De Ingenieur oktober 2020

Page 1

TECHNIEK MAAKT JE TOEKOMST

DE INGENIEUR NR. 10 JAARGANG 132

OKTOBER 2020

KUNSTMATIGE ZINTUIGEN PLASTIC RECYCLING

Stad voor iedereen Vrouwelijk perspectief op stedenbouw

|

GELUIDSWEREND GLAS

|

STUDENTENTEAMS

Dina el Filali: De schoonheid van complexiteit

|

MARCUS DE SAUTOY

Schone lucht Dit elektrisch mondmasker helpt


LA W & JUSTICE SLO GAN OF THE C

SL O GAN OF THE C

OMP ANY

L

KIVI

C

AW

& J US TI

C E

L

LIJ K

& J US TI

ET

AW

E

JAARCONGRES TH E CO

M

P

A

N

A

Y N

A

OF

G

G

N

O

O

A

SL

SL

2020

OF

THE CO

M

P

KIVI Jaa rcongre

s

‘Wet, We t e nschap en Werk elijkheid ’ 25 novem ber tot 2 de WE

TENSCHAP

WERKE

LA W & JUSTICE

OMP ANY

W

H

D EI

cember 2

020 l dig itaal c

ongres

Van woensdag 25 november tot woensdag 2 december 2020 zal het KIVI jaarcongres ‘Wet, Wetenschap en Werkelijkheid’ digitaal gaan plaatsvinden. Vanuit bedrijven en kennisinstellingen zoals ASML, Avans Hogeschool, Royal HaskoningDHV, TU Delft, Kplus en de Rijksuniversiteit Groningen zullen vele sprekers aan het congres deelnemen. Noteert u deze week alvast in uw agenda. Houd onze website en nieuwsbrief in de gaten voor de aanmeldingsmogelijkheden. www.kivi.nl/jaarcongres2020


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

Vormgeving Eva Ooms

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

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

Technische eindredactie Martine Segers

Druk 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

Speurneuzen

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)

De komende weken blijft het weer akelig stil op de redactie. De redacteuren zullen al het werk aan tijdschrift en website vanuit huis verrichten, net als in het voorjaar. Leuk is anders, maar gelukkig zijn de thuiswerkroutines al redelijk ingesleten geraakt. Daags voor het thuiswerken weer de norm werd, hoorde ik tijdens het forensen op de radio over speciaal getrainde speurhonden op de luchthaven van Helsinki. Binnen tien seconden stellen de honden bij reizigers de diagnose covid-19 en die is in vrijwel alle gevallen correct, ook bij mensen die zich totaal nog niet ziek voelen. Bijzonder is dat de trainers niet eens precies weten waarop de speurhonden aanslaan, al vermoeden ze dat de zweetlucht van coronapatiënten net even anders ruikt. Meer dan een tissue waarmee de reizigers over hun gezicht hebben gestreken, hebben de dieren niet nodig: waar een laboratorium zeker achttien miljoen moleculen van het virus nodig heeft om besmetting te kunnen vaststellen, daar hebben de Finse speurneuzen aan tien tot honderd moleculen genoeg. Zo goedkoop en snel zouden mensen het nooit kunnen. Of toch wel? Ingenieurs werken er hard aan. Zo bestaan er nu sensoren die zijn gebaseerd op snorharen van zeehonden, kun je met een speciale handschoen aan objecten voelen die er niet zijn, en kunnen robots ‘ruiken’ of drinkwater is vervuild. In het omslagverhaal leest u er alles over. Intussen hopen we maar dat we snel weer naar redactie kunnen, en de coronahonden gun ik een vroegtijdig pensioen.

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.

Ingenieurs werken hard aan het nabootsen van de zintuigen

Contributie 2020 Regulier lidmaatschap: € 137,50 Afgestudeerd in 2019/2020: € 69,Studentlidmaatschap: € 20,Seniorlidmaatschap: € 108,De contributie voor leden in het buitenland is gelijk aan die voor leden woonachtig in Nederland. Een lidmaatschapsjaar loopt van 1 januari tot en met 31 december. Bij lidmaatschappen die in de loop van het jaar ingaan, wordt de contributie naar rato berekend. Aanmelden voor het lidmaatschap kan via www.kivi.nl/lidworden. Opzeggen lidmaatschap Het lidmaatschap wordt jaarlijks automatisch verlengd. Beëindiging van het lidmaatschap kan per het einde van het kalenderjaar. Er geldt een opzegtermijn van ten minste één maand; een schriftelijke opzegging per brief of e-mail dient uiterlijk 1 december in ons bezit te zijn. Na ontvangst van de opzegging en eventueel verschuldigde contributie verstuurt de ledenadministratie een bevestiging. Correspondentieadres Koninklijk Instituut Van Ingenieurs t.a.v. Ledenadministratie Postbus 30424 2500 GK Den Haag TEL. 070 391 98 80 MAIL ledenadministratie@kivi.nl

FOTO : ROBERT LAGENDIJK

OKTOBER 2020 • DE INGENIEUR

1


NR. 10 JAARGANG 132

12

OKTOBER 2020

FOTO : SENSEGLOVE

Kunstmatige zintuigen Dag in dag uit vangen we prikkels op met onze neus, ogen, tong, huid of oren. De zintuigen vormen de verbinding tussen ons lichaam en de wereld om ons heen. In hoeverre slagen ingenieurs erin ze na te maken?

18 Plastic beter sorteren

22 Stille ramen

48 Vrouwen maken de stad

Hoe kan het gebruik van plastic volledig circulair worden? Op die vraag wil het nieuwe Nationaal Testcentrum Circulaire Plastics in Heerenveen antwoord geven.

DeNoize biedt een tegengeluid voor vliegtuiglawaai. Samen met de luchthaven Schiphol onderzoekt de Delftse startup of omwonenden gebaat zijn bij geluidswerend glas.

Onze steden zijn ontworpen door mannen en voor mannen. Hoog tijd voor vrouwelijke input. Maar is er nog ruimte voor verandering?

26 Wetteloos innoveren Steeds vaker stellen overheden zones in waar specifieke, beperkende regels niet meer gelden. Een vrijbrief voor ongehinderd experimenteren en echte innovatie.

W W W. D E I N G E N I E U R . N L

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

TWITTER: @DE_INGENIEUR

Gefascineerd door aanraking maakte de kunstenaar Laura A Dima een ‘bed’ van siliconenvingers. BEELD : LNDW STUDIO I N S TA G R A M . C O M / D E I N G E N I E U R _ K I V I


Rubrieken 4 Nieuws Groot onderhoud aan de Amsterdam

‘Als je een grens stelt aan de tiphoogte van windturbines, dan is de rotordiameter bepaald, en dus de maximale output. En daarmee zijn ook de kabels en de substations gedefinieerd. Zo ontstaat er een level playing field: iedereen weet waar hij aan toe is.’ Laten we windturbines niet alsmaar hoger maken, zegt David Molenaar, directeur duurzame energie van Siemens-Gamesa (Technisch Weekblad).

