hersenkanker bij kinderen.’ Maar toen kwam de ommezwaai. ‘In het kankeronderzoek ben je automatisch bezig met de laatste levensfase. Ik vroeg mij af of ik dat eigenlijk wel wilde.’

Kas’ visie op de geneeskunde veranderde volledig toen hij dertien jaar geleden in China kennismaakte met een 24

DE INGENIEUR • MEI 2020

radicaal andere gezondheidszorg. ‘Ik leerde dat er in ­delen van China ruim tweeduizend jaar geleden een systeem bestond waarin patiënten hun dokter betaalden om ze gezónd te houden, in plaats van om ze bij ziekte weer beter te maken. De dokter leefde in het dorp en kon iedereen van dichtbij in de gaten houden. Hij merkte het daardoor snel op als iemand begon af te wijken van de norm, en kon dan meteen bijsturen. Werd iemand toch ziek? Dan hoefde die de dokter níet meer te betalen.’

Deze vorm van wat we tegenwoordig preventieve zorg noemen, sprak Kas enorm aan. ‘Ik vroeg mij af: zouden we dat systeem weer kunnen opzetten met behulp van

Met de hielprik worden zuigelingen op rond de twintig afwijkingen gecon­ troleerd, maar dat zouden er veel meer kunnen zijn. foto : depositphotos

Algoritmes Kas geeft een voorbeeld. ‘We zijn steeds beter in staat om onze eigen biologie te begrijpen. Zo kunnen we de drie miljard letters van ons DNA tegenwoordig binnen een paar uur tijd in kaart brengen.’ Dat levert wél zoveel data op, dat er algoritmes nodig zijn om ze te interpreteren.

‘Welke variaties vergroten je aanleg voor een bepaalde

‘In de praktijk blijkt dat mensen hun data graag delen als ze daarmee anderen kunnen helpen’

aandoening, welke variaties hebben geen voorspellende waarde? We hebben ingenieurs nodig om dat uit te zoe­ ken; om de genetica van kansberekening om te zetten in degelijke wetenschap’, aldus Kas. ‘Hoe zekerder je weet wat de gevolgen van bepaalde variaties zijn, hoe beter je op tijd kunt bijsturen.’

Hielprik Als voorbeeld van het gebruik van DNA-tests noemt Kas de hielprik, een screeningtest die onder andere in België en Nederland wordt gebruikt om pasgeborenen te testen op erfelijke ziekten. Het gaat onder meer om zeldzame stofwisselingsziekten die tot ontwikkelingsachterstanden kunnen leiden. ‘Met een aangepast dieet of soms met medicijnen is dat te voorkomen. Dat soort kennis wil elke ouder natuurlijk graag hebben.’ Met de hielprik

t

digitale technologie, nieuwe designideeën, business­ modellen en boerenverstand?’ Kas werkte het idee uit in het boek Nooit meer ziek (2014). Hij richtte daarnaast het bedrijf HealthSkouts op, waarmee hij zorgorganisaties helpt de digitale mogelijkheden te verkennen, bijvoor­ beeld door data op nieuwe manieren te gebruiken of ­verbindingen te leggen met technologische startups. Als hoogleraar aan de Universiteit Gent verricht hij binnen de vakgroep Biomoleculaire Geneeskunde onderzoek naar digital health, healthtech en moleculaire oncologie.

Bij het terugkrijgen van die oude Chinese dokter is een belangrijke rol weggelegd voor ingenieurs, zegt Kas. ‘Eén hindernis die we moeten nemen is bijvoorbeeld dat de arts van tegenwoordig zijn patiënt maar een paar uur per jaar ziet. Verstuur je vandaag een pakketje, dan kun je dankzij trackingsystemen precies bijhouden waar het zich bevindt en wat ermee gebeurt. Maar de dokter krijgt het hele jaar door nauwelijks informatie binnen over zijn patiënten. Ingenieurs kunnen helpen de ­patiënt traceer­ baar te maken, zodat artsen bij de geringste afwijking al kunnen anticiperen op wat er mis kan gaan, en op tijd kunnen ingrijpen. Dan creëren we een soort bescherm­ engelen.’

MEI 2020 • DE INGENIEUR

25

MEDISCHE TECHNOLOGIE

‘Ingenieurs kunnen helpen van artsen een soort beschermengelen te maken’

screent Nederland momenteel op 22 afwijkingen, in de komende jaren komen daar nog enkele bij. ‘Maar je zou in theorie wel op een paar duizend afwijkingen kunnen testen. Hoe gaan we daarmee om?’

Slimme sensoren Hier komen ook ethische overwegingen bij kijken, waarschuwt Kas. Een probleem is namelijk dat de uit­ slag van genetische testen mensen soms noopt tot een ­beslissing en dat niet iedereen daarop zit te wachten.

‘Neem de actrice Angelina Jolie, die door een zoge­ noemde ­BRCA1-mutatie een sterk verhoogde kans heeft op borst- en eierstokkanker. Zij liet daarom preventief haar borsten amputeren. Als ik aan vrouwelijke studen­ ten vraag of zij zich zouden willen laten testen op zo’n mutatie, dan antwoordt het merendeel negatief, want ze zouden die keuze niet willen maken.’ Kas verwacht dat slimme oplossingen van ingenieurs uitkomst kunnen bieden. ‘Zo zijn er bh’s in ontwikkeling met sensoren die zelfs het kleinste warmteverschil kunnen oppikken, waardoor ze het ontstaan van een tumor opmerken. Met zo’n hulpmiddel erbij willen studentes hun genetische aanleg wél kennen. Ze kunnen gewoon zo’n bh dragen en pas tot actie overgaan als het echt nodig is. Mogelijk zijn ze de vijftig dan al gepasseerd.’

Ingenieurs ontwik­ kelden een camera­ pil, waardoor een ­pijn­lijke endoscopie niet meer altijd ­noodzakelijk is. foto : capsocam 26

DE INGENIEUR • MEI 2020

De ziekte van Parkinson heeft ook een genetische component, maar die is nog veel minder voorspellend dan de mutaties die de kans op borst- en eierstokkanker ver­hogen. ‘Ook hier kun je genetische testen en sensoren combineren’, oppert Kas. ‘Zo kun je uit de manier waar­ op iemand zijn smartphone bedient en hoeveel fouten hij daarbij maakt, afwijkingen oppikken die voorspellen dat iemand binnen een paar jaar de ziekte van Parkinson zal ontwikkelen. Je kunt dat ook voorspellen door met slim­ me luidsprekers zoals van Google Home of Alexa te luis­ teren naar iemands stem. Gaat i­emand klinkers anders uitspreken, dan weet je heel vroeg dat er iets mis is, dat iemand bijvoorbeeld over twee jaar zal gaan beven. En dan kun je dus eerder ingrijpen.’

Camerapil Kas noemt nog een derde voorbeeld van slimme sen­ soren. ‘Darmkanker komt in de westerse wereld vaak voor en sommige mensen hebben er erfelijke aanleg voor. Maar deze mensen laten niet allemaal jaarlijks een endoscopie maken. Het is tenslotte een naar onder­ zoek, waarbij een arts met een instrument in de darmen kijkt. Nu zijn er pilletjes met een 360-graden-­camera, die de darmen zelfs met een betere beeld­kwaliteit kun­ nen afbeelden dan de gewone e­ ndoscoop. Daarvoor zijn mensen wél te porren.’ In feite, zegt Kas, zetten we technologie dan op twee manieren in: ten eerste om de informatie uit het DNA te vertalen naar een risicoprofiel, en vervolgens om gereedschappen te bieden waarmee je een patiënt met een verhoogd risico in de gaten kunt houden op een wijze die hem of haar zo min mogelijk belast. ‘Zo wordt het makkelijker om de kennis die we hebben ook echt in te voeren in onze gezondheidszorg.’

Behalve nieuwe technologieën en algoritmen om data te interpreteren en de ontwikkeling van allerhande ­nieuwe sensoren, ziet de hoogleraar ook een verschui­ ving van gebruikelijke ziekenhuisdiagnostiek naar diag­ nostiek in de eigen leefwereld. ‘Bij digital health gebrui­ ken we consumentenelektronica, een soort gadgets: met een hoesje om je smartphone kun je via je vingertoppen bijvoorbeeld een hartfilmpje maken. Dit soort metingen zijn minder perfect dan een ECG in het ziekenhuis, maar daar staat tegenover dat je véél meer metingen kunt ver­ richten en dus sneller een trend opmerkt.’

Digitale laag Kas ziet een taak voor ingenieurs om na te denken over mogelijk nog veel meer ziekenhuisdiagnostiek die op soortgelijke manier thuis uit te voeren is, en dan veel vaker. ‘Ik verwacht dat dit soort technologie onze ge­ zondheidszorg binnen enkele jaren fundamenteel zal veranderen. Al die digital health-apparatuur moet niet alleen worden ontwikkeld, maar ook gecertificeerd. We zien veel bedrijven ontstaan die niets anders doen dan het certificeren van medische toestellen.’

De toevloed van data uit al die apparatuur stelt de arts ook voor een uitdaging. ‘De huidige generatie medici is er niet voor opgeleid om al die data te interpreteren en onderling te verbinden, en heeft er ook geen tijd voor.

Dus zie je bedrijfjes ontstaan die een soort digitale laag óver de data van verschillende bronnen heen leggen,

Ingenieurs kunnen helpen de patiënt traceerbaar te maken, zegt arts en futuroloog Koen Kas. foto : health skouts

waardoor artsen alleen maar naar een gebruiksvriende­ lijk dashboard hoeven te kijken.’ Kunstmatige intelligen­ tie (AI), met name machine learning en deep learning, spelen hierbij een grote rol. ‘Die technologie stelt ons in staat in data patronen te herkennen die wijzelf niet zien.

Met al die verschillende technologieën krijgen we lang­ zamerhand de oude Chinese dokter terug. Misschien wel in verbeterde vorm.’

Nieuw type dokter Welke hindernissen moeten daarbij worden genomen?

Kas twijfelt geen moment aan de menselijke creativiteit en technologische ontwikkeling. ‘Het probleem is eerder: hoe gaan we ervoor zorgen dat de gezondheidszorg dit alles gaat invoeren? Daarvoor heb je bruggenbouwers no­ dig, zoals de technisch geneeskundigen die in E ­ nschede en Delft worden opgeleid. Dat is een nieuw type dokter: een die niet alleen empathisch met patiënten kan om­ gaan, maar ook weet hoe hij met data en technologie moet werken.’ De omgang met privacy van patiënten zou je ook als een hindernis kunnen beschouwen. ‘Maar in de praktijk blijkt dat mensen hun data graag delen als ze daarmee anderen kunnen helpen. Het data-altruïsme is enorm. Bovendien hoeven onderzoekers niet alle data echt te bezitten: de patiënt kan eigenaar zijn van zijn ge­ gevens en die bewaren in een digitale kluis, waartoe hij anderen onder voorwaarden toegang kan verlenen.’

Verre reis Zo’n digitaal dossier heeft ook directe voordelen voor de patiënt. ‘Ik kan de apotheker toegang geven tot mijn digitale kluis. Uit mijn DNA-profiel zal misschien blij­ ken dat mijn lichaam met een bepaald medicijn niet kan

omgaan. Als patiënt hoef je dat zelf niet te weten: daar zorgt je digitale kluis voor. En als ik een verre reis boek, dan kan de reisorganisator toegang krijgen tot een klein deel van mijn kluis en zien dat ik nog geen vaccinatie tegen gele koorts heb gehad. Sterker nog: de reisorga­ nisator kan ervoor zorgen dat het vaccin morgen wordt geleverd. Zo creëren we een bijna magische ervaring, waarbij technologie bijna onzichtbaar in de omgeving is ingebouwd en voorkomt dat ik ziek word. Vraag je daarom als ingenieur af: hoe kan ikzelf meebouwen aan zo’n wereld, waarin mijn kleinkinderen nooit meer ziek zullen worden?’

Dat geldt ook voor ingenieurs die in andere sectoren werken. ‘Ingenieurs die oliepijpleidingen legden vanuit het Midden-Oosten werkten als eerste met Internet of Things-toepassingen om het drukverval en de stroming van duizend kilometer afstand te meten. Dat soort den­ ken is goed vertaalbaar naar menselijke biologie: de druk in mijn longen, de doorstroom in het spijsverterings­ stelsel...’ Ook allerlei sensoren die oorspronkelijk zijn gemaakt voor de bouw, krijgen in aangepaste vorm toe­ passing in de zorg, vertelt Kas. ‘Soms zelfs direct: er be­ staan nu bakstenen met echosensoren die kunnen vast­ stellen waar iemand zich in huis bevindt. Zo kun je een waarschuwing geven als een hoogbejaarde zich een paar uur lang op een ongebruikelijke plek in huis bevindt; die is dan waarschijnlijk gevallen.’ Op elk terrein waarin ­ingenieurs werken, zul je dit soort vertaalslagen vinden.

Kas pleit er daarom voor dat elke ingenieur telkens één vraag in zijn achterhoofd houdt: welke toepassingen die ik ontwikkel, kunnen bijdragen aan een gezondere wereld? ‘Met zijn allen kunnen we die bijna-magische wereld creëren.’

MEI 2020 • DE INGENIEUR

27

28

DE INGENIEUR • FEBRUARI 2020

Doelen & drijfveren

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

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

GEEN ARMOEDE

K L I M A ATA C T I E

LEVEN OP HET LAND

Kamiel Verhelst • masterstudent geo-informatie • aangesloten bij Extinction Rebellion • vindt dat Wageningen Universiteit de klimaatnoodtoestand moet uitroepen

‘Klimaat is een ethisch probleem’ Tekst: Amanda Verdonk • Foto: Bianca Sistermans

Ontwikkelingssamenwerking ‘Het vrijwilligerswerk dat ik in 2016 in Zambia heb gedaan, vormde het begin van een langdurige interesse in ontwikkelings­ samenwerking en de klimaatcrisis. Ik ontdek­ te dat het weliswaar nuttig kan zijn om lokaal het onderwijs of sanitair te verbeteren, maar dat je daarmee het grotere probleem niet op­ lost. Het internationale economische systeem bevat veel gebreken, zoals belastingontdui­ king door grote bedrijven. De oplossing moet je dan ook op grotere schaal zoeken.’

Scheve verdeling ‘Het is natuurlijk superoptimistisch om te denken dat ik het klimaatprobleem als een­ ling kan beïnvloeden, maar ik probeer druk uit te oefenen met Extinction Rebellion [een beweging van klimaatactivisten, red.]. Als je maar met genoeg mensen bent en soms actie voert, dan kun je daadwerkelijk het systeem veranderen. Het is toch niet uit te leggen dat miljarden mensen evenveel bezitten als de rijkste één procent van de ­wereldbevolking?

Het klimaatprobleem is een ethisch pro­ bleem; de verdeling van oorzaken en ­risico’s is momenteel ontzettend scheef. Veel CO2-uitstoot vindt plaats in rijke landen, terwijl arme mensen het hardst worden ge­ troffen door de gevolgen, zoals droogte of overstromingen.’

Klimaatbeleid ‘Toen ik in september met mijn master aan Wageningen Universiteit begon, heb ik me meteen aangesloten bij E ­ xtinction ­Rebellion.

Ik zie een mismatch tussen het imago van de universiteit en goed klimaatbeleid. Wa­ geningen staat weliswaar bekend als een groene universiteit, maar we ontdekten dat andere universiteiten bepaalde dingen beter doen. Zoals het ontmoedigen van vlieg­ reizen of het vermelden van indirecte emis­ sies in rapportages; denk aan de goederen die een universiteit inkoopt. Wageningen Universiteit loopt daarin achter.’

Disruptie ‘Om te breken met het systeem, zet Extinc­ tion Rebellion af en toe disruptie in – wel altijd op een geweldloze manier. Zo hebben we in november tijdens de ochtendspits al fietsend een rotonde in Wageningen geblok­ keerd. We willen dat Wageningen Universi­ teit de klimaatnoodtoestand uitroept, om de urgentie van het probleem duidelijk te maken en een kader voor toekomstig beleid te scheppen. In veel onderwijsprogramma’s wordt nog niet expliciet aandacht aan het klimaatprobleem besteed, terwijl Wagenin­ gen Universiteit zich wel tot doel stelt om studenten af te leveren die zich verantwoor­ delijk voelen.’