40 Eureka Een zwaartekrachtbatterij en meer productontwerpen van morgen

56 Media Lezen, luisteren, gamen en kijken

Columns

‘Spuit nou gewoon eens een flinke plaat zand op, bouw die voor de helft vol met woningen en bestem de andere helft voor natuurontwikkeling.’ Vertrekkend ‘Mister Maasvlakte’ Ronald Paul (Havenbedrijf Rotterdam) weet waaraan Nederland behoefte heeft: nieuw land voor de kust tussen Den Haag en Hoek van Holland (Cobouw).

25 Möring Onoplosbaar probleem?

33 Podium Peter-Paul Verbeek over het snijpunt van individu en collectief

39 Enith Zoekt het rumoer

45 Rolf zag iets nieuws

GEKNIPT

Een longboard met ledstrip

55 Jims verwondering Persoonlijke bescherming

Persoonlijk 34 Doelen en drijfveren Dina El Filali over de schoonheid van complexiteit

52 Quote Marcus de Sautoy over creatieve computers

55 Vraag ’t de coach Hoe begin ik een loopbaan in het buitenland?

59 Q&A Roy Smits over telescopen en tijdmachines

62 Werkplek Frank van Bergen van TNO

64 Vragenvuur ‘Vegetarische slager’ Jaap Korteweg

En verder 30 Opinie

‘De overgang van lineaire naar circulaire landbouw kost tijd. Er zullen meer systemen naast elkaar bestaan. Het vraagt wel om omdenken van landbouwkennis en nuancering van de superieur geachte rol van de Nederlandse kennis.’ Voor tropisch landbouwingenieur Bertus Haverkort zijn er meerdere manieren van intensivering denkbaar (Trouw).

‘De toon van waterbeheerders is nu: het is veilig. De ijsberg, ofwel klimaatverandering, is in zicht, maar lijkt verder weg dan in werkelijkheid.’ Kustecoloog Tjeerd Bouma (NIOZ) mist een gevoel van urgentie in de maatschappij (Land+Water).

Zo bouw je draagvlak voor duurzaamheid

36 Teamgeest Delftse studenten bouwen een zonneboot

38 Inbox 47 Zien & Doen Kunstenaar-ingenieur Carlijn Kingma

60 Voorwaarts De evolutie van windenergie FOTO : DAMEN SHIPYARDS GROUP / GIJS LOKKER

‘Van belang is dat deze doelstellingen niet verder worden aangescherpt aangezien de nu voorliggende doelstellingen al uiterst ambitieus zijn’. KLM ziet niets in verdere duurzaamheidseisen, blijkt uit een reactie op de luchtvaartnota (NRC).

FEBRUARI 2020 • DE INGENIEUR

3


xxxx p.22

xxxx p.23

xxxx p. 26

ONDER REDACTIE VAN JIM HEIRBAUT

xxxxx p.18

REDACTIE@INGENIEUR.NL

Proeffabriek voor kweekvlees Het bedrijf Mosa Meat heeft bijna vijftig miljoen euro binnengehaald om de productie van kweekvlees te verhogen. Het bedrijf gaat de huidige pilot-productiefaciliteit uitbreiden en uiteindelijk doorontwikkelen tot een volwaardige kweekvleesfabriek. Tekst: Dayinta Perrier

Het is niet voor het eerst dat het Maastrichtse bedrijf Mosa Meat met de pet rond ging. Een eerdere investeringsronde stelde het bedrijf in staat de kwaliteit van zijn kweekvlees op labschaal te optimaliseren. Kweekvlees is de populaire benaming voor vlees dat is gemaakt van spiercellen van een dier, maar waarvoor geen dier hoeft op te groeien. De cellen groeien en vermenigvuldigen zich in een gecontroleerde en schone omgeving; nu nog in het laboratorium, binnenkort dus in een fabriek. De doorbraak van kweekvlees kan een hoop dierenleed voorkomen, zo is het idee. Medio volgend jaar moet de complete proeffabriek klaar zijn.

De uitdaging voor het opschalen zit hem in het opkweken van de cellen. Hoe kun je in grote bioreactoren voor de cellen dezelfde groeicondities creëren als in het lab? ‘Voeding, zuurstof en kooldioxide moeten goed zijn verdeeld in de bioreactor willen we de cellen in leven houden en zich laten vermeerderen’, zegt Peter Verstrate, operationeel directeur en oprichter van het bedrijf. Hiervoor kijkt Mosa Meat naar verschillende systemen om de voedingstoffen in de tank te verdelen. Denk bijvoorbeeld aan het roeren in de tank of het verdelen van de voeding via belletjes. Duizenden liters

De doelstelling voor de pilot van Mosa Meat is om de capaciteit van de proeffabriek te verhogen tot tien, of enkele honderden liters. De uiteindelijke industriële bioreactor moet duizenden liters van de dierlijke cellen kunnen bevatten. De ontwikkelaars doen nog geen uitspraken over wanneer het kweekvlees uiteindelijk in de supermarkt komt te liggen.

Hitte in stad te lijf

De TU Delft heeft het Hitte­ Plein geopend, waar de uni­ versiteit innovaties test die hitte en droogte in steden moeten verminderen. Stra­ ten en gebouwen warmen overdag op door de zon, waardoor het ’s avonds nau­ welijks afkoelt. Op het Hitte­ Plein wordt onderzocht hoe daar iets aan te doen valt. Bijvoorbeeld door tegels en straatstenen poreus te maken, zodat regenwater er niet overheen loopt, zo het riool in. In plaats daarvan wordt het water vlak onder stoep of straat opgeslagen, zodat het bij grote hitte terug te halen is om middels verdamping de buitenlucht te koelen. (JH)

Glijvlucht scheelt uitstoot Vliegtuigen die dalen in continue glijvlucht veroor­ zaken op de grond minder geluidsoverlast én stoten minder CO2 uit. Dat blijkt uit proeven van Lufthansa en de luchtverkeersleiding in Duitsland. Dankzij een glijvlucht is de landing later in te zetten. Dat is wel meer werk voor piloten en luchtverkeersleiders en of dit ook bij grotere drukte goed gaat, moet nog blijken. De Duitsers grepen de piek van de coronacrisis aan, toen er nauwelijks nog werd ge­ vlogen, om de proeven uit te voeren. (Judith Stalpers)

Lees het laatste technieknieuws op www.deingenieur.nl

4

DE INGENIEUR • OKTOBER 2020

foto mosa meat


Tankbeurt bij een vliegtuig. De luchtvaart moet volgens TNO in de toekomst overgaan op synthetische brandstoffen om te verduurzamen. foto : depositphotos

E-fuels zijn de toekomst van zwaar transport Hoe kan het zwaar transport duurzamer worden? Maak gebruik van de mogelijkheden van synthetische brandstoffen, stelt TNO. Tekst: Jim Heirbaut

Onze economie moet binnen een paar decennia CO2-neutraal worden. Van alle CO2-uitstoot nemen vervoer en goederentransport ongeveer een kwart voor hun rekening. Personenauto’s hebben steeds vaker een elektrische motor en ook voor korte vrachtritjes raakt ‘elektrisch’ langzaamaan in zwang. Veel zwaardere vervoermiddelen leunen nu echter nog sterk op fossiele brandstoffen. Uit onderzoek van TNO blijkt dat dat kan veranderen door de inzet van zogeheten e-fuels: synthetische brandstoffen die zijn geproduceerd met elektriciteit (het e’tje in de naam), zoals synthetische methanol, diesel, LNG (liquefied natural gas) en kerosine. Zulke brandstoffen zijn te produceren door met duurzaam opgewekte stroom waterstof uit water te maken en die waterstof in een fabriek met CO2 te laten reageren. Afhankelijk van het

gebruikte proces levert dit e-methanol, e-diesel, e-LNG en e-kerosine op. Via een soortgelijke route – maar dan met stikstof in plaats van koolstof – is e-ammoniak te produceren. Deze synthetische brandstoffen verschillen niet wezenlijk van de fossiele varianten gemaakt van olie- en gasproducten. ‘Voor het molecuul maakt het niet uit waarvan het gemaakt is’, legt TNO-onderzoeker Richard Smokers uit. ‘E-kerosine is vaak zelfs beter dan fossiele kerosine, met betere eigenschappen.’ Niet elke synthetische brandstof is voor elke soort vervoer geschikt. Zo is waterstof prima geschikt om binnenvaartschepen en kleine veerboten op te laten varen, maar is het gas minder geschikt om zeeschepen aan te drijven. Die zouden zulke grote hoeveelheden waterstof nodig hebben, dat de opslag van het gas ten koste zou gaan van de vrachtcapaciteit. Grote zeeschepen zijn aan te drijven door motoren op ammoniak, maar dáár kun je beter weer geen vrachtwagens mee aandrijven. ‘Vrachtwagens rijden door tunnels en komen soms in gebouwen’, zegt Smokers. ‘Mocht daar brand uitbreken,

dan vormt ammoniak een groot risico.’ Zo geeft het onderzoek van TNO, uitgevoerd samen met 26 bedrijven uit de sector, een inkijkje in de toekomst van het zwaar transport. Voordat e-fuels breed worden gebruikt, zijn nog wel wat

Niet elke synthetische brandstof is geschikt voor elk soort vervoer horden te nemen. Een belangrijke: waar haal je de CO2vandaan die bij de synthese tot brandstof nodig is? De technologie die het mogelijk maakt om CO2-moleculen uit de lucht te pikken, staat nog in de kinderschoenen. Een betere optie is om CO2uit fabrieksschoorstenen te benutten, want daar is de concentratie van het broeikasgas veel hoger dan in de lucht. Helemaal CO2-neutraal wordt het zwaar transport hiermee niet, maar er komt ongeveer de helft minder CO2 in de lucht, zegt Smokers. OKTOBER 2020 • DE INGENIEUR

5


NIEUWS

Bodemdaling in veenweidegebieden moet stoppen In veenweidegebieden daalt de bodem als gevolg van intensieve landbouw. Volgens de Raad voor de leefomgeving en infrastructuur (Rli) moet dit stoppen. In een nieuw rapport geeft het Rli advies hoe de bodemdaling tegen is te gaan.

Bodemdaling

Om intensieve landbouw mogelijk te maken in veenweidegebieden wordt het grondwaterpeil verlaagd. Als gevolg hiervan breekt het drooggelegde veen af door toedoen van zuurstof, zogeheten veenoxidatie. Hierdoor daalt de bodem en moet het grondwaterpeil opnieuw verlaagd worden voor de landbouw. Deze vicieuze cirkel houdt de continue bodemdaling in stand. Enkele gevolgen van de bodemdaling zijn: Achteruitgang van de bodem- en waterkwaliteit en de biodiversiteit, door het wegspoelen van voedingsstoffen uit de grond.

Waterpeilverlaging

Veenoxidatie

Bodemdaling

Vergroting van het overstromingsrisico in combinatie met de zeespiegelstijging.

Clusters veenweidegebieden in Nederland

Het drooggelegde veen is een belangrijke bron van CO2-uitstoot (4 - 7 megaton per jaar).

Waterpeilverlaging

Veenoxidatie

Bodemdaling

Doelstelling voor 2050

Om de bodemdaling te reduceren moet de overheid een actieve rol gaan spelen, zegt het Rli. Ongeveer 10 procent van de bodemdaling komt van nature voor en is daarom onvermijdelijk. De overige 90 procent komt door menselijk handelen. Het Rli adviseert een doelstelling van 70 procent bodemdalingsreductie in 2050 met als tussentijds streven een bodemdalingsreductie van 50 procent in 2030. Hierbij moet rekening gehouden worden met de lokale omstandigheden. Daarom pleit het Rli voor de volgende aanvulling: 70 procent reductie tot een bodemdaling van maximaal 3 millimeter per jaar is bereikt.