Burgerberaad ‘Onze actie heeft geleid tot een “klimaat­ beleidsdialoog” met de raad van bestuur van de universiteit, waarop veel mensen af­ kwamen. Hoewel de bestuurders voorzichti­ ge, politieke antwoorden gaven, vond ik het gaaf dat ze met ons in gesprek wilden. Het is ons niet gelukt om de noodtoestand te laten uitroepen, maar er worden wel stappen ge­ zet om de participatie te verhogen. We gaan kijken of we een soort burgerberaad kunnen oprichten om medewerkers en studenten be­ ter te betrekken bij het maken van beleid.’

Modelleren ‘Ik heb een groot hart voor de computer­ wetenschappen, programmeren en natuur­ kunde. Dat is goed toepasbaar op de problemen die ik interessant vind. Als ik ben afgestudeerd ga ik misschien wel een tool maken waarmee beleidsmakers met behulp van satellietbeelden de actuele om­ vang van het bosareaal kunnen volgen. Ook het modelleren van klimaatdata op b ­ asis van geo-informatie vind ik leuk; dus met behulp van satellieten of drones de gevolgen van ­klimaatverandering in kaart brengen.

Ik hoop in ieder geval dat de wereld in de toekomst een stuk groener en gelijker wordt, en dat mensen een groter verantwoordelijk­ heidsgevoel krijgen.’

MEI 2020 • DE INGENIEUR

29

D ATA - O P S L A G T E K S T: D A Y I N T A P E R R I E R

Honger naar data nog lang niet gestild

Bewaarbanden Opslag op magneetband is toch iets van de vorige eeuw? De techniek doet denken aan vergeelde videobanden, stoffige cassettebandjes en achterhaalde diskettes. Toch zijn magneetbanden nog veel in gebruik. Ze zijn goedkoop, energiezuinig en hebben een lange levensduur. Met moderne technologie wordt de techniek bovendien nog steeds beter.

Rond kerst vorig jaar werd de Universiteit Maastricht getroffen door een grote cyberaanval. E-mails, onderzoeksresultaten en bestanden: hackers hadden alles versleuteld en daarmee ontoegankelijk gemaakt. Uiteindelijk besloot de universiteit een kleine twee ton aan losgeld te betalen om de bestanden terug te krijgen.

‘Hadden ze een back-up op magneetband gehad, dan was zo’n enorme hack vrijwel onmogelijk geweest’, stelt Jurriaan Saathof, archiefspecialist bij SURFsara. Deze organisatie levert opslagdiensten in twee datacenters in Amsterdam, voornamelijk aan wetenschappers en universiteiten. ‘Na het incident bij de Universiteit Maastricht hebben meerdere universiteiten ons benaderd om te informeren hoe wij goed beveiligde back-ups maken’, zegt Saathof.

Robotarm Een voorval als in Maastricht doet de discussie op­ laaien over beveiligde back-ups. De hoeveelheid te bewaren data neemt immers niet alleen toe, data worden ook steeds waardevoller, en daarmee interessanter voor ­hackers. Naar verwachting zal de hoeveelheid opgeslagen data in 2030 bijna twintig keer zo groot zijn als in 2018. Die enorme groei vraagt om steeds grotere opslagcapaciteit. Om de groei bij te houden, breidde Google onlangs een groot datacenter in de Eemshaven verder uit. Maar de vraag is of dat wel de oplossing is.

‘De datacenters staan vol met back-ups. Ze worden alleen maar groter en slurpen energie’, zegt Paul Kelly, hoogleraar Computational Materials Science aan de Universiteit Twente. Met zijn onderzoeksgroep werkt hij onder andere aan het theoretisch begrip van nieuwe opslagtechnieken. ‘De harde schijven bereiken hun 30

DE INGENIEUR • MEI 2020

l­ imiet’, zegt Kelly, ‘en solid state drives, zonder bewegende onderdelen, zijn nog veel te duur.’

Dit maakt dat magneetband nog steeds een van de ­populairste media is om grote hoeveelheden data op te slaan. Het opslaan gaat weliswaar traag, maar de ­methode­ is wel goedkoop én groen. IBM is marktleider in de technologie van de magneetbanden. Samen met Hewlett Packard Enterprise en Quantum ontwikkelt IBM iedere twee à drie jaar een nieuwe magneetband die nog meer data kan opslaan. Op het moment is de opslagdichtheid zo hoog dat een band van circa één kilometer lang 12,5 terabyte aan opslag biedt. In het lab zijn zelfs al banden van 330 terabyte ontwikkeld.

Geen land in Europa heeft zoveel data­ centers als Neder­ land, mede dankzij de goede internet­ verbindingen met de rest van de wereld. foto : depositphotos

erheen, waarna het bestand wordt uitgelezen en op een harde schijf wordt gezet. Daarna kan de klant het op­ halen. ‘Dit alles duurt zeker een minuut vanwege onder meer de fysieke handelingen van de robotarm’, legt Saathof uit. ‘En het kan ook niet heel veel sneller. We kijken nu bijvoorbeeld naar een nieuwe bibliotheek met een iets snellere robot, maar dan duurt het nog steeds dertig tot veertig seconden.’

Traag Een minuut wachten tot een bestand is geopend, is niet meer van deze tijd. Dus magneetband is niet geschikt voor bestanden die we constant gebruiken. Maar

t

Bij data-archieven als SURFsara kunnen klanten opslagruimte kopen op dit soort banden. In het archief zijn alle banden veilig opgeborgen in een beschermende behuizing, gelegen in de tape library, een stofvrije, ge­ acclimatiseerde ruimte.

Een band heeft een behoorlijke opslagruimte en kan dus vele bestanden bevatten. Beide tape libraries van SURFsara hebben een capaciteit van maar liefst tien­ duizend banden. Om elk bestand vindbaar te houden, krijgt het een referentiecode. Tik je die in, dan komt een robotarm in beweging. Die gaat in een U-­vormige kast van wel acht meter lang op zoek naar de juiste band.

Achterin zit een tape-lezer. De robotarm brengt de band

MEI 2020 • DE INGENIEUR

31

D ATA - O P S L A G

Magneetveld Opslag van data op magneet­ band is een van de oudste technieken voor opslag. Op een kunststof band zit een dunne laag van magnetische deeltjes die de dragers zijn van de in­ formatie. Bij het opslaan van de informatie spoelt de band langs een magneet, de schrijfkop, en magnetiseert de deeltjes. In de polariteit van de deeltjes ligt de informatie vervolgens opge­ slagen als enen en nullen. De grootte van de deeltjes bepaalt de opslagdichtheid op de band.

Het schrijven en lezen van bestanden op een band gaat echter heel traag. Eerst moet de juiste band worden gezocht, wat vroeger zelfs handmatig gebeurde, en vervolgens is het zaak de hele band af te rollen tot het juiste stuk met de op­ gevraagde data is gevonden.

In 1988 werd het Giant Magneto Resistance (GMR)-effect

32

DE INGENIEUR • MEI 2020

ontdekt dat heeft geleid tot de harde schijf zoals we die nu kennen. In dunne magneet­ gevoelige lagen veroorzaken kleine veranderingen in een magneetveld grote elektrische weerstanden. Dankzij deze ontdekking kan magnetische data worden afgelezen met een GMR-kop, het principe van de harde schijf.

De solid state drive is een elektronische manier van infor­ matie-opslag op halfgeleiders.

Het is een snellere techniek omdat er geen bewegende delen meer zijn. Maar het is nog steeds duur en op de langere termijn minder betrouwbaar dan magnetische opslag. ‘De ladingen zijn de dragers van de informatie, maar deze lekken weg’, legt Kelly uit. ‘Ze zouden beter kunnen worden geïso­ leerd, maar dan zijn ze weer moeilijker te beschrijven.’

voor langetermijnopslag is band juist wel interessant.

Denk aan opgebouwde pensioendata of baanbrekende wetenschappelijke resultaten. De traagheid van het ­systeem levert bovendien extra veiligheid op. Het systeem is zo langzaam dat grote activiteiten, van ­hackers bijvoorbeeld, zeker worden opgemerkt. ‘Het zou meteen opvallen als de robot constant in de weer is’, zegt Saathof.

Daarnaast hanteert het archief een andere methode voor het verwijderen en aanpassen van bestanden. Van een bestand dat wordt verwijderd, wordt in het systeem eerst alleen de referentiecode weggegooid. Pas als zeker de helft van een band is ‘gewist’, oftewel door de gebruiker verwijderde bestanden bevat, worden deze bestanden ook daadwerkelijk fysiek verwijderd, zodat dit stuk band kan worden hergebruikt.

Het aanpassen van een document gaat op een gelijksoortige manier. Een nieuwe bestandsversie overschrijft het oude bestand niet, maar wordt op een nieuwe plek op de magneetband opgeslagen. In het systeem wordt vervolgens alleen de referentiecode gewijzigd. Mochten hackers bestanden uit het archief versleutelen via de tape library, dan zijn de originele bestanden nog steeds terug te halen van de eerdere stukken band.

Over te weinig opslagruimte maakt Saathof zich voorlopig geen zorgen. Het archief van SURFsara is nog lang niet vol. ‘Wetenschappers verzamelen continu meer data, maar weggooien gebeurt nauwelijks’, aldus Saathof. In totaal heeft de organisatie nu twee libraries met een ­capaciteit van wel 125.000 terabyte, oftewel 125 petabyte.

Hiervan is op het moment 78 petabyte in gebruik en in een maand komt er gemiddeld 1,3 petabyte aan data bij.

Daarnaast wordt eind van het jaar een nieuwe generatie magneetband verwacht, met een capaciteit van achttien tot twintig terabyte. Alle data wordt dan overgezet, een project dat maanden kan duren.

Quantummechanische fenomenen Ondertussen ontwikkelen wetenschappers nieuwe opslagtechnieken voor wanneer de magneetband in de toekomst wel tegen zijn limiet qua opslagcapaciteit aanloopt. Onderzoekers van de Radboud Universiteit in Nijmegen kregen vorige maand nog een beurs voor onderzoek naar het gebruik van licht als aansturing voor magnetische opslag. Daarnaast kijken wetenschappers naar een combinatie tussen het elektronisch schrijven en lezen zonder bewegende onderdelen en de betrouwbaarheid van magnetische opslag.

Twee veelbelovende ideeën zijn volgens Kelly spin-transfer torque, dat reeds op kleine schaal wordt toegepast, en spin-orbit torque. ‘Dankzij de hedendaagse nano­technologie krijgen we steeds meer controle over ­quantummechanische fenomenen’, vertelt Kelly.

‘Dat maakt technieken mogelijk waarbij de spin van elektrische ladingsdragers wordt gebruikt voor magnetische opslag.’ Uiteindelijk kunnen deze technieken de harde schijven en solid state drives vervangen, verwacht Kelly. Eerst moeten ze echter energiezuiniger worden andere beperkingen in kaart worden gebracht.

‘Het zijn veelbelovende ideeën’, zegt Kelly. ‘Als de kosten vergelijkbaar worden kunnen ze zelfs de magneetband vervangen.’ foto : depositphotos

PRAKTISCHE KENNIS T E K S T: B E N N I E M O L S

De donkere materie van de kunstmatige intelligentie

Gezond verstand Wat elk kind snapt, blijkt voor een kunstmatig intelligent systeem vaak veel te ingewikkeld te zijn. Maar Amerikaanse onderzoekers slagen er steeds beter in slimme machines ook werkelijk begrip bij te brengen.

foto : depositphotos

antwoorden met ‘Praag’. Maar breidt de eerste zin uit met ‘...en Thompson verhuisde in 1881 naar Chicago’ en de computer antwoordt op dezelfde vraag ineens ‘Chicago’.

Computers zijn razend goed in het herkennen van statistische patronen in taal – de reden waarom automatisch vertalen redelijk goed werkt – maar ze begrijpen taal in de verste verte niet zoals mensen dat doen.

Alledaagse kennis In al deze voorbeelden is het verschil tussen mens en machine iets wat gezond verstand heet. Gezond verstand behelst een basisniveau van praktische kennis en praktisch redeneren dat mensen in alledaagse situaties gebruiken. Het is alledaagse kennis die wordt gedeeld door de meeste mensen: water is nat; als je de deur van je koelkast open laat, bederft het voedsel; wie lacht, is waarschijnlijk blij – dat soort zaken. Tien jaar oude kinderen bezitten het volop, maar bij machines ontbreekt dit soort kennis grotendeels.

Cognitie-expert Gary Marcus noemt gezond verstand ‘dé voorwaarde voor algemene intelligen­­tie’.

t

Op een dikke tak van een boom zit een mensachtige ­robot. Met zijn ene hand houdt hij de tak vast, met zijn andere hand zaagt hij dezelfde tak door. Alleen doet hij dat precies aan de verkeerde kant: hij zaagt tussen de stam en hemzelf en heeft niet door dat hij weldra naar beneden kukelt. Het is een plaatje dat informatici vaak gebruiken om het gebrek aan gezond verstand van onze huidige slimme machines te illustreren.

Dat gebrek leidt ook in het echt tot missers: soms knullig, soms dodelijk. Plak een paar stickers op een stopbord en de computer denkt dat het bord een snelheidslimiet aangeeft. Een schoolbus die door een ongeluk dwars op de weg is beland, wordt door de computer voor een sneeuwruimer aangezien. In 2018 verongelukte de ­eigenaar van een Tesla die op de autopilot reed omdat de auto een tijdelijke betonnen afscheiding tussen twee weg­helften niet herkende.

Ook met het automatisch begrijpen van teksten gaat veel mis. Neem deze zin: ‘Nikola Tesla verhuisde in 1880 naar Praag.’ Een slim vraag-antwoordsysteem kan de vraag: ‘Waarheen verhuisde Tesla in 1880?’ correct be-

MEI 2020 • DE INGENIEUR

33

PRAKTISCHE KENNIS

Handwerk of groepsproces Het probleem dat machines alledaagse kennis missen, werd al erkend toen het vakgebied kunstmatige intelligentie eind jaren vijftig zijn naam kreeg. De bekendste ­grootschalige poging om machines gezond verstand te geven, is het CYC-­project dat AI-­ onderzoeker Douglas Lenat in 1984 in de VS startte.

Lenats idee was om handmatig alledaagse kennis zoals ‘water is nat’ en ‘de lucht is blauw’ in een logische vorm in een machine te programmeren zodat deze ermee kan redeneren en conclusies kan trekken zoals ‘als het regent, word je nat.’

Het project gaat nog tot op de dag van vandaag door en bevat inmiddels meer dan 25 miljoen handmatig ingetikte beschrijvingen. Deze aanpak is duur (zo’n 185 miljoen euro tot nu toe), langzaam en vatbaar voor fouten. Toch heeft het toepassingen gevonden in praktische systemen die worden gebruikt in de gezondheidszorg, de financiële dienstverlening en in enkele Amerikaanse militaire projecten.

Behalve handmatig kennis intikken, is er een tweede aanpak die mogelijk is geworden dankzij het wereldwijde web. In 2011 startte het project NELL (Never-Ending Language Learner) dat automatisch webdocumenten leest, ­patronen detecteert en er kennis uit haalt, bijvoorbeeld dat New York en Amsterdam allebei steden zijn.

De derde type aanpak is die van Yejin Choi: crowdsourcing, ofwel het inzetten van vrijwilligers om computers wijzer te maken over de wereld. Dan wordt vrijwilligers bijvoorbeeld gevraagd welke achtergrondkennis nodig is om de volgende twee zinnen te begrijpen: ‘Bob was verkouden. Bob ging naar de dokter.’

Alle drie de aanpakken – handmatig kennis intikken, web-mining en crowdsourcing – hebben weliswaar bijgedragen aan het opbouwen van praktisch bruikbare kennis­ banken, maar nog steeds niet tot een coherent en robuust wereldbeeld dat zich kan meten met dat van een tienjarige.

Internetgebruikers kunnen helpen algoritmes wijzer te maken over de wereld, door de afgebeelde handelingen juist te labelen. credit : visualcommonsense . com 34

DE INGENIEUR • MEI 2020

Hoogleraar informatica en directeur van het Allen Institute for AI (AI2) in het Amerikaanse Seattle, Oren Etzioni, noemt gezond verstand ‘de donkere materie van de AI’: we weten dat het bestaat en dat het grote invloed heeft, maar er is extreem moeilijk grip op te krijgen.