Bodemdaling (mm)

Cumulatieve bodemdaling bij verschillende snelheden 0 -200 -400 -600 -800

0,8 mm daling per jaar (10 % onvermijdelijke daling) 2,4 mm daling per jaar (70 % bodemdalingreductie) 8 mm daling per jaar (huidige gemiddelde bodemdaling) 0 Tijd (jaren)

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Vernatting van de grond

Drooglegging (cm)

Droge grond

6

Actieve vernatting

Grondwater

Kosten/ton CO2-besparing

-20

€60

-60

€40

-100

€20

-140

Zeer diep

DE INGENIEUR • OKTOBER 2020

Diep

Gemiddeld Grondwaterpeil

Hoog

Zeer hoog

€0

Kosten (€/ton CO2-besparing)

Een mogelijke oplossing is vernatting van de grond tot circa 20 centimeter onder het grondoppervlak. Dit zal bodemdaling afremmen, ecologische schade van de natuurgebieden beperken en de uitstoot van broeikasgassen (CO2, methaan en lachgas) minimaliseren. Vernatting kost niet alleen geld. Elke vernatting van 20 centimeter van de grond bespaart ongeveer 8 ton CO2-uitstoot per hectare. Daarmee kan elke trap van 20 centimeter vernatting, afhangend van het grondwaterpeil van het gebied, kosten besparen door de vermeden uitstoot van broeikasgassen.

infographic : ymke pas , bron : rli


Investeren in duurzaam geproduceerde waterstof is een van de opties die op tafel ligt voor het nieuwe Nationaal Groeifonds. foto : depositphotos

‘Besteed Groeifondsmiljarden aan sleuteltechnologieën’ Waar moet het geld uit het lang­ verwachte Nationaal Groeifonds van de ministers Eric Wiebes en Wopke Hoekstra naartoe? Tekst: Dayinta Perrier

Twintig miljard euro, te besteden aan pro­ jecten op het gebied van kennis, onderzoek en infrastructuur. Dat is in kort bestek het Nationaal Groeifonds dat de regering een maand geleden in de Miljoenennota lanceerde. Ondernemers, bedrijven en ken­ nisinstellingen mogen projecten indienen; een onafhankelijke commissie besluit vervolgens wie er aanspraak maken op een deel van het geld. ‘Belangrijk is om te investeren in een langetermijnproject en daarmee in de toekomstige economie van Nederland’, zegt Henk Volberda, directeur van het Am­ sterdam Centre for Business Innovation. Als het aan Volberda ligt, gaat het geld naar zogenoemde sleuteltechnologieën. ‘Quantum computing, fotonica, block­ chaintechnologie, kunstmatige intelligentie en digitale transformatie zijn naar mijn idee de belangrijkste technologieën met het oog op de vierde industriële revolutie. Dus daarin zou ik investeren’ Paul de Krom, bestuursvoorzitter van kennisinstituut TNO, deelt de mening van

Volberda, maar voegt nog ruimtevaart en life sciences toe aan het rijtje. ‘Nederland heeft unieke kennis en vaardigheden op ge­ bied van ruimtevaart. Niet voor niets doet NASA vaak een beroep op ons. Investeren hierin vergroot de verdiencapaciteit van Nederland’, legt De Krom uit. ‘Hetzelfde geldt voor snelle en goedkope productie van medicijnen. Dat zou in het voordeel van onze economie werken.’ Voor zowel Volberda als De Krom staat groene waterstof hoog op de lijst. Duur­ zaam geproduceerde waterstof is volgens hen essentieel voor een succesvolle energie­ transitie. Aan de verdere ontwikkeling ervan zou dus een fors deel van het fonds mogen opgaan, stellen ze. ‘Het is de meest veelbelovende techniek voor opslag van duurzame energie’, zegt De Krom. Voor ons land liggen er bovendien grote kansen, stelt Volberda. ‘Nederland kan zich profileren als belangrijk knooppunt voor de opslag en distributie van groene waterstof voor Europa. Dit is hét moment om te investeren.’ Daarnaast pleit Volberda voor inves­ teren in kennis en vaardigheden. ‘Alleen met het verder ontwikkelen van deze technologieën zijn we er nog niet. Bedrij­ ven moeten die technologieën adopteren. Daarvoor moeten we investeren in het omscholen van werknemers.’ De huidige

onderwijsvormen voldoen niet om de beroepsbevolking voldoende kennis en vaardigheden te geven die in de economie van de toekomst nodig zijn, stelt Volberda. Jan Jonker, hoogleraar Duurzaam Ondernemen aan de Radboud Universi­

‘Dit is hét moment om te investeren in groene waterstof’

teit, pleit ervoor vooral in duurzaamheid te investeren. ‘Besteed het geld aan het vergroten van de biodiversiteit of aan digitalisering en verduurzaming van de bouw.’ De overheid zou eveneens in zichzelf moeten investeren, stelt Jonker. ‘Om te komen tot een duurzame en circulaire samenleving moet de overheid haar eigen verdienmodellen herzien. Door de belas­ ting op bijvoorbeeld biologisch voedsel te verlagen, daalt ook het inkomen van de overheid zelf. Voor een duurzame samen­ leving moet de overheid investeren in een nieuw fiscaal systeem.’ OKTOBER 2020 • DE INGENIEUR

7


NIEUWS

De Amsterdam even op het droge Tekst: Jim Heirbaut

Het pronkstuk van het Amsterdamse Scheepvaartmuseum ligt voorlopig even op het droge. In een droogdok van Damen Shipyards in AmsterdamNoord vindt groot onderhoud plaats aan de replica van het VOC-schip Amsterdam. Het origineel verging in 1749 al tijdens zijn eerste vaart, voor de kust van Engeland. Het kopie vormt sinds 1990 een geliefde attractie voor bezoekers. En dan is af en toe groot onderhoud nodig, zegt scheepsbouwer Maarten de Groot van Bureau voor scheepsbouw ir. PH de Groot, dat het ontwerp van de replica heeft gemaakt. ‘Een oude wijsheid is dat een schip dat stil ligt harder achteruitgaat dan een schip dat regelmatig vaart.’ Het onderhoud is een flinke klus. De masten gaan van het schip af om op de wal te worden gedemonteerd. ‘We vervangen de ondermasten en plegen onderhoud aan het tuigage.’ Verder gaat de onderhoudsploeg de Amsterdam weer helemaal waterdicht maken. Hard nodig, want ‘we pompen iedere acht minuten water weg’, zei een medewerker van het Scheepvaartmuseum in het Parool. Vooral bij de waterlijn heeft het schip te lijden gehad, vertelt De Groot. ‘Dat is altijd de meest kwetsbare plek, “op weer en wind” heet dat, daar waar de romp afwisselend onder water en boven water is. Daar vind je de meeste aangroei en in de winter komt er soms ijs tegenaan.’ Waterdicht maken betekent: het vervangen van huidgangen – delen die de romp vormen – die versleten zijn. Als dat eenmaal voor elkaar is, dan wordt de romp verder waterdicht gemaakt door het zogeheten breeuwen. ‘Hierbij slaan werklui met een breeuwijzer touwen in de spleten tussen de huidgangen. Ten slotte smeren ze dat touw in met kit.’ Vroeger gebeurde dat met pek, maar bij gebrek aan pekjongens gebruiken wij moderne kit. Het moderne spul werkt ook beter trouwens.’ Begin volgend jaar moet de Amsterdam weer op haar vaste stek liggen bij het Scheepvaartmuseum. Bezoekers treffen daar voorlopig een naamgenoot, de clipper Stad Amsterdam.