Paul Allen, mede-oprichter van Microsoft, gaf het door hem opgerichte AI2 in 2018, vlak voor zijn dood, nog eens zo’n 115 miljoen euro speciaal voor onderzoek naar de vraag hoe machines gezond verstand kunnen krijgen. Leider van dat onderzoek is Yejin Choi, tevens universitair hoofddocent informatica aan de University of Washington in Seattle. Niet dat het nieuw is om machines gezond verstand te proberen te geven. Er wordt al decennia aan gewerkt, maar met opvallend weinig succes (zie kader). ‘De kern van het probleem is dat mensen en machines heel andere manieren van redeneren gebruiken’, zegt Choi. ‘Wij kunnen ons situaties letterlijk voorstellen in ons hoofd en onze huidige machines kunnen dat niet.’

Choi en haar team richten zich vooral op het destilleren van alledaagse kennis uit alles wat in taal is opgeschreven en digitaal beschikbaar is: nieuwsartikelen, blogs en zelfs romans. Dat heeft tot nu toe twee concrete demonstratiemodellen opgeleverd: Atomic en Comet.

Choi: ‘Atomic is een soort atlas van alledaagse kennis waarmee machines over oorzaak en gevolg kunnen redeneren. Atomic bevat op dit moment zo’n miljoen beschrijvingen in de vorm van “als...dan…”, bijvoorbeeld: “als X een compliment geeft aan Y, dan is het waarschijn-

Het Allen Institute for AI (AI2) in Seattle. foto : a I2

lijk dat Y een compliment teruggeeft”. Atomic stelt machines in staat om causaal te redeneren over waarom iets gebeurt en hoe. Alle andere projecten om machines gezond verstand te geven zijn gefocust op kennis van “wat”, zoals “koffie is een drank”.’

“

effecten op X: X voelt zich opgewonden, X wordt zeeziek, X wordt verkouden. Dit zijn gevolgtrekkingen die op dit moment geen enkele spraakassistent kan trekken, en geen enkele vertaalmachine heeft zulk taalbegrip.

Onder de motorkap is Comet een diep neuraal netwerk dat is getraind op de kennis die in Atomic zit, alsmede een heleboel ruwe tekst. Uit tests blijkt dat mensen de nieuwe kennis die Comet genereert voor 80 tot 90 procent betrouwbaar vinden. ­Alledaagse kennis uit taal halen, zoals Comet doet, is een forse stap vooruit.

Behalve de aanpak van Choi heeft AI2 nog twee andere onderzoeksgroepen die zijn gericht op alledaagse kennis.

Er is een groep die een computer zelfstandig wil laten slagen voor een schoolexamen biologie. Dat systeem kan automatisch wetenschappelijke kennis lezen, analyseren en erover redeneren. Een ander project richt zich op het automatisch beschrijven wat er zich op een foto afspeelt en veel verder gaat dan het alleen maar herkennen welke voorwerpen op een foto zijn te zien, zoals hedendaagse computers goed kunnen.

Wat verwacht Choi van de toepassingen van haar eigen werk? ‘Ik denk dat systemen als Comet in de komende jaren zullen worden ingebouwd in allerhande spraak­ assistenten, in telefoons en huishoudelijke apparaten, en dat ze ook hun weg zullen vinden in sociale robots.’

Wij kunnen ons letterlijk situaties voorstellen in ons hoofd. Onze huidige machines kunnen dat niet

Zuidpoolcruise Atomic kan redeneren over zinnen die het systeem eerder heeft gelezen, zoals ‘X gooit een bal’. Dan suggereert het systeem bijvoorbeeld dat X als sportief of atletisch kan worden gezien, dat X doel treft, iets heeft geraakt of wil slagen in een sport. Chois project Comet gaat een stap verder en kan ook redeneren over zinnen die het systeem nooit eerder heeft gezien. Comet genereert nieuwe kennis.

Choi laat me een online demonstratie zien die ik zelf mag uitproberen. Ik typ in het Engels de zin ‘Een vriend van mij maakt een cruise in het zuidpoolgebied.’ Wat zou een computer nu kunnen zeggen over waarom en hoe dit gebeurt?

Choi drukt op enter en Comet toont razendsnel een boomdiagram met verrassend goede gevolgtrekkingen. Als mogelijke redenen voor de gebeurtenis geeft het ­systeem onder andere: X wil de wereld ontdekken, plezier hebben, genieten van het buitenleven. Over persoon X concludeert het systeem: X kan gezien worden als avontuurlijk, dapper of nieuwsgierig. En over de

”

MEI 2020 • DE INGENIEUR

35

MILIEU T E K S T: J O P D E V R I E Z E

Uitvinder viert honderdste verjaardag met nieuw boek

‘Intuïtie is heel effectief’ James Lovelock werd vooral bekend als bedenker van de Gaia-theorie. Maar bovenal is hij een briljante uitvinder, die met een vernuftig detectie-apparaatje de kiem legde voor de milieubeweging. De Ingenieur zocht de honderdjarige Brit op voor een gesprek.

‘Kijk, dit is het.’ James Lovelock is even voorzichtig opgestaan uit de fauteuil vlakbij het raam in zijn kleine woonkamer. Hij houdt een metalen apparaatje omhoog dat op een houten plankje is geschroefd. Met trillende hand zet de honderdjarige het rechtop neer op een van de vele stapels boeken op zijn salontafel. ‘Het ziet er eenvoudig uit, maar het is complexer dan je je kunt voorstellen.’

36

DE INGENIEUR • MEI 2020

De Britse scheikundige Lovelock ontvangt deze ­ agen – kort voor het coronavirus Europa in zijn greep d krijgt – de ene na de andere interviewer in zijn huisje aan de Britse zuidkust. Lovelock werd vooral bekend als bedenker van de zogeheten Gaia-theorie. In die theorie, die hij eind jaren zestig formuleerde en samen met bioloog Lynn Margulis verder ontwikkelde, stelt hij dat

‘Ik denk nog altijd dat ik eraan heb bijgedragen dat bijna niemand nog een katoenen zakdoek gebruikt’

Gescheurde trommelvliezen Hij deed onder meer onderzoek aan een onderwerp dat anno 2020 ineens weer actueel is: de verspreiding van verkoudheidsvirussen. Dat klinkt onbelangrijk in oorlogs­tijd, maar was dat allerminst, legt Lovelock uit.

‘Een verkoudheid kon voor soldaten in een vliegtuig zonder drukcabine desastreus uitpakken – met gescheurde trommelvliezen als gevolg.’

De studies die Lovelock deed om de belangrijkste verspreidingsfactoren in kaart te brengen blonken uit in eenvoud. ‘Ik denk nog altijd dat ik eraan heb bijgedragen dat bijna niemand nog een katoenen zakdoek gebruikt.

Die dingen waren ongelofelijke besmettingsbronnen.’ In die periode als medisch onderzoeker, maakte ­Lovelock foto : depositphotos

er een sport van om met allerlei slimmigheden het onderzoek verder te brengen. Zo deed hij onder meer onderzoek waarbij hij hamsters moest afkoelen tot ze een lichaams­temperatuur vlak boven het vriespunt hadden om ze vervolgens weer ‘tot leven te wekken’ door ze op te warmen. Om hun hart aan de praat te krijgen, bouwde hij een oude transistorradio om tot een reanimatie-­apparaat. En toen jaren later een cameraploeg kwam filmen in het lab waar hij op dat moment werkte, speelde hij met een zelfgemaakte ­geluidengenerator op een cassettebandje de geluiden na van een aan bevriezing stervende wetenschapper. ‘Die film kwam er uiteindelijk niet, helaas.’

Negatieve piek In diezelfde periode kreeg hij er handigheid in om allerlei detectoren te ontwikkelen waarmee artsen en medisch onderzoekers metingen konden uitvoeren. In die tijd kwam de gaschromatografie op – het scheiden van gasmengsels op basis van hun eigenschappen. De allereerste scheidingen van mengsels vonden in 1906 plaats op basis van kleur – vandaar de term. Een van de detectoren die Lovelock ontwikkelde was de argondetector.

‘Die maakte de gaschromatografie laagdrempeliger voor veel wetenschappers buiten de chemie.’

Maar belangrijker was dat andere apparaatje, dat hij in 1957 ontwierp en dat hij zojuist heeft laten zien: de elektronenvangstdetector (electron capture detector, ecd).

De ecd is gebaseerd op het vermogen van moleculen met bepaalde functionele groepen zoals chloor en jood, om elektronen uitgezonden door een radioactieve bron op te vangen. De detectorkamer bevat twee elektroden en een radioactief folie.

Door gebruik te maken van een inert dragergas worden de ionen die vrijkomen opgevangen, waardoor een constante stroom in de detector ontstaat. Komen moleculen van bepaalde stoffen die elektronen kunnen opnemen de detectiekamer binnen, dan resulteert

t

de aarde, inclusief alles wat erop leeft, de atmosfeer, oceanen en gesteenten, zich gedraagt als een zelfregulerend superorganisme.

Hij publiceerde er naast wetenschappelijke artikelen verschillende publieksboeken over.

Afgelopen jaar verscheen er van zijn hand wederom een boekje, waarvan dit voorjaar de Nederlandse vertaling uitkwam. Daarin kondigt hij, met een knipoog, het einde aan van het door de mens gedomineerde Antropoceen. Dat tijdperk, aldus Lovelock, zal worden opgevolgd door het Novaceen, een Lovelockiaanse versie van de singulariteit en ook de titel van het boek.

Vredelievende robotwezens zullen de boel hebben overgenomen en zij zullen ons koesteren als waren we hun huisdieren of zelfs kamerplanten.

Maar wat minder mensen weten: bovenal is James Lovelock een briljant uitvinder, een ingenieur pur sang.

Inventiviteit kreeg hij met de paplepel ingegoten door zijn vader, die in bittere armoede was opgegroeid en zijn zoon leerde denken in slimme oplossingen. En toen hij tijdens de Tweede Wereldoorlog ging werken aan het Britse National Institute for Medical Research groeide hij al snel uit tot de persoon ‘die alles wat stuk was kon repareren,’ herinnert hij zich.

MEI 2020 • DE INGENIEUR

37

MILIEU

Een elektronenvangstdetector uit circa 1960. foto : science m ­ useum londen

dat in een afname van de staande stroom en dus in een negatieve piek.

Het uit nikkel vervaardigde apparaatje, zo ontdekte ­Lovelock, was extreem gevoelig voor stoffen in de atmosfeer (duizend keer gevoeliger dan andere detectoren uit die tijd) en wel specifiek voor moleculen die elektronen absorberen. En laten die nou net zeer relevant zijn voor de mens: het zijn onder meer gifstoffen, kankerverwekkende stoffen en stoffen die het milieu verontreinigen. Met het apparaatje toonde Lovelock aan dat tot in ­Antarctica zogeheten chloorfluorkoolwaterstoffen (cfk’s) in de atmosfeer voorkwamen.

Die werden destijds op grote schaal gebruikt als drijfgassen in onder meer haarsprays en als koel­middel in koelkasten.

Toen andere wetenschappers aantoonden dat deze moleculen hoog in de stratosfeer ozon­ moleculen afbreken die schadelijke uv-straling wegvangen, leidde dit uiteindelijk tot een verbod op het gebruik van cfk’s.

‘Niet dat ik voor een direct verbod was hoor. Ik heb zelfs nog in de rechtbank gepleit om het pas uit te faseren wanneer er een vervanger beschikbaar was.’

De ecd leverde veel meer verontrustende inzichten op: dat het giftige lood uit benzine zich in het milieu en in mensenlichamen ophoopte, evenals polychloorbifenylen (pcb’s) uit onder meer smeermiddelen, verf en brandvertragers. Ook bleek dat er bij allerlei processen flinke hoeveelheden vrijkwamen van het inmiddels beruchte stikstofdioxide.

bruiken van pesticiden. ‘Zonder het apparaatje was dat boek er niet geweest inderdaad, en misschien was ddt wel nooit grotendeels in de ban gedaan.’

Taboe Zijn observaties deden Lovelock nadenken over moeder Aarde, maar maakten hem geen rabiaat milieuactivist.

Hij benadrukt dat ddt ook juist belangrijk is geweest voor de malariabestrijding en dat had kunnen blijven als er niet zo’n taboe op was ontstaan. Ook is hij een fervent voorstander van kernenergie, in de strijd tegen klimaatverandering. ‘De milieubeweging heeft altijd de neiging gehad om somber te zijn, negatief over bijna alles. Dat heb ik nooit zo onderschreven.’

Zijn reputatie van uitvinder resulteerde begin jaren zestig in een belletje van NASA. Of hij wilde komen werken voor het programma dat speurt naar buitenaards leven. Daar, aldus Lovelock, werd de ware kiem gelegd voor de Gaia-hypothese.

‘Doordat ik bezig was met het nadenken over niet-aards leven ging ik automatisch nadenken over wat het leven en wat onze planeet uniek maakt.’

Tot aan zijn pensioen zou Lovelock actief blijven als onafhankelijk wetenschapper, voor universiteiten en overheidsorganisaties waaronder de NASA, maar ook voor bedrijven zoals Hewlett Packard, IBM en Shell. Een technologisch manusje van alles, probleemoplosser voor grote en kleine vraagstukken. Met denken is hij nooit opgehouden, zelfs nu werkt hij weer aan een nieuw boek, over de stad als een vorm van collectieve intelligentie.

Wat al die jaren steeds zijn geheime wapen is geweest?

‘Intuïtie. Daar wordt in wetenschappelijke kringen vaak meewarig over gedaan, maar er is niets vreemds aan. Het is het combineren van veel kennis die je verzameld hebt, zonder er al te diep bij na te denken. En het is heel effectief als je uitvindingen wilt doen.’

‘Vredelievende robotwezens zullen ons koesteren als waren we hun huisdieren of zelfs kamerplanten’

Massale sterfte Wetenschappers gebruikten de ecd om aan te tonen dat het insectenverdelingsmiddel DDT praktisch overal op aarde voorkwam en zich in levende wezens ophoopte. Dat leidde tot het baanbrekende boek Silent Spring, waarin Rachel Carson waarschuwt voor massale sterfte van insecten en ander leven door het op grote schaal ge38

DE INGENIEUR • MEI 2020

Enith

Enith Vlooswijk schrijft elke maand in De Ingenieur over wat haar opvalt, in de media en daarbuiten.

Toen mijn dochter ooit te dicht op een kaars ging staan, vatte haar jurkje vlam. Ik schrok daar toen zo van, dat ik als aan de grond genageld bleef staan en het op een gillen zette. Achteraf vind ik mijn eigen reactie het meest schokkende aan het hele voorval.

Blijkbaar behoor ik tot de vijftien procent van de mensen die in een situatie van acuut gevaar verstijft van angst.

Lekker doortastend.

Het overgrote deel van de mensen reageert anders dan ik op een rampsituatie. Of het nu gaat om een gewapende overval, een zinkend schip, of een mondiale pandemie: er is een kans van zeventig procent dat u als een kip zonder kop zult ‘vechten’ of ‘vluchten’. Misschien bent u een van de mensen die, doodsbang voor besmetting met het coronavirus, uzelf hyperventilerend opsluit in huis en geen voet meer buiten de deur zet - zelfs niet om naar de supermarkt te gaan. Of misschien fulmineert u op social media tegen ‘aso’s’ die het wagen zich te begeven in de Gamma - wellicht een tikje overdreven, maar ingegeven door een reële angst.

Tot die zeventig procent horen ook de mensen die hun angst en woede botvieren op een verzonnen vijand: China (construeerde het virus als biologisch wapen), Bill Gates (maakte het virus voor eigen gewin), of de zendmasten natuurlijk. Op het moment van schrijven zijn er in Nederland 22 van die dingen vernield. Omdat 5G het afweersysteem ondermijnt

en mensen vatbaarder maakt voor het virus, denken sommige mensen. Of omdat het virus door de 5G-technologie wordt verspreid, dan wel een hoax is die de aandacht afleidt van het échte 5G-gevaar.

Dat de vernielers de hulpdiensten zo belemmeren levens te redden, onderstreept nog eens hun kip-zonder-kopperigheid.

Slechts vijftien procent van de mensen reageert koelbloedig en adequaat op een noodsituatie. Zij observeren rustig, denken na en komen met een oplossing. De afgelopen weken heb ik gesproken met wetenschappers en ingenieurs die, in elk geval als beroepsgroep, lijken te behoren tot deze laatste categorie.

Ik zag medisch technologen vliegensvlug coronatesten en beademingsmachines ontwerpen, terwijl een aerodynamica-expert zich wierp op druppeltjesverspreiding. Te zien dat mensen doortastend werken aan praktische oplossingen vond ik persoonlijk erg geruststellend. Misschien geldt dat voor henzelf trouwens net zo goed.

Op de dag dat het jurkje van mijn dochter in de fik vloog, was gelukkig ook mijn mede-columnist Jim Heirbaut aanwezig. Of er een verband is met zijn ingenieurstitel, weet ik niet, maar hij trok mijn dochter resoluut naar zich toe en doofde de vlam met zijn handen.

Slechts vijftien procent van de mensen reageert koelbloedig en adequaat op een noodsituatie

Bestaat de betekenisvolle ingenieur? In het aprilnummer van De Ingenieur zetten twee kopstukken van het Koninklijk Instituut van Ingenieurs (KIVI) de nieuwe strategie van de vereniging uiteen. Belangrijk uitgangspunt, zo vertellen KIVI-president Joanne Meyboom en interim-directeur Bart Struwe in het interview, is dat KIVI zijn leden, en dan vooral de jongeren, goed wil neerzetten

in de maatschappij én de maatschappij bovendien wil ondersteunen vanuit de techniek.

Deze wens sluit prachtig aan bij het boek Pioniers van de nieuwe welvaart. Daarin geven Kees Klomp en Nadine Maarhuis duidelijk uitleg over de betekeniseconomie.

Daarnaast vertellen betekenisvolle ondernemers erin over hun bedrijven, die niet per

se uit zijn op winst- of omzetmaximalisatie, maar met name ook een maatschappelijk en/of ecologisch probleem oplossen. Dit samen roept bij mij de vraag op: bestaat de betekenisvolle ingenieur en zo ja: hoe definiëren, inspireren, stimuleren en ondersteunen we die?

Leo van Zanten, Alphen aan den Rijn

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

foto : bart van overbeeke

MEI 2020 • DE INGENIEUR

39

D E

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

V A N

M O R G E N

Multifunctionele zeekering Als er geen hoog water dreigt, biedt een nieuw type zeekering schaduw voor wandelaars.

40

DE INGENIEUR • MEI 2020

Als gevolg van klimaatverande­ ring moeten we onze kustlijnen beter beschermen tegen storm en hoog water. Maar als we onder rustige omstandigheden aan de kust willen recreëren, staat een logge zeekering juist in de weg. Onderzoekers van Prin­ ceton University in de Verenigde Staten bedachten daarom een multifunctionele zeekering.

De kering bestaat uit grote betonnen panelen die schar­

nierend aan verticale pilaren zijn opgehangen. De panelen kunnen aan elkaar worden ge­ schakeld om een lange barrière te vormen.

Onder normale omstandig­ heden staan de panelen horizontaal bovenop de pilaren en bieden zo schaduw aan wandelaars en recreanten langs de kust. Bij storm worden de panelen met actuatoren naar voren geklapt richting

de zee om het water te keren.

De panelen hebben een sierlijke zadelvorm, geïnspi­ reerd op ontwerpen van de Spaanse architect Félix Cande­ la. Ze zijn stevig genoeg om de kracht van het water te weer­ staan. Staan ze omhoog, dan zorgt de vorm voor een goede afwatering, waarbij regen­ water wordt opgevangen voor hergebruik. Door de panelen uit te rusten met zonnecellen kunnen ze ook nog elektriciteit opwekken.

Volgens de berekeningen van het onderzoeksteam hoeven de illustratie : mauricio loyola

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

Persoonlijke band Bandenfabrikant Goodyear komt met een autoband voor elektrische auto’s die zichzelf vernieuwt als je een capsule met een speciale vloeistof toevoegt.

De onderhoudsintervallen van auto’s worden steeds langer. Tegen de tijd dat je met een elektrische auto naar de garage moet, zijn je banden al tot op de draad versleten. Dat kan gevaarlijke situaties opleveren.

Bandenfabrikant Goodyear bedacht daarom de conceptuele autoband reCharge waarvan het loopvlak zich­ zelf continu vernieuwt.

Net als concurrenten als Michelin al deden bij eerdere conceptbanden, zegt nu ook Goodyear de luchtband vaarwel. De reCharge is niet alleen een band, maar een compleet wiel met flexibele, lichtgewicht spaken die de verende functie van het lucht­ compartiment overnemen. Zo kom je nooit met een lekke band te staan.

Het loopvlak van de band bestaat uit een reeks noppen die steeds

van binnenuit worden vernieuwd.

Daarvoor moet de bestuurder wel om de zoveel tijd een capsule in de naaf van het wiel plaatsen. In deze capsule zit een biologisch volle­ dig afbreekbare vloeistof die naar de noppen wordt gevoed en daar uithardt. Goodyear wil de vloeistof voorzien van een van de sterkste natuurlijke vezels: spinnendraad.

Het idee is dat de capsules verkrijgbaar worden in meerdere ‘smaken’ zodat het loopvlak zich kan aanpassen aan bijvoorbeeld zomerse of winterse omstandighe­ den, het type wegdek en je rijstijl.

Good­year voorziet de mogelijkheid dat kunstmatige intelligentie kennis over de bestuurder opbouwt en op basis daarvan een gepersonaliseerd loopvlak samenstelt. (PS)

betonnen panelen slechts tien centimeter dik te zijn dankzij de hyperbolische paraboloïdevorm.

Ze krijgen een formaat van acht bij acht meter.

De betonnen kolommen zijn vijftig bij vijftig centimeter dik en drie meter hoog. De zadel­ vorm helpt om de golfenergie te keren richting zee. Mede daardoor moet de constructie stabiel blijven bij een water­ kolom van zes meter ofwel drie kwart van de hoogte van de panelen. Dit zal in de praktijk worden getest met een schaal­ model. (PS) foto : goodyear

MEI 2020 • DE INGENIEUR

41

EUREKA

Kruidenautomaat Geïnspireerd door de ruimtevaart lanceert een Australisch bedrijf een ronddraaiende bak om sla en kruiden in te verbouwen.

Planten hebben zo minder last van de zwaartekracht.

Verse kruiden zijn lekker en ge­ zond, maar niet iedereen heeft de ruimte of de aandacht om een moestuin te verzorgen. Het

42

DE INGENIEUR • MEI 2020

Australische bedrijf Bace be­ dacht daarom de Rotofarm: een verse kruidenautomaat voor op het aanrecht die je alleen af en toe water hoeft te geven en die het hele jaar produceert.

De Rotofarm bespaart ruimte door de kruiden te verbouwen binnenin een ronddraaiende trommel. Deze is 38 centime­ ter diep en zestig centimeter breed, maar biedt binnenin rondom 1,6 meter aan groei­ oppervlak. Langs de binnen­ kant van de trommel zitten tien openingen voor het plaatsen van kokosmatjes. Die worden geleverd inclusief zaadjes van allerlei soorten kruiden, sla en andere gewassen.

De bedenkers werden geïn­spireerd door zero ­gravity ­technology van NASA. Door de ronde moestuin eens per uur 360 graden te laten draaien, worden de planten in hun groei minder geremd door de zwaarte­kracht. Onderzoek

aan boord van het internati­ onale ruimtestation ISS heeft aangetoond dat planten zonder zwaartekracht beter en sneller groeien.

In het midden van de trom­ mel zit een felle led-lamp die al het natuurlijke licht nabootst dat de planten nodig hebben.

De trommel wordt afgedekt met een semi-transparante kap die aan de binnenkant fungeert als spiegel, zodat het merendeel van het licht wordt weerkaatst naar de planten.

In de voet van de Rotofarm zit een waterreservoir van ­ 3,2 liter. Is dat gevuld, dan staat de onderkant van de bolvorm vol water en draaien de wortels van de planten daar steeds doorheen. Dit systeem zou tot 95 procent minder water verbruiken dan een tra­ ditionele moestuin. Op de app kun je bijhouden wanneer je het waterreservoir moet bij­ vullen. (PS) ­ foto ’ s : tim allen

Plastic goud

Spuugstrip Een compacte speekseltest moet agenten in staat stellen eenvoudig en snel uit te vinden ­ of iemand ­softdrugs heeft gebruikt.

Wie in de auto stapt met te veel alcohol op is een gevaar op de weg en riskeert een flinke boete. Het besturen van een auto onder invloed van cannabis is volgens onderzoekers niet minder gevaarlijk. Een makke­ lijke test om de softdrug in het lichaam op te sporen is er echter nog niet.

Shalini Prasad van de Univer­ sity of Texas at Dallas werkt aan een speekseltest. Die bestaat uit een sensorstrip voor THC, de psychoactieve stof in cannabis, en een bijbehorende elektro­ nische lezer. De strip bevat elektroden en is gecoat met een specifieke antistof waaraan THC zich bindt. Zo wordt de stof ge­ ïsoleerd van de overige stoffen in het speeksel, legt Prasad uit.

De strip met speeksel­monster wordt in de lezer gestopt, die een stroomsignaal door de

elektroden stuurt. De reactie van THC met de antistof beïnvloedt het elektrische signaal. De e-reader zet deze gegevens vervolgens om in een bepaalde THC concentratie.

Een alternatief zou een bloed­ test kunnen zijn, maar die duurt vaak lang, is ingrijpend en niet gemakkelijk uit te voeren door bijvoorbeeld agenten langs de weg. Het niveau van THC in de adem is te laag om te meten, maar het niveau in het speeksel correleert wel nauw met dat in je bloed, zegt de onderzoekster.

Omdat het gebruik van marihuana in Texas niet is ­toegestaan, heeft het onder­ zoeksteam alleen nog kunnen testen met speekselmonsters uit het lab. Prasad verwacht echter dat de test goed in­ zetbaar is in staten waar het gebruik wel legaal is. (JW)

foto speekseltest : university of texas ; plastic goud : eth zürich

Onderzoekers van Eidgenössische Tech­ nische Hochschule (ETH) Zürich hebben een extreem lichte soort goud gecreëerd.

Het materiaal dat Raffaele Mezzenga en zijn team hebben geproduceerd behoudt zijn puurheid van 18 karaat, maar is met een dichtheid van 1,7 gram per kubieke centimeter bijna tien keer zo licht.

Puur goud is 24-karaats en heeft een dichtheid van ongeveer 19,3 gram per kubieke centimeter, behoorlijk zwaar voor een armband of ketting. Door­ gaans wordt het edelmetaal daarom vermengd met een ander metaal, zoals koper. Het veelgebruikte goud van 18 karaat bevat 75 procent goud en 25 procent koper en heeft een dichtheid van 15 gram per kubieke centimeter.

Nog altijd niet bepaald vederlicht ETH-onderzoekers maken veel lichter goud door het niet met een ander metaal te mengen, maar met een plastic. De ­onderzoekers combineren dunne schijf­ jes gouden nanokristallen met het poly­ meer latex, eiwitvezels, water en zout, waardoor een gel ontstaat. Vervolgens vervangen ze het water door alcohol en plaatsen ze het goedje in een drukkamer vol koolstofdioxide. Het resultaat is een gouden aerogel, die zich makkelijk in de gewenste vorm laat smelten.

Het smeden van puur goud gebeurt op een temperatuur van 1064 ­graden Celsius; dit plastic goud laat zich omsmelten bij 105 graden. Het heeft de uiterlijke kenmerken van goud, zoals kleur en glans, maar de materi­ ële eigenschappen van plastic, vertelt Mezzenga. ‘Wanneer je het laat vallen op een hard oppervlak klinkt het als een stukje plastic.’ Liefhebbers van gouden sieraden zullen het nieuwe lichtgewicht goud hierom misschien niet snel accep­ teren. In industriële toepassingen kan het makkelijker te bewerken materiaal echter goed van pas komen. (JW)

MEI 2020 • DE INGENIEUR

43

EUREKA

Val voor een virus Virusremmer gebaseerd op de lege schil van een bacteriofaag laat griepvirus in de val lopen.

Kun je een virus bestrijden met een ander virus? Ja, denken Duitse ­onderzoekers. Op basis van een lege schil van een bacteriofaag – een klein virus dat een specifieke bacterie infecteert – ontwikkelden zij een chemisch gemodificeerde faag om het veelvoorkomende griepvirus mee te lijf te gaan.

Het griepvirus bindt zich aan een longcel, waarna het deze infecteert en zich er vermenigvuldigt. De match tussen het griepvirus en een longcel zit ’m in een uniek patroon van suikermoleculen. In de lege bacteriofaag is ditzelfde patroon nagemaakt. Deze gemodificeerde capside valt het griepvirus niet aan, maar zet een ‘val’ door het naboot­ sen van een longcel.

Wanneer het griepvirus zich aan de capside bindt in plaats van aan de longcel, wordt deze volledig ingekapseld. Hierdoor kan het griepvirus zich niet meer vermenig­ vuldigen.

De preklinische proeven met proefdieren zijn succesvol verlopen, stelt Christian Hackenberger van het Duitse onderzoeksteam. Er is echter nog een lange weg te gaan voordat de behandeling daad­ werkelijk op mensen kan worden getest. (JW)

44

DE INGENIEUR • MEI 2020

Medisch dronestation Gedeeld gebruik van labora­ toria is een van de mogelijk­ heden om de zorg goedkoper en efficiënter in te richten.

Daarbij zijn drones in te zetten om snel onder meer bloed- of weefselmonsters en medicijnen heen en weer te vliegen. Het Amerikaanse bedrijf Matternet, gespecialiseerd in dronelogis­ tiek, deed daar eerder al testen mee in samenwerking met koe­ riersbedrijf UPS. Nu presen­ teert het bedrijf een speciaal station waar drones medische transporten kunnen oppikken en afleveren.

Matternet Station is een drie meter hoge toren die bij of op het dak van een ziekenhuis of laboratorium wordt geplaatst.

Elk station heeft binnenin plek voor een drone en vier medi­ sche transportmodules, die onder een gecontroleerde tem­ peratuur worden bewaard. Het transport tussen de ­stations verloopt geheel geautomati­ seerd. Stel dat een ziekenhuis een bloedmonster wil verstu­

ren naar een laboratorium in dezelfde stad. De medewerker plaatst het bloedmonster in een transportmodule, scant de QR-code en voert de bestem­ ming in.

Vervolgens plaatst hij of zij de module buiten in het Matternet Station. Binnenin het station wordt de transport­ module gekoppeld aan een drone. Zodra die startklaar is, opent de bovenkant van de ­toren zich als een bloem en vliegt de drone naar het station bij het laboratorium.

Elke stap die het pakketje aflegt, wordt door de software geregistreerd en vastgelegd.

De ontvanger krijgt bericht wanneer de drone aankomt bij het station. Het commu­ nicatiesysteem in het station begeleidt de drone bij een precisielanding. Daar wordt de transportmodule afgekop­ peld en de batterij verwisseld zodat de drone direct weer gereed is om opnieuw uit te vliegen. (PS)

illustratie : christian hackenberger ; foto : matternet

Fiets met vouwwielen Vouwfiets krijgt opnieuw uitgevonden wielen die je in drieën kunt vouwen.

Een vouwfiets is handig, maar door de kleine wielen voelt het voor de gebruiker vaak toch alsof die net niet helemaal meekomt met het gewone fietsverkeer. De eerste vouwfiets met opvouwbare wielen moet dat gevoel wegnemen. De Tuck Bike heeft het formaat van een normale fiets met 28 inch-wielen.

Eenmaal opgevouwen zijn de afmetingen niet groter dan 61 bij 83 bij 37 centimeter, klein genoeg om makkelijk mee te nemen in de trein of de kofferbak. Hij weegt ongeveer veertien kilo.

Het frame van de Tuck Bike laat zich op­ vouwen zoals menig andere vouwfiets. Het is het wiel dat ontwerper Alex Anima­shaun opnieuw heeft uitgevonden. De wielen bestaan uit zes spaken van koolstofvezel en worden in drieën opgevouwen. ‘Denk aan een pizza die in drie grote punten is gesneden. Elk deel wordt opgetild, omge­ klapt en boven op de andere gestapeld’, legt de Britse werktuigbouwkundige uit.