8

DE INGENIEUR • OKTOBER 2020

foto : damen shipyards group / gijs lokker


OKTOBER 2020 • DE INGENIEUR

9


NIEUWS

Prijs voor glazen speaker Een groep Delftse studenten heeft de jaarlijkse James Dyson Award gewonnen. Ze bouwden een duurzaam audiosysteem waarbij trillingen van een dunne glasplaat het geluid voortbrengen.

Strategiesessie

Duurzaamheid is nog nauwelijks door­ gedrongen tot de markt van consumenten­ elektronica. Studenten van de faculteit Industrieel Ontwerpen van de Technische Universiteit Delft bouwden een audio­ systeem dat wél duurzaam is. Het bestaat voornamelijk uit glas en bamboe. De onderdelen zijn niet verlijmd, maar een­ voudig los te schroeven en te vervangen. Alle elektronica is bovendien toegankelijk door slechts zes schroeven te verwijderen. De Ammos, zoals het geluidssysteem van de studenten heet, produceert geluid door een twee millimeter dikke glasplaat te laten trillen. Ontstaat er onverhoopt een barst in het glas, dan kan er zo een nieuw glasplaatje in. De gebruikte techniek is afkomstig van DeNoize, een startup uit Delft waarvoor de studenten onderzoek doen. ‘Dat bedrijf gebruikt trillend glas om met antigeluid ramen geluidswerend te maken’, zegt Rick Cazemier, een van de studenten uit het

winnende team. ‘Wij zijn voor de Ammos van diezelfde techniek uitgegaan, maar dan juist om gewoon geluid te maken.’ Het glas wordt gebruikt om midden tot hoge frequenties van tweehonderd tot twintigduizend hertz te produceren met actuatoren die dicht bij de rand van het glas zijn geplaatst. In de bamboe behuizing gaat ook een kleine subwoofer schuil, die lage frequenties tot tweehonderd hertz produ­ ceert. De speaker is aan te sluiten via wifi, bluetooth of een ouderwetse audiokabel. Met de Dyson­prijs is een bedrag van 2200 euro gemoeid. Mochten de Delftse studenten ook de internationale wedstrijd winnen – uitslag 19 november – dan ligt er nog eens 33.500 euro voor ze klaar. Het geld steken de studenten in de verdere ontwikkeling van de speaker. (PD) Op pagina’s 22-24 leest u meer over het geluidswerende glas van startup DeNoize.

GIESEN

Dit voorjaar is de ledenraad van het Koninklijk Instituut van Ingenieurs (KIVI) akkoord gegaan met een strategische heroriëntatie voor de vereniging. De nieuwe strategie, opgesteld door interimdirecteur Bart Struwe, moet KIVI interessanter maken voor met name jonge ingenieurs, terwijl de vereniging tegelijkertijd veel te bieden blijft houden voor de huidige leden. Een van de onderdelen is het opzetten van communities, onlineplatforms waar leden elkaar kunnen ontmoeten en kennis kunnen uitwisselen. De afgelopen weken heeft Struwe een rondje langs diverse regio’s van het land gemaakt om de strategie nader toe te lichten en om de mening van leden te peilen. Omdat niet iedereen de gelegenheid had daarbij aanwezig te zijn, volgt er op 15 oktober een webinar, waarin behalve Struwe ook KIVI-president Joanne Meyboom een toelichting zal geven op de toekomstplannen. Er is plek voor driehonderd leden. Aanmelden kan via kivi.nl. (PD) 10

DE INGENIEUR • OKTOBER 2020

foto : david stegenga ; illustratie : matthias giesen


Punt

Een scherpe mening over een actueel onderwerp. Deze maand: Marco van Dalfsen.

We zijn een stelletje boekhouders Eind augustus gooide het onderzoek van het Planbureau voor de Leefomgeving naar de kosten en opbrengsten van verduurzaming flink wat olie op het vuur. Al jaren gaat het over de hoge kosten van de energietransitie en nu zou die ook nog eens ‘financieel onaantrekkelijk’ zijn. Munitie voor criticasters. En mooi om te zien hoe progressief Nederland zich vervolgens verdedigde: ‘Maar het kan vaak ook wél uit!’. Of: ‘Maar een rotonde kost toch ook geld; daar hebben we nooit discussie over!’ Wat mij vooral treft in deze discussie is wat een stelletje boekhouders we met elkaar zijn. Ik weet uit eigen ervaring dat het gros van de duurzaamheidsprofessionals vooral bezig is met verduurzaming ‘rond te rekenen’ voor de bewoner. Met garanties die de kosten alleen maar opdrijven of met experimentele financieringen om de kosten lekker uit te smeren. Alles vanuit het idee dat als we de homo economicus kunnen overtuigen, het balletje vanzelf wel gaat rollen. Dat wordt ook wel opschalen genoemd. Maar halen we daarmee de angel uit de discussie? Vermindert daarmee de weerstand van bewoners? Nee, natuurlijk niet. In de verste verte niet. Het is wensdenken. Een mens is namelijk geen homo economicus, een mens heeft gevoelens. Hoe zou het voor jou voelen als een energiecoach je een tochtstrip aanbiedt? Terwijl andere huishoudens weglopen met duizenden euro’s subsidie voor isolatie of een elektrische auto? Dat is toch niet te verkroppen? Iedereen voelt aan dat eerlijkheid het startpunt van de energietransitie zou moeten zijn. Kom niet aan met de boodschap dat er met besparing te betalen valt als er niets valt te besparen. Huishoudens met energiearmoede – een kleine miljoen in Nederland – zijn niet geholpen met een woonlasten-

neutrale verduurzaming, maar eerst en vooral met méér energie, met méér warmte. Ik pleit dan ook voor een andere benadering van de energietransitie. Eén die is gebaseerd op waarden. Om te starten met het recht op energie. Net zoals de WOZ-waarde van ieder huis invloed heeft op de hoogte van de riool- en de afvalstoffenheffing, kunnen we per type huis en huishouden een standaard energiebehoefte vaststellen. Mensen die daar structureel onder zitten, krijgen energietoeslag. Zo’n toeslag is makkelijk te betalen. Momenteel stort de overheid jaarlijks 4,5 miljard euro energiebelasting (de heffingskorting) rücksichtslos terug aan ieder huishouden. En die gaat dus ook naar huishoudens met voldoende geld en naar huishoudens die juist energie verspillen. Een verplichting op het isoleren van een huis bij aankoop? Er is op dat moment geld, het kan uit. Wat mij betreft ben je asociaal als je het niet doet. Een prima waardendiscussie, toch? Maar belangrijker nog is het toevoegen van waarde. We noemen de energietransitie wel eens de grootste verbouwing sinds de Tweede Wereldoorlog. Is dat perspectief niet beter voer voor discussie dan het obligate gesprek over kosten en subsidies? Hoe wil je dat jouw wijk eruit komt te zien? Onder welke voorwaarden pak jij dan je huis aan? En natuurlijk mag het allemaal niet te veel kosten, maar alsjeblieft, haal daar de discussie weg. Pas als iets waarde heeft, mag het ook iets kosten.