Elke pizzapunt bestaat uit twee spaken en een klem aan één uiteinde van de band. Het uitgeklapte wiel is bevestigd met drie zulke schuifklemmen en een klem in de naaf. De rubberen band hoeft door de schuimvulling niet te worden opgepompt.

Ondanks de vele klemmetjes en gespen kan de fiets in nog geen twee minuten worden in- of uitgeklapt, volgens de maker.

In opgevouwen staat rolt de fiets eenvoudig mee op twee kleine wieltjes. (JW)

Rolf zag een ding

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

Corona-innovativiteit De coronamaatregelen leggen de maatschappij grotendeels plat. In huis opgesloten zitten zonder ‘het grootste probleem van onze generatie’ op te kunnen lossen is natuurlijk frustre­ rend voor ingenieurs: de beroepsgroep die juist is opgeleid als probleemoplosser. Maar als ingenieurs kunnen we ­ deze crisis niet ‘oplossen’. Het is een medisch, sociaal, ­psychologisch en economisch probleem: geen soldeerbout of 3D-printer gaat een vaccin opleveren. Geen CAD-­model of nieuwe software gaat mensen op anderhalve meter afstand houden als ze dat niet willen. We moeten dus de ruimte geven aan onze medische, sociologische, psycholo­ gische en economische collega-experts over hoe we deze crisis het beste kunnen doorkomen en overwinnen.

Ingenieurs zullen deze crisis niet oplossen. Maar ­ingenieursvaardigheden zijn, juist nu, wel hard nodig. ­ Een team van de TU Delft maakte in drie weken een open source-versie van een beademingsmachine, volledig uit algemeen beschikbare onderdelen. De water-tagging-­ methode van mijn Delftse ­watermanagement-collega Thom Bogaard en zijn team bleek effectief bij het testen van ­patiënten op het coronavirus en is mogelijk als alternatief voor de bestaande PCR-testen te gebruiken.

Daarnaast helpen ingenieursvaardigheden bij zaken die niet direct met corona te maken hebben, maar helpen om het leven draaglijk en veilig te maken. Zelf heb ik mijn prak­ tische eerstejaarsvak Design engineering voor fysici om­ gebouwd zodat natuurkundestudenten met huis-tuin-enkeuken­materialen bijvoorbeeld een spectrograaf konden maken. Dat voorkomt dat ze studievertraging oplopen. En Delftse studenten sprongen bij om de logistiek te regelen toen Ben Labach het idee had om honderden diepvries­ maaltijden te laten bezorgen bij eenzame ouderen.

Ook niet-ingenieurs (of nog niet-ingenieurs) kunnen door als een ingenieur te denken de situatie verbeteren.

Middel­bare scholieren (ingenieurs in de dop) maakten met een ­Arduino-plaatje, een servomotor en een inparkeer­ sensor een apparaat waardoor de zeepdispenser in de klas werkt op een handgebaar en niet langer hoeft te worden aangeraakt. Een medewerker van de Jumbo bedacht een blokkenschema zoals op festivals wordt gebruikt om aan te geven wanneer het druk is in de winkel en wanneer je juist ongestoord kunt winkelen. Kleine ingrepen die het leven in coronatijden iets dragelijker maken.

Dus nee, ingenieurs hebben terecht niet de leiding in de strijd tegen corona, maar we kunnen met onze ­ingenieurs-innovativiteit wel ons steentje bijdragen in deze gekke, moeilijke tijd.

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

foto : alex animashaun ; portret : robert lagendijk

MEI 2020 • DE INGENIEUR

45

ACTUEEL TECHNIEKNIEUWS vind je op www.deingenieur.nl

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

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

TECHNIEK MAAKT JE TOEKOMST

DE INGENIEUR

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

Podium

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

Corona-apps en de frontlinie van de ethiek Wat mij vooral trof was het verschil tussen ‘binnen’ en Enige tijd terug nam ik als techniek-ethicus deel aan de ‘appathon’ die het ministerie van Volksgezondheid, ‘buiten’. Want in hun morele zelfgenoegzaamheid vergaWelzijn en Sport had georganiseerd om een aantal ten die boze mensen om goed te kijken naar wat er nu ­corona-apps te laten ontwerpen. In een enorme snel- werkelijk gebeurde. De sessies tijdens de appathon stonkookpan werden zeven voorstellen voor een app k­ ritisch den juist bol van de ethiek. Het ging over niets anders dan beproefd door een panel van deskundigen. Maar wat be- privacy-waarborgen, betrouwbare contactdetectie, veilidoeld was als ontwerp-marathon, pakte voor mij vooral ge data-opslag, data-eigenaarschap en ­data-donorschap, uit als een ethiek-marathon, waarvan veel te leren valt digitale solidariteit, ethics by design, enzovoort. Als er over de manier waarop ethiek en techiets werd witgewassen, dan waren het wel de witte kragen van de critici niek met elkaar kunnen worden verbonIn hun morele zelf- aan de zijlijn, niet de blauwe kragen den. Spoiler: bij de ontwerpers zelf was van de ontwerpers die hun handen meer ethiek te vinden dan bij de critici genoegzaamheid vuil maakten en zich voor het oog langs de zijlijn. vergaten de boze van de camera’s uit de naad werkten Er was nogal wat discussie aan deze om een app te ontwikkelen die een appathon voorafgegaan. Een aantal admensen om goed positieve bijdrage kan leveren aan viserende experts was het zeer oneens te kijken naar wat de samenleving. met de selectie van de zeven deelnemenVeel van de ethische vragen blede partijen en liet dat duidelijk blijken er nu werkelijk door met veel media-aandacht hun hanken bovendien vooral betrekking te ­gebeurde hebben op de maatschappelijke inden ervan af te trekken. De keuze zou veel te haastig zijn verlopen. Daarnaast bedding van de apps. Willen we de bestond er grote twijfel over de haalbaarheid van het apps zien als een soort digitaal vaccin dat de staat helpt ontwikkelen van een app die aan alle eisen rondom vei- om mogelijk besmettelijke mensen binnen te houden? ligheid, betrouwbaarheid en privacy zou voldoen. Al bij Of als een hulpmiddel om mensen in staat te stellen beter het startschot had het evenement dus averij opgelopen. voor elkaar en voor zichzelf te zorgen? Moeten de apps surveillance mogelijk maken of solidariteit? Juist door te De ethiek versus de techniek: dat was het frame.

In die sfeer van ‘wij’ tegen ‘zij’ verliep vervolgens gaan ontwerpen worden die doelen helderder, en kunook de openbare beproeving, waarvan delen door nen we beter beoordelen of die doelen wel technologisch heel ­Nederland via een livestream waren te volgen. De haalbaar zijn. Ethiek hoort evenveel aan de voorkant, bij ­buitenwereld, die zich via Twitter flink roerde, fulmi- het ontwerp, als aan de achterkant, bij de beoordeling.

Laat ik helder zijn: ik ben het eens met de kritiek op neerde tegen alles wat er gebeurde. De overheid was te haastig en staarde zich blind op technologische oplos- de apps en op de haastigheid van het proces. Het is goed singen, de app-ontwikkelaars hadden te weinig oog voor dat we niet verder gaan met de ontwerpen die er nu ligprivacy, veiligheid en betrouwbaarheid, en de panelleden gen. Maar ik heb er vooral uit geleerd dat we de ethiek legitimeerden door hun deelname aan de appathon juist nog veel beter kunnen verbinden met de techniek. En dit hele circus, en moesten zich schamen dat ze de apps dat uiteindelijk niet de ethici, maar de ingenieurs aan de daarmee ethisch zouden ‘witwassen’. frontlinie van de ethiek staan. foto : olivier middendorp

MEI 2020 • DE INGENIEUR

47

De Ingenieur in gesprek

Futuroloog Christian Kromme wil ons laten afrekenen met onze verslavingen

‘Digitale vezels houden samenleving nu in stand’ ‘Deze storm zal overwaaien’, schreef Yuval Noah Harari onlangs in de Financial Times over de coronacrisis. ‘Maar de keuzes die we nu maken, zullen ons leven jarenlang bepalen.’ Hoe kan technologie ons helpen bij het maken van die keuzes?

En voor welke uitdaging zien ingenieurs zich geplaatst? We vragen het aan futuroloog Christian Kromme.

Tekst: Ton Verheijen

Door een zeldzame hartafwijking van zijn pasgeboren dochter kwam Christian Kromme op het pad van de futurologie. Hij weigerde de verklaringen van de artsen te geloven. Kromme besloot zelf holistisch onderzoek te doen naar het functioneren van het menselijk lichaam op basis van de epigenetica, het vakgebied van overerfbare veranderingen die optreden in genen zonder dat de DNA-sequentie verandert. Hoe communiceren cellen via elektromagnetische frequenties? Waarom lossen cellen problemen op bij ontspanning en gaan ze haperen bij stress? Hoe dragen de hersenen bij aan welzijn?

‘Medisch specialisten zijn naar mijn mening te gefocust op de details. Weinigen zien het hele plaatje.

Vandaar mijn holistische benadering. Mensen lijken op cellen, in hun gedrag en hun behoeften. Alleen in ontspannen toestand kunnen we goed functioneren. Cellen bouwen organismen, mensen bouwen organisaties.’

Van Krommes boek H ­ umanification. Go Digital Stay Human zijn wereldwijd honderdduizenden exemplaren verkocht. Lezingen geeft hij over de hele planeet. Maar nu even niet vanwege de coronacrisis.

Dit gesprek vindt telefonisch plaats in de week dat onze regering haar pakket aan steun­maatregelen heeft gepresenteerd.

Helpt technologie de mens in coronatijden vooruit?

‘Technologie kan mensen verbinden en helpen, of juist uit elkaar drijven en gevangen houden in hun eigen bubbel. Neem augmented reality, een fantastische 48

DE INGENIEUR • MEI 2020

­ olografische technologie om de echte en virtuele h wereld met elkaar te verbinden. Maar je moet er toch niet aan denken dat we straks allemaal met zo’n bril rondlopen zonder contact met elkaar. Misschien dat de coronacrisis ons helpt om meer collectief te gaan denken. We hebben allemaal dezelfde vijand. Dat verenigt. In elk geval hoeft technologie geen belemmering te zijn. Ze maakt samenwerken en kennis uitwisselen gemakkelijker dan ooit.’

Hoe kijkt u als futuroloog aan tegen deze crisis?

‘Het is een logisch gevolg van de globalisering. De mensheid gaat zich steeds meer als één organisme gedragen, zoals de cellen in ons lichaam. We zijn verbonden door digitale communicatie en onze logistieke systemen. We reizen de wereld over en het virus verspreidt zich gemakkelijk over de planeet. Terwijl maar een klein aantal mensen ziek is. Vergelijk het met ons lichaam.

Prik met een speld in je vinger en je hele lichaam ervaart de pijn. Met z’n allen ervaren we nu de pijn van het coronavirus in de vorm van een economische crisis. We zullen moeten uitzieken en onze manier van leven moeten heroverwegen. De crisis drukt ons met de neus op de feiten. Wat functioneert niet goed meer in de samenleving? We moeten in de spiegel kijken.

Zelf schaam ik me voor het feit dat ik voor een lezing van één uur naar China of Australië vlieg. We moeten kritisch kijken naar de uitwassen van de consumptiemaatschappij, die zoveel mensen verslaafd maakt.’

foto : christiankromme . com

kiezen voor een werkgever die goed is voor de planeet, of voor een product waar ze werkelijk achter staan.

Technologie kan ons sterker maken, maar we moeten wel eerst afrekenen met onze verslavingen.’

Uw stelling is dat bijna alle hardskills te automatise­ ren zijn, met name door de snelle ontwikkeling van AI en robotica. Aan mensen de taak hun softskills te ontwikkelen. Waar baseert u dat op?

‘Stanford University kwam ooit met een onderzoek waaruit blijkt dat organisaties met voldoende softskills door veel grotere crises heen komen. Mensen blijven communiceren, ook als het moeilijk wordt. In gesprek blijven is een kunst die vraagt om empathie en emotionele intelligentie. Als wij ons als mensen willen blijven onderscheiden, moeten we ons specialiseren op skills waarin machines tekortschieten. Creativiteit,

t

U noemt verslaving als problematisch bijproduct van de consumptiemaatschappij en moderne technologie.

‘Klopt. We zijn verslaafd aan suiker, alcohol, tabak, benzine, mooie kleren, smartphones en social media.

Onze persoonlijkheid is nog niet zó goed ontwikkeld dat we verweer hebben tegen alle onweerstaanbare concepten die het internet ons gratis aanbiedt en waar we eigenlijk niks aan hebben. Facebook neemt de beste mensen in dienst, niet om de wereld vooruit te helpen maar om zoveel mogelijk dopamine op te wekken, zodat we producten gaan kopen. Nieuwe technologie wordt gekidnapt om financiële belangen te dienen. Er worden zulke sterke neurale netwerken aangemaakt in ons brein dat we denken niet meer zonder te kunnen.

Tegelijkertijd zie ik veel millennials die er anders naar kijken en koste wat kost een positieve bijdrage willen leveren. Ze willen de wereld mooier achterlaten en

MEI 2020 • DE INGENIEUR

49

QUOTE

compassie, visie en ethiek zullen de boventoon voeren in de economie van de toekomst.’

Wat valt u op aan de digitale trans­ formatie waar veel technische be­ drijven middenin zitten?

‘Te vaak houden ze vast aan de oude mindset, waarmee ze technologie gaan inzetten. Dat leidt tot suffe digitale producten zoals een boek in pdf of een visitekaartje op LinkedIn. Het kunstje wordt digitaal gemaakt en dat is dat. Een gemiste kans want de complete core business kan worden gedigitaliseerd. Organisaties moeten zich dan wel eerst afvragen waarom ze bestaan en welke problemen ze willen oplossen. Het huisvestings­probleem oplossen? Waarom zou je als bouwbedrijf niet met een vrachtwagen met 3D-printer naar de bouwplaats rijden en ter plekke het huis gaan printen? Misschien kan dat in zes dagen terwijl het vroeger zes maanden duurde. Toch zijn we qua digitale transformatie al een eind op de goede weg.

Dat maakt de coronacrisis duidelijk. De onderstroom van de samenleving functioneert. We kunnen naar de supermarkt, online bestellingen doen en virtueel vergaderen. Ondanks de noodtoestand worden er geen moorden gepleegd, geen winkels beroofd, geen pinautomaten gekraakt. De digitale vezels houden onze samenleving nu in stand.’

nen dragen. Een softwareplatform genereert met AI binnen de randvoorwaarden duizenden ontwerpen, waarvan er één wordt gekozen. Die richting gaan we op. Ingenieurs ontwerpen straks niet meer op basis van aannames maar met randvoorwaarden en realtime feedback. De ontwikkelde producten geven feedback terug en evolueren continu. De sensoren in de plastic stoel verzamelen gebruikers­ data en de volgende versie is weer beter. Dat geldt voor stoelen, tandenborstels, camera’s, hardloopschoenen, smartphones en bier.

Ken je Intelligent X? Dat is ’s werelds eerste biertje gebrouwen door AI. Alle feedback over de smaak wordt geanalyseerd en in het nieuwe recept gestoken. Het product wordt alsmaar beter. Op alle gebieden gaan we meer personalisatie zien. Met augmented reality ontwerpen we zelf onze nieuwe hardloopschoenen. We voeren kleuren, maten en modellen in en de schoenen worden in 3D uitgeprint in de buurt.’

‘Als wij ons als mensen willen blijven onderscheiden, moeten we ons spe­ cialiseren op skills waarin machines tekortschieten’

Wat is uw boodschap aan ingenieurs?

‘Met de juiste softskills kunnen ze op basis van co-­ creatie problemen gaan oplossen. Een mooi voorbeeld in de bouw is het BIM-model. Het complete bouwteam werkt interactief en realtime aan één digitaal ontwerp.

Alle disciplines hebben hetzelfde 3D-model voor hun neus. Hoe beter dat model is gevisualiseerd, hoe minder ruis. De architect loopt samen met de klant virtueel door het nieuwe gebouw. Ze zien waar de kabelgoten lopen en hoe de zon door de ramen naar binnen valt, ze ervaren de ruimte van het trappenhuis en de hoogte van het plafond.