Eerlijkheid moet het startpunt van de energie­ transitie zijn

Marco van Dalfsen is adviseur sociale energietransitie bij ontwerp­, onderzoeks­ en adviesbureau KAW. OKTOBER 2020 • DE INGENIEUR

11


Voor kunstenaar Laura A Dima heeft aanraking iets magisch. Ze maakte dertienhonderd siliconenreplica’s Gebruik biomassa van liefst alleen eenals van er de nogvingers geen duurzaam vanalternatief haar man.is, stelt de SER. FOTO FOTO : LNDW : DEPOSITPHOTOS STUDIO 12

DE INGENIEUR • OKTOBER 2020


ROBOTICA T E K S T: P A N C R A S D I J K E N J I M H E I R B A U T

Zintuigen: zal een robot ooit een mens kunnen evenaren?

Voelen als een

mens

Zintuigen verbinden ons lichaam met de wereld om ons heen. Ingenieurs proberen de sensatie van zintuigen als de huid, neus, ogen, tong en oren na te maken en werken zelfs aan superzintuigen. Zal het ze ook lukken om robots met kunstmatige zintuigen menselijker te maken?

Tast

Voelen op afstand

Steeds meer apparaten worden uitgerust met haptische waarneming, ze reageren op aanraking. Ingenieurs hopen nu zelfs de gevoeligheid van snorharen te kunnen imiteren. Aanraking kan risicovol zijn, maar is ook een belangrijke menselijke behoefte. Dat hebben we de afgelopen maanden tegen wil en dank moeten leren. Ook robots kunnen aanraking ervaren. Steeds meer apparaten beschikken over haptische waarneming. Het beeldscherm van onze smartphone is voorzien van dunne sensorlagen die iedere aanraking registreren en vertalen naar de gewenste handeling. Niet alleen de plek waar de aanraking plaatsvindt is daarbij belangrijk, ook de kracht waarmee de onzichtbare sensor wordt beroerd: drukken we iets harder, dan reageert de telefoon daar anders op dan op een zachte aanraking. Tegelijkertijd zoeken ingenieurs naar nieuwe, haptische toepassingen in virtuele werelden. Bij het gamen zetten spelers steeds vaker een bril en een koptelefoon op om volledig in het spel op te gaan. Australische onderzoekers presenteerden afgelopen maand een handschoen waarmee we in zo’n gameomgeving ook een instrument of een wapen kunnen oppakken – of althans exact die sensatie kunnen voelen. De ‘huid’ van de handschoen

geeft exact de kracht, de trilling en de beweging door die we zouden voelen wanneer we het échte voorwerp zouden oppakken. De handschoen werkt op basis van kleine, kunstmatige spieren die fungeren als actuatoren, elementen die bij een elektrische impuls gaan trillen. Twee m e n s e n die allebei zo’n handschoen aan hebben, zullen exact hetzelfde voelen wanneer een van de twee een voorwerp oppakt. Zo’n handschoen is niet alleen bruikbaar als gimmick of in games, benadrukken de makers. Ook bij operaties is de techniek bruikbaar: een chirurg zou het orgaanweefsel van een patiënt kunnen voelen zonder de patiënt zelf aan te hoeven raken: een virtuele versie van de organen is voldoende. Ook de Delftse startup SenseGlove maakt een handschoen, in de vorm van een exoskelet. Wie die aan heeft, kan exact voelen wat hij op het beeldscherm ziet. Is dat een ei? Knijp niet te hard, want dan zal dat breken. Een virtueel stressballetje daarentegen laat zich makkelijk kneden.

De virtual realityhandschoen van SenseGlove uit Delft. FOTO : SENSEGLOVE

OKTOBER 2020 • DE INGENIEUR

13


ROBOTICA

Dankzij sensoren is de positie van elk vingerkootje ten opzichte van het virtuele object nauwkeurig te bepalen, legt chief operating officer Niels Bogerd van SenseGlove uit, en vervolgens kan er per vinger een kracht of een trilling worden uitgeoefend. De SenseGlove wordt al toegepast in trainingen. Onder meer Volkswagenpersoneel gebruikt de handschoen: de assemblage kunnen ze zo oefenen in een virtual reality-omgeving, met VR-bril op. ‘Onderdompeling is het sleutelwoord’, zegt Bogerd. ‘Door verschillende zintuigen aan te spreken wordt een virtuele ervaring extra realistisch en ga je er werkelijk in op. ‘ Ajay Kottapalli van het ENgineering and TEchnology institute Groningen (ENTEG) vindt zijn inspiratie elders, te weten in het dierenrijk. In samenwerking met het zeehondencentrum in Pieterburen probeert hij met collega Amar Kamat te begrijpen hoe zeehonden niet hun ogen of oren gebruiken om beweging in de buurt vast te stellen, maar hun snorharen. ‘Sensoren in de snorharen vangen trillingen op. Zo voelen zeehonden of er andere dieren in de buurt zwemmen, en zelfs hoe groot die zijn en welke vorm ze hebben’, zegt Kottapalli. ‘Daarvan kunnen wij veel leren.’ Kottapalli maakte met collega’s uit zachte polymeren snorharen na, met exact dezelfde vorm als het voorbeeld uit de natuur. Daarmee kunnen ze in het lab al objecten ‘zien’ die achter een ander object verscholen zijn – net zoals een zeehond dat kan. Behalve de zeehond biedt ook de blinde grotvis inspiratie. Dat visje ‘ziet’ zijn omgeving puur op basis van stromingszintuigen op het lichaam. Kottapalli ontwik-

Onderzoekers in Australië maakten een bril met camera’s om blinden weer te helpen zien. FOTO : MONASH UNIVERSITY

14

DE INGENIEUR • OKTOBER 2020

kelde een microsensor die van hetzelfde principe uitgaat. De eerste toepassing is al een feit: in infuuspompen op de intensive care van ziekenhuizen. De sensoren houden bij hoeveel vloeistof door het infuus stroomt, wat de verpleegkundige veel werk scheelt: die hoeft dat niet meer zelf te controleren. (PD)

Zicht

Op naar het bionische oog

Robots zijn steeds beter in staat te begrijpen wat ze zien. Zal technologie in de toekomst blinden weer helpen zien? Perfect in het duister kunnen kijken, met een factor twintig kunnen inzoomen en zelfs een ingebouwde hittekijker: het bionische oog uit De Man van Zes Miljoen, een tv-serie uit de jaren zeventig, was zijn tijd ver vooruit. De vraag is natuurlijk of ons gezichtsvermogen zo’n technologische boost nodig heeft. In de praktijk redden we het zonder die ultieme zoomfunctie immers ook wel. Veel nuttiger zou het zijn om robots beter te leren kijken – en op dat gebied wordt enorme vooruitgang geboekt. Het principe van laser imaging detection and ranging (Lidar) is niet nieuw, maar door het werk aan autonome voertuigen heeft de ontwikkeling ervan een hoge vlucht genomen. Door laserpulsen van ultraviolet-, zichtbaar of bijna-infraroodlicht af te schieten, en exact het moment van terugkaatsen te registeren, ontstaat er een gedetailleerd beeld van de omgeving, opgebouwd uit miljoenen datapunten. Een zelfrijdende auto kan dat gebruiken voor navigatie en het vermijden van obstakels.


Implantaten prikkelen de visuele cortex, wat resulteert in een patroon van lichtvlekken. FOTO : MONASH UNIVERSITY

van 172 lichtvlekken laten zien, voldoende om zowel binnen als buiten de weg te kunnen vinden en mensen te herkennen. Het zal nog een paar jaar duren voor de techniek daadwerkelijk kan worden ingezet, maar de kans dat er ooit mensen zullen rondlopen met een betekenisvol bionisch oog, wordt wel steeds groter. (PD)

Gehoor

Leren horen van de mens

Lang deden robots niet veel met geluid. Sinds een paar jaar passen robotontwerpers wel slimmigheden van het menselijk gehoor toe. In het bos tript een vogel door een berg dorre bladeren. Het menselijk gehoor kan het geritsel waarnemen en hoort en passant ook waar die vogel zich ongeveer bevindt. Wat maakt het menselijk gehoor zo goed? Hoe zit ons auditief systeem in elkaar? Die vragen hebben robotwetenschappers zich ook gesteld, met name in Japan. Want er valt veel te leren van het menselijk gehoor. Robots maakten tot nu toe vooral gebruik van zicht en tastzin, maar als daar gehoor bij zou komen, kan de robot zich nog beter oriënteren en voorwerpen herkennen. Drie hoofdpunten zijn daarbij cruciaal. Ten eerste de mogelijkheid om te bepalen uit welke richting een geluid komt. Daarvoor moet een robot minstens twee microfoontjes gebruiken. Ten tweede moet een robot om iets te kunnen horen de ruis uit de omgeving leren onderdrukken. Ook hierbij spelen de twee (of meer) microfoontjes een rol. Die kunnen namelijk, aan de hand van verschillen in fase en sterkte van de gemeten geluiden tussen de microfoons onderling, bepalen welke geluiden uit de omgeving komen en welk geluid uit de gewenste richting. Ten slotte is voor een robot automatische spraakherkenning onmisbaar: hij moet bijvoorbeeld uit een brij aan geluid het stemgeluid van een menselij-

Objecten waarnemen is één ding, ze herkennen is iets heel anders. Een autonome auto of boot moet immers kunnen besluiten wat te doen wanneer er een obstakel opdoemt: is even bijsturen voldoende of moet er een volledig andere route worden gekozen? Het analyserend vermogen van de autonome bus die de Duitse stad Mannheim eerder dit jaar introduceerde, was in ieder geval nog niet scherp afgesteld. De sneeuwvlokken tijdens de testrit zag het voertuig aan voor enorme hindernissen, waardoor het steeds automatisch afremde en tot stilstand kwam. Maar kan technologie ook helpen om mensen die het gezichtsvermogen hebben verloren weer hun zicht terug te geven? Dat is vooralsnog toekomstmuziek, al berichtten Australische onderzoekers afgelopen maand over een doorbraak. Ze ontwikkelden een draadloos, elektronisch implantaat dat op verschillende plekken op het brein moet worden bevestigd. Daar nemen ze de taak over van beschadigde zenuwcellen. Na tien jaar onderzoek en een succesvolle proef op schapen gaan de onderzoekers van het Cortical Frontiers-team van Monash University in Sydney de technologie nu voor het eerst bij mensen testen. Proefpersonen krijgen een bril op waarin camera’s zijn gemonteerd. De beelden worden doorgestuurd naar een beeldprocessor die de slechtziende bij zich draagt en die zo groot is als een mobiele telefoon. De processor analyseert de binnengekomen beelden en stuurt de waardevolle visuele informatie vervolgens door naar de verschillende implantaten. Deze zijn negen bij negen millimeter groot en zitten vol micro-elektroden zo dun als een menselijke haar. Die versturen pulsen naar de visuele cortex, het deel van het brein waar het waarnemingsvermogen is gezeteld. De techniek levert niet het perfecte plaatje op, erkennen de onderzoekers, maar het is een begin. Wel kan deze methode blinden en slechtzienden een visueel patroon

OKTOBER 2020 • DE INGENIEUR

15


ROBOTICA

ke operator in een fabriek kunnen onderscheiden. Het is overigens niet alleen dankzij de oren en ‘sensoren’ in het middenoor (trommelvlies en gehoorbeentjes) dat het menselijk gehoor zo geweldig goed werkt, maar ook dankzij de dataverwerking door het brein. Dat is er goed in om uit een kakofonie van geluiden een specifiek geluid – zeg een huilend kind – te halen. Bij een goed functionerend robotgehoor speelt software de rol van het brein. De meest gebruikte software hiervoor is in 2008 geschreven door Japanse programmeurs en robotonderzoekers: HARK (Honda Research Institute Japan Audition for Robots with Kyoto University). Die software is open source – iedereen kan de code bekijken en aanpassen – en werd sinds de begindagen meer dan honderdduizend keer gedownload. De scheppers updaten de software nog elk jaar, waardoor hij steeds beter wordt en meer functies omvat. Onderzoekers van Honda in Japan hebben de HARK-software toegepast in HEARBO, een horende robot. Deze kan een mengelmoes van geluiden in een omgeving analyseren en daar de nuttige geluiden uit filteren. ‘HEARBO kan onderscheid maken tussen kinderen die spelen in een kamer en de deurbel die luidt’, meldde het vaktijdschrift Machine Design in 2018. Een goed werkend robotgehoor zou zelfs levens kunnen redden, zo laten weer andere onderzoekers in Japan zien. Door een drone uit te rusten met een raster van zestien microfoontjes, die tezamen kunnen bepalen uit welke richting een geluid komt, maakten onderzoekers van Tohoku University een hulpmiddel bij het zoeken naar overlevenden bij rampen. Dergelijke search-andrescue-drones worden al gebruikt na aardbevingen bijvoorbeeld, maar die werken nog veelal met camera’s om mensen op te sporen. Dat is lastig als een slachtoffer zich