Co-creatie is een belangrijke ontwikkeling. Ken je het platform Quirky? Uitvinders, productdesigners en de maakindustrie worden in Quirky aan elkaar gekoppeld met als doel een verkoopbaar product te ontwikkelen. Dit terwijl in Dreamcatcher van Autodesk slechts randvoorwaarden worden gesteld.

Stel: iemand wil een stoel van plastic, die maximaal 20 euro mag kosten en minimaal 120 kilo moet kun50

DE INGENIEUR • MEI 2020

Uw stelling is dat de mens centraal zal staan in zwermachtige, zelfsturende organisaties. Hoe zien die eruit?

‘Organisaties gaan zich organiseren als zwermen.

Denk aan een zwerm spreeuwen. Iedere spreeuw reageert op de zeven spreeuwen om hem heen. Het geheel is extreem wendbaar, bijna vloeibaar. Dat geldt ook voor nieuwe organisaties. Alle individuen zijn verbonden met elkaar via het algoritme. Als de behoefte verandert, verandert het algoritme. Dat zie je nu bij Uber. Rijden in een taxi is een probleem ­vanwege de anderhalve­meterregel en dus gaan de chauffeurs pakjes en maaltijden bezorgen. In zwerm­ achtige organisaties is emotionele intelligentie belangrijk. Waar veel organisaties afhaken in moeilijke tijden, maken bedrijven met een hoog ontwikkeld EQ juist een doorbraak.’

Hoe ziet uw gedroomde toekomst eruit?

‘In mijn toekomst leven we met respect voor elkaar in een harmonische samenleving, die in alle basis­ behoeften voorziet. De focus zal liggen op persoonlijke ontwikkeling en een goede balans tussen werk en privé.

De mensen in de organisaties hebben geen managers nodig. Ze zijn zelfstandig, creatief en kritisch, en weten wat ze willen. De technologie wordt door hen gebruikt om bij te dragen aan een betere wereld.’

Jims Verwondering

‘Voorsprong door techniek.’

Echt waar?, vraagt redacteur Jim Heirbaut zich af.

Vraag ’t de coach Elke maand legt De Ingenieur een vraag van een lezer voor aan een van de KIVI-ingenieurscoaches.

Tekst: Dayinta Perrier

Hoe kan ik me voorbereiden op solliciteren via een beeldverbinding?

‘Een goede beheersing van de techniek is essentieel bij een sollicitatie via video. Loop je te stoeien met de techniek, dan komt dat minder professioneel over.

Je kunt dit voorkomen door vooraf te vragen welke ­software men gebruikt: Zoom, Skype of Teamviewer bijvoorbeeld. Test die software vervolgens tijdig. En vraag of je vooraf kunt proefbellen met iemand van het bedrijf.

Zorg voor goed beeld, met daglicht, uitmuntend geluid en goede verbinding. Maar vergeet de ­achtergrond niet, want ook die beïnvloedt de ander onbewust. Een familiefoto of een schilderij in het gezichtsveld kan je gesprekspartner afleiden.

Tijdens het gesprek is het belangrijk dat je onthoudt dat het een sollicitatiegesprek is. Draag gepaste kleding, wees inhoudelijk voorbereid en houd vragen en cv bij de hand. Zorg ervoor dat alle andere programma’s van je computer uitstaan, zodat er geen storende bliepjes en pop-ups komen tijdens het gesprek. Zet je mobiel op stil.

Maak aantekeningen met pen of potlood, typen is een storend geluid. Spreek aan het begin van het interview af wat jullie doen als er iets mis gaat met de techniek.

Bij een sollicitatiegesprek is het aan de sollicitant om ervoor te zorgen dat het een gesprek wordt en geen interview. Dus stel zelf ook vragen, gebruik de gelegenheid om elkaar te leren kennen. Bij een videoconversatie kun je bijvoorbeeld afspreken dat je je hand opsteekt bij een vraag. Wees je er bewust van dat je ook de camera in kijkt als je iets vraagt of vertelt. Door afwisselend te kijken naar het beeldscherm, in de camera en op je ­notitieblok breng je dynamiek in het gesprek. Stel jezelf tot slot de vraag wat je verder nodig hebt om daar te willen werken. Wil je toch de werkplek zelf bekijken, zij het met inachtneming van de anderhalvemeterregels?

Of wil je collega’s spreken via videoverbinding? En hoe gaat het inwerken in deze tijden? Allemaal onderwerpen die je kunt aankaarten.’

Coach: Aaltje Vincent Heeft u ook een vraag?

Mail naar redactie@ingenieur.nl

Mijn iPod en ik Kun je houden van apparaten? Ik ben geneigd te zeggen: ja. Voor mijn iPod Classic, een muziekspeler die ik in 2008 aanschafte in de Verenigde Staten, voel ik tenminste een diepe genegenheid. Het lieve zilvergrijze kastje ligt op mijn stereo-installatie thuis, en wordt ondanks de opkomst van Spotify, YouTube en iTunes nog bijna elke dag gebruikt.

Waarom zo sentimenteel doen over een stuk elektronica?

Ik denk dat het muziekspelertje van Apple symbool staat voor een bijzondere fase in mijn leven. Eind 2007 was mijn relatie na negen jaar onverwacht uitgegaan en zo vrij als een vogel boekte ik voor de zomer een reis van vier weken naar een goede vriend die in Californië woont.

Samen bezochten we niet alleen de bars van San Francisco, maar ook de lokale Apple Store. Ik herinner me de opwinding toen ik voor het eerst een product van Apple in mijn handen had. Zo strak, zo mooi, zo eenvoudig te bedienen. De iPod was het allereerste Apple-gadget dat ik bezat en een weg terug bleek er niet te zijn.

Mijn Californische vriend nam me mee op een road trip door de ruige natuurparken van het westen van de VS. We bezochten eeuwenoude dorpen van native Americans, wandelden op een verzengend hete dag de Grand Canyon omlaag en stonden hoofdschuddend aan de roulettetafels van Las Vegas.

Maar toen moest de vriend weer aan het werk; in de VS is men niet zo scheutig met vakantiedagen. Met onze huurauto zette ik hem af op het vliegveld van Las Vegas en toen stond ik er ineens alleen voor. Een enorm gevoel van vrijheid maakte zich van mij meester (met een ondertoon van zenuwen) toen ik de gekke gokstad uitreed. Mijn iPod verzorgde, gekoppeld aan de autoradio, de bijpassende soundtrack.

Over oneindig lege vlakten en via stoffige spookstadjes en gehuchten met namen als Searchlight en Twentynine Palms kwam ik uiteindelijk terecht in Joshua Tree National Park.

Grote rotsformaties zover het oog reikt, afgewisseld met de metershoge prikkelige planten, die beroemd werden toen de Ierse rockband U2 ze op de cover zette van hun plaat uit 1987. Werkelijk niets kan het gevoel beschrijven dat ik kreeg toen ik op mijn gloednieuwe iPod het album The Joshua Tree opzette. Nooit zal ik vergeten hoe ik op de tonen van Where The Streets Have No Name de ondergaande zon tegemoet reed.

Volgens de wetten van de elektronica had mijn dierbare iPod allang kapot moeten gaan, maar hij ploegt dapper voort. Toch komt er een dag dat het apparaatje eindelijk de geest geeft, en ik zie nu al op tegen dat moment. Daarmee raak ik in één keer de toegang tot zoveel mooie muziek kwijt. Maar niet de herinneringen die daarbij horen. foto : robert lagendijk

MEI 2020 • DE INGENIEUR

51

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

Stopcontact op zee In de toekomst zal onze elektriciteit een stuk groener zijn en dat is dan vooral te danken aan uitgestrekte windparken op zee, waar het altijd waait. Om die elektriciteit efficiënt aan land te brengen, zijn enorme transformatoren nodig. Dit voorjaar is er weer een naar zijn nieuwe plek gebracht, midden op de Noordzee.

Via de Nieuwe Waterweg werd de nieuwe transformator naar zee gesleept. foto : tennet 52

DE INGENIEUR • MEI 2020

MEI 2020 • DE INGENIEUR

53

DUURZAME ENERGIE

De komende jaren ontstaat op zee een stroomnetwerk. illustratie : tennet

Bijna driehonderd turbines staan er inmiddels te draaien, hun voeten in de golven. Vijf windparken op de Noordzee wekken nu bij elkaar maximaal ongeveer één gigawatt aan stroom op, ruim voldoende voor een miljoen huishoudens. Indrukwekkende cijfers, maar we staan nog maar aan het begin van de zeewindrevolutie.

De komende jaren zullen windparken – veelal verder uit de kust – verrijzen die de huidige in de schaduw stel­ len. Om aan de afspraken uit het Energieakkoord van 2013 te voldoen, moet er in 2023 liefst 4,5 gigawatt aan vermogen op de Noordzee zijn geïnstalleerd. Ook dat is nog niet het eindpunt. In sneltreinvaart gaat de bouw daarna verder, om in 2030 te komen tot een vermogen van circa elf gigawatt aan windenergie op zee. Dat is genoeg om 40 procent van het huidige elektriciteits­ verbruik te dekken, wat neerkomt op 8,5 procent van het totale Nederlandse energieverbruik.

Hoe krijg je al die stroom in hemelsnaam aan land zonder al te veel verlies onderweg? Die vraag wordt steeds nijpender. Tot nu toe zijn de windparken in de re­ gel niet al te ver uit de kust gebouwd: wie op het strand staat, kan de turbines zien draaien.

Voor energie die verder uit de kust wordt opgewekt, zijn grote transformatorstations nodig. Netbeheerder TenneT heeft de eerste twee inmiddels geplaatst, bij de

Net op zee De elektriciteit die de 77 ­Vesta-turbines van 9,5 megawatt opwekken, wordt via een transformatorstation van de windparkbeheerder naar het nieuwe offshore-­ transformatorstation geleid in driefasenspanning van 66 kilovolt (krachtstroom).

Het hogere voltage moet het verlies aan energie onderweg beperkt houden.

Offshore windpark

54

DE INGENIEUR • MEI 2020

In dat platform op zee wordt de wisselstroom omgezet in gelijkstroom. Vanuit het station gaat de elektriciteit vervolgens met een verbinding van de voor windenergie gebruikelijk 220 kilovolt naar het vasteland, in twee zee- en landkabels van bij elkaar 67 kilometer lang die via de Westerschelde naar Borssele leiden.

Daar komt de elektriciteit in een volgend hoogspanningsstation, waar de stroom vervolgens weer in wisselstroom wordt omgezet. Die elektrische stroom wordt vervolgens gevoed aan het hoogspanningsnet, om uiteindelijk te eindigen in het stopcontacten in talloze huishoudens en bedrijven.

Landelijk transportnet

kavels III en IV van windpark Borssele. Dat park, bijna 130 vierkante kilometer groot op 23 kilometer uit de kust van Westkapelle op de punt van Walcheren, wordt begin van dit najaar aangesloten op het hoogspanningsnet.

Het telt 77 turbines van 9,5 megawatt.

“

alle acht identiek zijn – om de kosten te be­ perken worden ze volgens een gestandaar­ diseerde vorm gebouwd – is de eind maart geplaatste Borssele Beta voorlopig de laatste van N ­ ederlandse makelij. Het zijn enorme in­ vesteringen, zegt Eefje van Gorp van TenneT, die internationaal moeten worden aan­ besteed. De order voor de volgende trans­ formatoren ging naar een bedrijf in het ­Midden-Oosten.

In 2027 wordt in nieuw aan te leggen windparken ver uit de kust bij IJmuiden het eerste station geplaatst met een nog veel grotere capaciteit van liefst 2 gigawatt. Om verlies van stroom onderweg zo veel mogelijk te beper­ ken, maken die verbindingen gebruik van gelijkstroom.

De bovenste delen wegen 6450 ton

”

Standaardmodel Zo’n transformatorplatform is een indruk­ wekkend gevaarte. Het bestaat uit een stalen onderstel, een draagconstructie die tot twintig meter boven de zeespiegel uitsteekt. Op deze zogeheten jacket wordt een 7,5 meter hoge kabeldek geplaatst en daarboven staat de bovenbouw: de topside. Die is 17,5 meter hoog en bevat de daadwerkelijke transformatoren en de nodige ­schakel- en beveiligingsapparatuur. Los van de jacket, die afzonderlijk wordt vervoerd en geplaatst, wegen de bovenste twee delen 6450 ton. Bouwer is HSM Offshore in Schiedam.

Het offshore-station heeft een transportcapaciteit van 700 megawatt. Dat is voldoende voor de windparken van nu en de nabije toekomst. In totaal laat TenneT acht van dergelijke stations bouwen. Tot 2027 wordt er jaarlijks een in de Noordzee geplaatst. Hoewel ze

Het ‘stopcontact op zee’ bestaat uit een topside die op een jacket in zee is geplaatst. beeld : tennet

Elk jaar Of het net op zee dan is voltooid? Wie zal het zeggen.

‘De komende acht jaren zullen wij elk jaar een nieuwe offshore netverbinding realiseren’, zegt Marco Kuijpers, directeur offshore van de netbeheerder. ‘Ik ben er trots op dat wij zo veel kunnen bijdragen aan de energie­ transitie, waarin windenergie op zee een cruciale rol speelt.’

MEI 2020 • DE INGENIEUR

55

Wiskunde van de epidemie Waar zouden we zijn zonder de wiskunde? Nog dieper in de corona-ellende in ieder geval. Twee fijne nieuwe populair­wetenschappelijke boeken over wiskunde.

Tekst: Jim Heirbaut

56

DE INGENIEUR • MEI 2020

Toen Het grote verschil, de Nederlandse ­vertaling van zijn boek over wiskunde, in februari naar de drukker ging, had auteur Kit Yates niet kunnen bevroeden hoe actueel het ineens zou worden. Yates, hoog­ leraar wiskunde in Engeland, wijdt namelijk een heel hoofdstuk aan de wiskunde van virusuitbraken. Daarin schrijft hij over alles waar de kranten tijdens de corona­crisis mee vol staan: voorspellende wiskundige mo­ dellen, social distancing, contactonderzoek, groepsimmuniteit, flattening the curve.

Achter de aanpak van de corona-­uitbraak zit wiskunde. Als mensen die met Covid-19 besmet zijn ongehinderd omgaan met nog gezonde mensen, dan besmet de een de ander en groeit het aantal besmettingen exponentieel. Hét getal dat hier uitdrukking aan geeft is het reproductiegetal R0. Dat zo’n wiskundige factor de kranten­kolommen bereikt, is zeldzaam, maar in de afgelopen twee maanden was R0 er niet weg te slaan.

Het doel van ons thuisblijven is steeds om R0 onder de 1 te krijgen – liefst ruim – want dan sterft de ziekte uit, zoals Yates prima beschrijft.

Zijn boek neemt je niet alleen mee in de wiskunde van besmettelijke ziekten, maar ook andere toepassingen komen aan bod. Zoals het dateren van archeologische voorwerpen met behulp van radioac­ tief verval. Waarom piramidespelen in eerste instantie lijken te werken, maar deel­nemers toch altijd weer bedrogen uitkomen. En niet te vergeten: waarom we nu nog steeds gebruikmaken van het van oorsprong Sumerische zestigtallige getallenstelsel, voor onze tijdmeting en het aantal graden in een hoek.

Ligt de nadruk bij Yates vooral op de medische wereld, een vergelijkbaar boek pakt het iets breder aan. De eenzaamheid van pi van de eveneens Engelse wis­ kundige Matt Parker wil laten zien hoe wiskunde onze wereld draaiende houdt.

Parker brengt echter ook talloze anekdo­ tes die laten zien hoe je met wiskunde de mist in kunt gaan. In zijn boek storten bruggen in door marcherende militairen; botsen verkeersvliegtuigen bijna met elkaar door een falende klok; en wordt een arme k­ ankerpatiënt honderd keer te zwaar bestraald door een foutje in een

hexa­decimaal getal. Parker laat mooi zien hoe wiskunde ons welvaart heeft gebracht, maar ook hoe slordig gebruik van wiskun­ de (hij neemt ook algoritmen en software mee) tot allerhande ellende kan leiden.

Toch is Parker lichtvoetig, vaak ronduit grappig. Hij schrijft met de onderkoelde humor die we zo goed kennen van onze Britse buren. Parker noemt zichzelf stand up mathematician en is in die hoedanig­ heid vaak te vinden op muziekpodia op festivals en wetenschapsbeurzen. Lees zijn boek en je hoort hem als het ware praten op een podium. Knap hoe hij zo’n droog onderwerp als wiskunde grappig brengt.

Parker heeft een neus voor het ­vinden van de juiste verhalen. Zo is daar de architect die een groot gebouw in Londen ontwierp met een prachtige gevel, die he­ lemaal uit glazen panelen was opgebouwd.

Er was echter een klein probleempje. Het gebouw had een concave vorm en op een heldere zonnige dag fungeerde het als één grote paraboolspiegel die het zonlicht bundelde op één plek. Deurmatten van winkels smolten en een enkele gepar­ keerde auto raakte zelfs beschadigd. De problemen bleken te verhelpen te zijn met een paar eenvoudige schermen.

Op een ander moment vertelt Parker over het verkeersbord dat automobilisten de weg moet wijzen naar een voetbal­ stadion. De bal die daarop staat afgebeeld, klopt niet; de gestileerde voetbal op het bord bestond uit louter zeshoeken, terwijl een echte voetbal is opgebouwd uit zowel zes- als vijfhoeken. Dit feit ergerde Parker zo dat hij een petitie startte om toekom­ stige borden wel wiskundig correct te krijgen. Parker kreeg zijn zin niet, maar werd wel door vele kranten en de BBC ­geïnterviewd. En zo bracht hij en passant wel weer de wiskunde onder de aandacht van het brede publiek. Toch nog een beet­ je: missie geslaagd.

Het grote verschil. Een wereld vol wiskunde Kit Yates | 368 Blz | € 22,50 De eenzaamheid van pi. De wiskunde die onze wereld draaiende houdt Matt Parker | 314 Blz. | € 21,50

Luisteren naar techniek Er worden talloze podcasts gemaakt. Maar welke zijn de interessantste op technologisch gebied?

De Ingenieur maakt een selectie. Ze zijn te vinden via Spotify of de podcast-app op de smartphone.

Tekst: Sterre van Riel

Een echte uitvinder Hij vond de radio, de robot en de afstandsbediening uit. Biograaf Richard Munson verdiepte zich in het genie van Nikola Tesla.

Tekst: Pancras Dijk

Wat heeft Nikola Tesla (1856-1943) eigenlijk niet uitgevonden? De lijst met innovaties die we danken aan de in het huidige Kroatië geboren ingenieur is lang. Van de radio en de neonverlichting tot de afstandsbediening, laser en inductie­motor. Dat stopcontacten in huizen geen gelijkstroom, maar wisselstroom leveren, is aan Tesla te danken. En kort voordat Wilhelm Röntgen wereldkundig maakte een bijzondere straling te hebben ontdekt, had Tesla die ook al waargenomen.

Toch zullen veel mensen bij het horen van de achternaam van het genie nu in de eerste plaats denken aan de elektrische auto van Elon Musk. Dat Tesla zelf niet de meest gevierde ingenieur aller tijden is, komt wellicht ook door hemzelf. Hij was geen makkelijke man, maakte ruzie en was zo bang voor ziektekiemen dat hij de anderhalvemeterregel een eeuw geleden al strikt hanteerde en bij het avondeten negen servetten wenste, zoals Munson mooi beschrijft. Bovenal was Tesla’s zakelijke inzicht slecht ontwikkeld. Zijn patent voor een radio liet hij veertig jaar lang ongebruikt en zijn ideeën voor lasertechnologie bleven zelfs nog langer in de la liggen.

Gevolg is dat hij zijn laatste levensjaren in relatieve armoede sleet, soms verbitterd. Zijn brein werkte evenwel onverminderd voort, blijkt uit onder meer zijn persoonlijke brieven waaruit Munson rijkelijk citeert. Hij ontwikkelde ideeën voor mobiele communicatie en stelde zich al zoiets als het internet voor.

Hoewel hij ­gelijkstroom-voorvechter ­Thomas Edison had verslagen in de ‘­oorlog van de stromen’, verloor Tesla de ­populariteit­sslag. Dat stak hem. Edison en ook iemand als Guglielmo Marconi waren geen echte uitvinders, aldus Tesla. ‘Ik heb het pad zelf moeten effenen. Mijn handen doen er nog altijd pijn van.’

De Appels en Peren Show De twee Nederlandse makers van De Appels en Peren Show praten per aflevering ongeveer anderhalf uur over alles wat met tech­ nologie te maken heeft. Niet alleen nieuwtjes passeren de revue, maar ook het maatschappelijke nut ervan. De makers nemen uitgebreid de tijd om het te hebben over allerlei gadgets, apps en updates, en voeren daarnaast interessante discussies met experts, bijvoorbeeld over de rol van technologie en grote tech-bedrijven in de huidige maatschappij.

The AMP Hour De Engelstalige podcast The AMP Hour beperkt zich tot elektro­ nica. In afleveringen van een dik uur gaan de makers soms flink de diepte in. Ze spreken met ingenieurs en andere experts op het gebied van elektronica. Ook voor wie zelf geen elektronica-­ geek is, is deze podcast de moeite waard. Het enthousiasme in de gesprekken verraadt de informele sfeer in de studio.

De BNR Techniektour De BNR Techniektour hoort bij een publiekszender en dat hoor je. In elke aflevering neemt een journalist je mee in de wereld van de techniek en wordt een toegankelijke vraag beantwoord. Hoe werkt een drone? Wat is de techniek achter biobrandstof? Welke techniek wordt ingezet bij afvalverwerking? Verschillende experts leggen de techniek achter vragen van het publiek uit.

De podcast geeft technische achtergrond op een niveau dat te volgen is voor iedere luisteraar. Afleveringen zijn achteraf gemon­ teerd en vormen een lopend verhaal. Het ontspannen gevoel van mee­luisteren met een gesprekje ontbreekt daardoor enigszins.

Reply All De Amerikaanse podcast Reply All neemt de luisteraar mee met bijzondere verhalen over wat het internet allemaal kan teweeg­ brengen. Alle afleveringen volgen hetzelfde recept: mensen vertel­ len wat het internet met ze doet en wat mensen kunnen doen met het internet. Een spannende en vermakelijke podcast om je in te laten meezuigen.

Nikola Tesla. Miskend uitvinder van de moderne tijd Richard Munson | 396 Blz. | € 24,95 foto : depositphotos

MEI 2020 • DE INGENIEUR

57

MEDIA

Requiem voor een droom In 2022 sluit in Duitsland de laatste kerncentrale haar deuren. Vooruitlopend op deze Atomausstieg bezocht ­Bernhard Ludewig talloze nucleaire installaties, in Duitsland en daarbuiten. Het resultaat is een imposant koffietafelboek met inhoud.

Tekst: Pancras Dijk

58

DE INGENIEUR • MEI 2020

Wat is er nog over van de technologische iconen van onze jeugd? De spaceshuttle vliegt niet meer, de magneetzweeftrein is nooit echt doorgebroken en de Concor­ de is alleen nog in het museum te zien.

Het enige icoon van de jaren tachtig en negentig dat nog in bedrijf is, schrijft de Duitse auteur en fotograaf Bernhard Ludewig in de ­inleiding van The Nuclear Dream. The Hidden World of Atomic Energy, is de kerncentrale. Maar ook daar gaat het licht langzaam uit.

Ludewig neemt in de discussie over kernenergie nadrukkelijk geen stand­ punt in. De afgelopen zeven jaar is hij bezig g­ eweest met vastleggen wat aan het verdwijnen is. Soms vergde het flink wat overredingskracht om naar binnen te mogen, schrijft hij, maar uiteindelijk heeft hij een indrukwekkende reeks ­centrales kunnen vastleggen. Ludewig is een voor­ treffelijke fotograaf, die niet alleen oog heeft voor de bijzondere architectuur van

de koeltorens, of de indrukwekkende machinerie binnen een reactor, maar ook industrieel verval haarscherp weet vast te leggen. Grootste pluspunt is dat er ook leven te zien is op veel van zijn beelden: zelfs het maken van kernenergie is uitein­ delijk mensenwerk.

Wie bereid is bijna honderd euro neer te tellen voor dit boek, zal dat in de eerste plaats doen vanwege de oogverblindende fotografie. Maar alleen vol bewondering naar de fotografie kijken, doet onvoldoen­ de recht aan de uitstekend geschreven essays die het boek ook bevat, en die op nuchtere wijze het verhaal van zeventig jaar kernenergie vertellen. De Duitse nucleaire droom is pas in 2022 voorgoed voorbij, maar het requiem is nu reeds gecomponeerd.

The Nuclear Dream Bernhard Ludewig 420 Blz. | € 98,00

foto : bernhard ludewig

Q&A

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

Auteur en journalist Tialda Hoogeveen schreef eerder onder meer een geschiedenis van de ­Nederlandse dienstmeisjes. In De geur van hooi beschrijft ze hoe het Nederlandse boerenleven de afgelopen honderd jaar is veranderd, onder meer als gevolg van technologische innovaties.

Het coronavirus houdt de wereld in zijn greep. Romanschrijver en natuurkundige Paolo Giordano (De eenzaamheid van de priemgetallen) schreef er een persoonlijk essay over. De mens is de meest invasieve soort in een fragiel en schitterend ecosysteem, stelt Giordano. in tijden van besmetting | 80 blz. | € 9,99

Tekst: Pancras Dijk

1 2 3 4 5

Waarom dit boek?

‘Wie in Friesland is geboren, zoals ik, heeft een band met de land­ bouw. Mijn oma was dienstmeisje op een boerderij, mijn overgroot­ vader was melkvaarder. Ikzelf speelde als vijfjarige wekelijks bij een vriendinnetje op een boerderij; op het land, in de stal en op de hooi­ zolder. Zonder in nostalgie te vervallen wilde ik de sfeer van toen beschrijven, en de veranderingen die het leven op de boerderij sinds de tijd van onze grootouders volledig op zijn kop hebben gezet.’

Hoe bent u te werk gegaan?

‘Het uitgangspunt vormen de dagboeken die melkveehouder Siebe Peenstra bijhield tussen 1947 en 2019. Daarin deed hij heel precies verslag van het dagelijks leven. Hij schreef over zijn reisjes, over de prijs van tractoren en koeien, en elke dag maakte hij een notitie over het weer. Een schat aan informatie voor een schrijver. Ik heb hem bovendien vijf keer kunnen interviewen, voor hij overleed.’

Waarom is het boek interessant voor ingenieurs?

‘Hoofdrolspeler Siebe was niet wars van mechanisatie en ­innovatie. Als een van de eerste boeren werkte hij met een ­melkmachine. Toen waren er ineens geen zes mensen meer ­nodig bij het melken, maar twee. Daarnaast was hij uitvinder. Zo bouwde hij zelf een kuiltakel en een verrijdbare voeder­machine.

Zijn inventiviteit kwam voort uit nieuwsgierigheid, maar het was vaak ook simpelweg goedkoper om machines zelf te bouwen.’

Wat voegt uw boek toe?

‘Soms doemen er interessante parallellen op tussen gebeurtenissen in het verleden en het heden. In de jaren zeventig trokken boeren vanuit heel Europa naar Brussel, om er te protesteren tegen plan­ nen van de Europese Gemeenschap om het aantal boerenbedrij­ ven te halveren. De demonstratie liep volledig uit de hand. Auto’s werden in brand gestoken, bushokjes en lantaarnpalen vernield en er viel zelfs een dode.’

Wat is het meest bijzondere verhaal dat u ­tegenkwam?

‘De Duitse chemicus Justus von Liebig (1803-1873), uitvinder van het bouillonblokje, vond halverwege de negentiende eeuw kunst­ mest op basis van nitraat uit. Landbouwgrond werd vruchtbaarder dan ooit, maar hij kreeg spijt. Hij wilde hongersnoden voorkomen, maar zag dat zijn vinding het bodemleven verwoestte. Ik kende dat verhaal nog niet.’

Vorige maand las u in dit blad over het oude Utrechtse postkantoor dat nu bibliotheek is. Dergelijke herbestemmingen van erfgoed zijn aan de orde van de dag, maar een vaste methodiek ontbreekt. Ingenieur-architect Karianne Vandenbroucke deed onderzoek. mag dit weg | 128 blz. | € 29,95

Het Amerikaanse leger krijgt een nieuwe tak voor oorlogvoering in de ruimte: de Space Force. De makers van The Office hebben een comedyserie gemaakt rond het team dat de dienst moet opzetten. Met onder meer Steve Carell en John Malkovich. space force | seizoen 1 vanaf

29 mei op netflix

Hoe ontwikkelt een virus als C ­ ovid-19 zich van één enkele besmetting in China tot een wereldwijde pandemie? En hoe gaat een land als Amerika om met de snelle uitbraak van het coronavirus?

Discovery Channel maakte er een documentaire over. pandemic | discovery dplay | gratis

MEI 2020 • DE INGENIEUR

59

Voorwaarts

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

Een luguber geschenk Corona en big history

De mensheid is van oudsher doordrongen van haar kwetsbaarheid voor infectieziekten en dat heeft diepe culturele sporen nagelaten. Van de oudste mythen tot de jongste thrillers en van de fijnzinnigste literatuur tot de grofste verwensingen.

Tekst: Fanta Voogd

In de Bijbel, in de Griekse, maar ook in de Chinese ­mythologie worden plagen gepresenteerd als een goddelijke straf. Il Decameron (circa 1353) van de Italiaanse dichter en geleerde Giovanni Boccaccio is misschien wel het vroegste voorbeeld van een seculier verhaal over een epidemie. Tien jonge Florentijnen ontvluchten de door de pest geteisterde stad. Ze trekken zich terug in een verlaten buitenhuis en vermaken elkaar met het vertellen van verhalen. Boccaccio begreep het belang van sociale isolatie, maar ook de troostende werking van gezelschap en een goed verhaal.

De wereldliteratuur bevat stapels boeken waarin epidemieën de hoofdrol spelen. En niet van de minste schrijvers: van Daniel Defoe en Mary Shelley tot Albert Camus en Philip Roth. Welbeschouwd tellen vampierverhalen ook mee. Het ontstaan van de vampierlegende is mogelijk terug te voeren op het feit dat vleermuizen belangrijke dragers en verspreiders zijn van het virus dat hondsdolheid veroorzaakt. En dan hebben we het nog niet gehad over de eindeloze reeks sciencefictionfilms en thrillers over een toekomstige pandemie.

fantasie is de film Contagion (2011) van Steven Soderbergh, over de wereldwijde verspreiding van het uiterst besmettelijke virus MEV-1. De makers van Contagion hebben zich grondig laten informeren door epidemiologen. De film weerspiegelde dan ook de onder experts breed gedragen verwachting dat een griepachtige pandemie zo goed als onvermijdelijk is en dat we ons daarop onvoldoende voorbereiden.

Kate Winslet speelt in Contagion de epidemioloog Erin Mears. Zij vat de oorzaak van de pandemie treffend samen met de woorden: ‘Somewhere in the world, the wrong pig met up with the wrong bat.’ Dat komt aardig in de buurt van de waarschijnlijke oorspronkelijke gastheren van het huidige SARS-CoV-2-virus. Hoewel het nauwkeuriger was geweest als ze had gezegd: ‘Ergens op aarde heeft het verkeerde schubdier een ontmoeting gehad met de verkeerde vleermuis.’

Het zinnetje raakt de kern van de vloek die de mensheid lang geleden over zichzelf heeft afgeroepen. Door

Bewoners van de ‘Nieuwe Wereld’ hadden geen enkele weerstand tegen kwaadaardige ziektekiemen

Schubdier Het kan niet missen dat die bulk aan ­fictie over infectieziekten ook een paar rake voorspellingen heeft voortgebracht. In de roman The Eyes of Darkness (1981) voert de Amerikaanse schrijver Daniel Koontz een virus op, een biologisch wapen dat eerst nog Gorki-400 heet. In latere herdrukken heeft Koontz het virus omgedoopt in Wuhan-400, de naam van de stad waar de huidige epidemie begon. Een opmerkelijke toevalstreffer die nu uiteraard voer is voor complottheorieën.

Een geslaagd voorbeeld van een bloedstollende virus-­ 60

DE INGENIEUR • MEI 2020

geavanceerd DNA-onderzoek slagen we er steeds beter in de oorsprong van besmettelijke ziekten te traceren.

Dan blijkt dat de ernstigste infectieziekten een dier­ lijke herkomst hebben. Pest, mazelen, tering, pokken, griep, kinkhoest, ebola, Q-koorts en aids zijn stuk voor stuk zoönosen, ziekten die de mens heeft te danken aan de nabijheid van dieren. Dat kunnen wilde dieren zijn,

2011

‘Ergens op aarde heeft het verkeerde varken een ontmoeting gehad met de verkeerde vleermuis.’

Epidemioloog Erin Mears (Kate Winslet) in de film Contagion

maar in de meeste gevallen gaat het om (pluim)vee.

De afgelopen vier decennia is het besef gegroeid dat zoönosen een grote invloed hebben gehad op de loop van de geschiedenis. Hun opmars gaat gelijk op met de vroege verbreiding van de landbouw en veeteelt over de volle breedte van het Euraziatische continent.

Donderpreek De Europese wereldwijde dominantie gedurende de afgelopen vijfhonderd jaar wordt traditioneel verklaard uit haar voorsprong qua politieke organisatie, scheepsbouw, wapenkunde en andere technologie. Maar toen Euro­peanen vanaf 1492 de Atlantische Oceaan overstaken, hadden zij niet alleen betere wapens, maar namen ze bovenal de kwaadaardigste ziektekiemen mee, waartegen de bewoners van de ‘Nieuwe Wereld’ geen enkele weerstand hadden. De achteruitgang van de Amerikaanse indianenbevolking in de twee eeuwen na de aankomst van Columbus wordt nu geschat op niet minder dan 95 procent. Op kleinere schaal is hetzelfde gebeurd met de oorspronkelijke bewoners van zuidelijk Afrika, Australië en de Grote Oceaan. De verdringing van inheemse bevolkingen is voornamelijk het gevolg van een luguber Europees geschenk aan andere continenten: ziekteverwekkers die zich hadden geëvolueerd als gevolg van de langdurige intieme omgang van de Euraziaten met hun huisdieren.

Het geloof dat God de mens straft met ziekten is tanende. De meeste mensen begrijpen inmiddels dat virussen foto : claudette barius / warner bros

of bacteriën geen onderscheid maken tussen goede of slechte mensen. Toch klinken er in onze tijd luide echo’s van deze oude denktrant. De Covid-19-epidemie geldt daarin niet als resultaat van Gods toorn, maar als de wraak van Moeder Aarde. Haar bestraffende antwoord op het eten van vlees, ons vlieggedrag, de opwarming, de bio-industrie of juist op de handel in scharrelvleermuizen. ‘Het virus trekt aan de noodrem’, donderpreekte columnist/arts Emma Bruns in het NRC. Maar vooruit, het kan geen kwaad om de huidige beproeving aan te wenden voor bezinning. De wrede loop van de geschiedenis zadelt ons niet op met schuld, wel met verantwoordelijkheid. Virussen maken geen onderscheid tussen goed en kwaad, wel tussen sterk en zwak.

En dus ook tussen rijk en arm.

Misschien is het dit keer een geluk bij een ongeluk dat de rijke en ontwikkelde landen de infectie als eerste doormaken. Dat stelt de armere landen in staat eerder te reageren en te profiteren van de nieuwe ervaringen en inzichten die nu worden opgedaan.

We begrijpen beter dan ooit hoe een infectieziekte zich verspreidt, hoe die kan worden bestreden en voorkomen. Ook dat brengt verantwoordelijkheid met zich mee. De mens kan zich niet langer verschuilen achter de vinger Gods. Het zou niet fraai staan op het menselijk curriculum vitae als de sterke helft van de wereld de zwakkere helft laat stikken nu ze deze andermaal in het gezicht heeft gehoest.

MEI 2020 • DE INGENIEUR

61

Werkplek

Een bijzonder ingenieursproject: De Ingenieur brengt het in beeld.

Functie Peter Melis is dagvoorzitter en con­ sultant op gebied van energietransitie en organiseert retreats in de natuur. foto : elmer van der marel

Verhuisd Het huis is gebouwd in Noord-­ Groningen in de tuin van Melis’ ouderlijk huis en daarna vervoerd. foto : peter melis

Puzzelstukjes Het huis van 21 vierkante meter is gemaakt van platen van samen­ geperste houtsnippers. foto : peter melis

Een gevel van resthout, een composttoilet en maar weinig leefruimte. Peter Melis, die zich professioneel al jaren bezighoudt met de energietransitie, voegde de daad bij het woord en bouwde zijn eigen, duurzame tiny house.

Tekst: Dayinta Perrier • Foto: Elmer van der Marel

‘Als dagvoorzitter en consultant op het gebied van de energietransitie praat ik veel over hoe mensen zo duurzaam mogelijk kunnen leven. Warmtepompen, zonnepanelen en isolatie zijn onderwerpen die regelmatig de revue passeren. Toen ik mijn eigen tiny house ging bouwen, wilde ik het ook duurzaam aanpakken, in harmonie

Op een veld in ­Midden-Delftland staan acht tiny houses.

62

DE INGENIEUR • MEI 2020

met de natuur. Dat was nog behoorlijk ingewikkeld. Wat ik vooral heb geleerd is dat er niet één beste oplossing is.

Hoe meer experts je vraagt, hoe meer meningen. Je moet uiteindelijk zelf kiezen welke aanpak bij je past.

Ik liet eerst berekenen hoeveel energie nodig is om een jaar lang in een huis van dit formaat te wonen. Daarin

Tiny house Het huis bevindt zich op een veld in Midden-Delfland als onderdeel van gemeenschap ‘Kluit’. foto : elmer van der marel

kon ik bijvoorbeeld de energiegevolgen van mijn wens voor een groot raam zien. Nadat ik de knoop had doorgehakt over isolatie (24 centimeter houtvezel) en de plaatsing van de ramen (hr-dubbelglas), kwam de volgende uitdaging: hoe ga ik ventileren en verwarmen?

Om het huis te verwarmen heb ik een oproep gedaan of iemand een testunit wilde installeren. ­Triple Solar ­reageerde, een Nederlandse producent van PVT-­ warmtepomppanelen, waarmee je warmte, warm water én elektriciteit opwekt. Ze hadden nog een test-­ warmtepomp die als bron water heeft dat door de achterkant van de panelen loopt. Dit opgewarmde water wordt in de warmtepomp omgezet in warme lucht, die weer via drie grote gaten het huis in komt. Het type pomp wordt nog niet veel gebruikt in Nederland. Met deze testunit lever ik data aan Triple Solar.

De basis van het huis is een soort doehetzelfpakket van Mindful Homes. Ik kon zelf het ontwerp maken en vervolgens kreeg ik een bouwpakket aangeleverd waarmee ik het huis in elkaar kon puzzelen. De constructie is gemaakt van platen van samengeperste houtsnippers en ik heb bewust een muur onbeschilderd gelaten. Als je goed kijkt, zie je nog waar de platen in het geraamte van het huis haken.’

Alles heeft waarde ‘De gevel van het huis bestaat uit planken van verschillende breedte. Dat komt doordat het gaat om rest­ stukken verduurzaamd grenen. Mijn keukenblad is ook van resthout. Dit is gemaakt door Herso, een circulaire meubelmaker. De eigenaar kent precies de herkomst van ieder stukje hout. En ik heb natuurlijk een composttoilet, want alles heeft waarde, zelfs je poep, als compost! Nu, tijdens de coronacrisis, heb ik wat minder werk en werk ik meer thuis dan eerst. Mijn vaste lasten zijn gelukkig laag, waardoor ik nog geen geldzorgen heb. Daarnaast heb ik nu meer tijd om aan het huis te werken. Beetje bij beetje maak ik het huis nog beter. Dit doe ik bewust geleidelijk, het herinnert me eraan dat het in het leven niet om haast draait.’

foto : depositphotos

Elektronica uit de printer De printplaat ontketende een halve eeuw geleden een ­revolutie: apparaten bleken ineens een stuk kleiner te kun­ nen. De nieuwe techniek 3DPE is de overtreffende trap.

Vaccinfabriek Tientallen consortia zijn wereldwijd bezig met het ont­ wikkelen van een coronavaccin. Stel dat het ze lukt een ­remedie te vinden: hoe kunnen ze dan in korte tijd ­genoeg produceren om iedereen te beschermen?

Opgroeien met smartphone De jongere generaties groeien ermee op en ook voor volwassenen is de smartphone niet meer weg te denken.

Wat doet dat met onze gezondheid en ons brein?

Vader van de virologie De Nederlandse microbioloog Martinus Beijerinck was de eerste die pathogenen ontdekte die nog kleiner zijn dan een bacterie. Hij verzon zelf de naam ervoor: virus. de inhoud is onder voorbehoud .

MEI 2020 • DE INGENIEUR

63

Vragenvuur

Zes lastige vragen aan Maarten van Rossem, historicus en bekend van tv-programma’s als De Slimste Mens en Hier zijn de Van Rossems.

Tekst: Jim Heirbaut

64

Wat is het laatste dat u zelf heeft gerepareerd?

Volgens mij ben ik een van de onhandigste personen die er bestaan. Ik huur liever een specialist in. Het is gewoon zonde van mijn tijd, want in de tijd dat ik loop te klooien had ik ook iets kunnen doen waar ik wél goed in ben en geld mee verdien – een stukje tikken bijvoorbeeld. Je vraagt de monteur van je auto toch ook niet om een essay over Citroën te schrijven?

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

Dat je in een winkel die je niet kent, he-le-maal niets kunt vinden. Normaal doe ik nooit boodschappen, maar nu moet ik wel, omdat mijn vrouw tijdelijk immobiel is. En dus kom ik in winkels als het Kruidvat, met meerdere paden met elk honderden artikelen. Ik heb werkelijk geen idee waar ik wat kan vinden en ben dus afhankelijk van een mevrouw van de winkel. Waarom bedenken ze geen computerscherm waarop je ‘ibuprofen’ intypt en dat dan zegt ‘rij 3, schap 12’?

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

Laat ik vooropstellen dat de autonome auto een van de meest gehypete technologieën is. Een volledig autonome auto die door de binnenstad van Amsterdam rijdt, komt er de komende jaren niet en zal er vermoedelijk nooit komen. Technologieën die de chauffeur ondersteunen, zitten nú al in bepaalde auto’s. Maar goed, ik beantwoord uw vraag: mocht de autonome auto er komen, dan stap ik wel in. Bang ben ik niet, ik stap immers ook in een vliegtuig.

Hoe zorgt u ervoor dat een robot uw baan niet inpikt?

Daar lig ik echt niet wakker van, want mijn brein is niet te imiteren. Elk mens heeft een uniek karakter, dat een robot nooit zal kunnen namaken. Een robot kan een reeks simpele handelingen uitvoeren, meer niet. En zelfs dat blijkt lastig, want een simpel kopje thee zetten en naar iemand toe brengen schijnt een robot al moeilijk te vinden.

Wie is uw held op techniekgebied?

Thomas Newcomen. Hij bedacht de eerste stoommachine, die in 1712 in bedrijf ging. De eerste versie was bedoeld voor het wegpompen van water uit een kolenmijn, maar wat dát apparaat niet allemaal in gang heeft gezet! Des te opvallender vind ik dat in ons land in 2012 geen enkele aandacht is besteed aan de driehonderdste verjaardag van de stoommachine. Techniek interesseert de gemiddelde Nederlander geen mallemoer.

U neemt plaats in een tijdmachine met twee knoppen: 150 jaar terug in de tijd of 150 jaar vooruit.

Op welke drukt u?

Ga ik terug in de tijd dan kom ik bij mijn overgrootvader, die dominee was in Deventer. Van hem heb ik een redelijk goed beeld hoe hij leefde. Daarom kies ik ervoor om naar de toekomst te gaan. Ik ben erg nieuwsgierig hoe de mensheid er dan aan toe is. Hoe hebben we bijvoorbeeld de energietransitie opgelost? Ik ga er wel vanuit dat ik als geïsoleerde waarnemer mag kijken in het jaar 2170 en dat ik weer terug kan naar het heden als ik dat wil.

DE INGENIEUR • MEI 2020

foto : michiel hendryckx / cc by - sa 4.0

VERBORGEN SCHATTEN

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

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

Rotterdam

* Determine laboratory model test requirements and support execution of tests in specialist facilities * Perform post-processing of laboratory and full-scale tests

Hydro Engineer In order to achieve our mission to rid the world’s oceans of plastic, we need to perform dynamic analyses and fully understand our system’s motions. We are looking for a Hydro Engineer that will support front-end engineering and design for ocean cleanup systems, performing hydrodynamic calculations and simulations and communicating the results to the project team.

“The Ocean Cleanup is a technology driven project that is making an impact by doing. We work on a dynamic, fast-paced project with unique and exciting challenges. I love working as hydro engineer on the Ocean project as the work we perform is really at the centre of the design, the decisions we make affect the design at the overall system level. We are looking for creative and driven engineers, capable of delivering in a fast-paced environment.” Dave Cox, Lead Hydrodynamic Engineer The assignment Support front-end engineering and design for ocean cleanup systems, performing hydrodynamic calculations and simulations and communicating the results to the project team RESPONSIBILITIES * Fully understand the ocean cleanup system’s motions and driving forces; using thorough knowledge of first-principle hydrodynamics * Together with project engineers, develop ocean cleanup system concepts, determine feasibility and perform concept selection * Build numerical models of concepts, perform reality checks, compare outcomes of different concepts * Perform dynamic analyses of ocean cleanup systems with Orcaflex, hand calculations and other tools and document results * Perform basic scale model tests

Velsen-Noord

Sr. Project Engineer EI&C Zware industrie Tata Steel behoeft geen introductie.

PTC (projects & technical consultants) is het interne ingenieursbureau. Er werken zo’n 300 mensen aan de engineering en realisatie van CAPEX projecten bij de verschillende werkeenheden (productiefaciliteiten/fabrieken) op het Tata terrein.

De projecten hebben betrekking op grote, complexe en vaak bedrijfskritische productie-installaties, zoals onder meer walsinstallaties, hoogovens, of verzinklijnen waarvan bijvoorbeeld het besturingssysteem, de instrumentatie, of de aandrijving wordt vernieuwd.De Sr. Project Engineer EI&C weet technisch inhoudelijk van de hoed en de rand en coördineert projecten ter vernieuwing van EI&C-systemen van complexe productie installaties: • Coördineren van externe engineering-firma’s; • Functionele specificaties opzetten; • Specificaties, planning en budget bewaken;

PROFESSIONAL QUALIFICATIONS * Master or Bachelor degree in mechanical engineering or equivalent, with hydrodynamics as specialism preferred but not required. * 2-4 years of relevant engineering experience, preferably in the offshore or maritime industry * Experience with OrcaFlex or similar is essential * Experience with conceptual design and basic engineering * Balancing hydrodynamics engineering, conceptual thinking and teamworking * Experience with design and analysis of (offshore) floating structures is preferred * Knowledge and experience with programming languages such as python and MATLAB is beneficial * Fluent in English PERSONAL QUALIFICATIONS * Able to perform well in a fast-paced and highly challenging environment * Creative problem-solver who loves working on complex challenges * Good communicator and able to work in multi-disciplinary team * Driven, curious and solutions-oriented * Good time management skills and efficient delivery effort Are you interested in this vacancy? Go to https://theoceancleanup.com/careers/jobs/ hydro-engineer/ to read more or to apply for this job.

Profiel: HBO/WO Electrotechniek of vergelijkbaar. Als je ervaring hebt als designengineer aangevuld met projectmanagement competenties is dat ideaal.

Nieuwsgierig?: www.sabdetachering.nl / Rutger Beekhuis / 06 21 70 35 36. De stichting SAB is in 1950 opgericht door de Koninklijke Hoogovens, het huidige Tata Steel. Wij detacheren hoger opgeleide technici in de industrie. Sinds 2016 zijn we onafhankelijk. We geloven in kleinschaligheid want daarin schuilt de liefde voor het vak, het streven naar kwaliteit en geconcentreerde aandacht. SAB Detachering maakt onderdeel uit van BuildingCareers Companies.

TECHNIEK MAAKT JE TOEKOMST

DE INGENIEUR

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