De horende robot HEARBO van het Japanse bedrijf Honda. FOTO : HONDA 16

DE INGENIEUR • OKTOBER 2020

bevindt op een plek met weinig licht of met beperkte zichtbaarheid; onder het puin bijvoorbeeld. De nieuwe drone kan een schreeuw om hulp herkennen en zelfs bepalen vanaf welke locatie die komt. Cruciaal daarbij is het vermogen van het systeem om niet-relevante geluiden eruit te filteren, zoals omgevingsgeluid of het gezoem van de drone zelf. (JH)

Smaak

Elektronisch fijnproeven

De ‘elektronische tong’ van IBM Research kan nepwijn onderscheiden van de echte topwijn, en vervuiling in drinkwater is ook zo te herkennen. Wie echt goed is in het proeven van wijnen of whisky’s kan er zijn beroep van maken. Dit hoge niveau van smaakzin probeert IBM Research te benaderen met een zogeheten elektronische tong. Dit apparaatje meet met behoorlijke gevoeligheid de profielen van aanwezige stoffen in een vloeistof. Losse stoffen herkennen kan het systeem, dat is ontwikkeld binnen het project Hypertaste, niet. Maar wél is het systeem te trainen om bepaalde vloeistoffen te herkennen met een zekere betrouwbaarheid. Die functie is erg bruikbaar bij het opsporen van vervuiling in drinkwater of bij het herkennen van namaak van kostbare vloeistoffen, zoals prijzige parfums of zeldzame jaren van wijn of whisky. Binnenin het apparaatje zit een rij van zestien sensoren. Elke sensor is opgebouwd uit twee elektroden met daartussen een laagje polymeren. Zo’n polymeer is gevoelig voor bepaalde ionen in de te testen vloeistof; die kunnen in het polymeer trekken. Als dat gebeurt, verandert de potentiaal tussen de twee elektroden in de betreffende sensor, en dat is te meten. Doordat elke sensor een ander mengsel van verschillende polymeren heeft, reageert elke sensor weer net anders op de aanwezige ionen in de vloeistof. Wanneer je het apparaatje in vloeistof X hangt, dan zorgen de verschillende soorten ionen daarin, zoals natrium, kalium of chloor, voor zestien verschillende spanningen over de sensoren. Een soort vingerafdruk van die bepaalde vloeistof dus. Geen mens kan hier nog wijs uit, maar een computer kan juist overweg met grote hoeveelheden data. Door een lerend algoritme heel vaak dezelfde vloeistof te laten analyseren, leert de elektronische tong steeds beter welke vingerafdruk daarbij hoort. Dan is het apparaatje klaar om te worden ingezet om producten te testen. Wanneer het bijvoorbeeld is getraind op een bepaalde frisdrank – zeg cola – dan zal het direct alarm slaan als het in een glas bronwater wordt gehangen. Een goed getrainde ‘tong’ kan zelfs een nepparfum onderscheiden van het originele product. Waarom houdt juist IBM zich bezig met dit soort onderzoek? ‘Die vraag krijgen we vaker’, zegt Patrick Ruch, onderzoeker bij IBM Research in het Zwitserse Zürich, lachend. ‘Wij zijn vooral goed in het gedeelte waar kunstmatige intelligentie de data afkomstig van de “smaakpapillen” analyseert. Voor het meetgedeelte werken we samen met andere bedrijven die zich juist daarin specialiseren.’


Het systeem van IBM heeft als voordeel dat voor een nieuwe vloeistof geen nieuwe hardware-componenten nodig zijn. Het systeem moet dan simpelweg weer worden getraind met de nieuwe vloeistof waarop wordt getest. Het meetprincipe van de elektronische tong lijkt trouwens erg op dat van de e-nose. De ontwikkeling van de ‘tong’ is zelfs al verder. Dat komt doordat in vloeistoffen veel meer moleculen zitten die smaak of geur veroorzaken dan in de lucht, een gas. De elektronische tong heeft het dus makkelijker om voldoende gevoeligheid te bereiken. IBM heeft nu een demonstratiesysteem dat mineraalwater met een betrouwbaarheid van 95 procent herkent. Dit is nog een oefenvloeistof, de echte toepassingen zijn te verwachten bij drinkwaterbedrijven (kwaliteitscontrole) en drankenproducenten, en in de kwaliteitsbewaking van openbaar zwemwater. De Hypertastetong kan zelfs beter dan een mens afwijkende smaakjes oppikken. ‘Onverwachte vervuiling in drinkwater bijvoorbeeld pikt ons systeem er feilloos uit. Vervolgens is een grondige analyse nodig om vast te stellen om welke stof het gaat.’ (JH)

Reuk

De computer heeft er een neusje voor

Er gaat niets boven het reukorgaan van mens en dier. Bij het maken van de allerbeste ‘elektronische neus’ laten ingenieurs zich dan ook inspireren door de natuur. ‘De menselijke neus is echt geniaal’, vertelt Sissi de Beer, universitair docent bij de Universiteit Twente enthousiast. ‘Ons reukorgaan neemt geen afzonderlijke stoffen waar, maar herkent de vingerafdruk van geuren in de lucht.’ Dat hebben we te danken aan zo’n vierhonderd verschillende soorten receptoren in de neus, waaraan geurstoffen ofwel vluchtige organische stoffen zich kunnen hechten. Elk type receptor heeft weer een andere gevoeligheid voor elke verschillende stof, zodat op elke plek verschillende geurstoffen in weer een andere verhouding hechten. Deze ‘sensoren van de mens’ staan in verbinding met het brein, dat van elke geur de vingerafdruk kan herkennen. Een jonge baby moet het nog leren, maar een kind kan al de geur van een appel van die van een banaan onderscheiden. Dit systeem namaken zou ideaal zijn, meent De Beer. ‘Veel van de apparaten die nu “elektronische neus” worden genoemd, meten eigenlijk alleen de aanwezigheid van een of twee stoffen. Dat is niet hoe de neus van mensen en dieren in de natuur werkt.’ De Beer werkt daarom samen met collega’s van onder meer Saxion Hogescholen, de Radboud Universiteit, de TU Delft en het bedrijf NXP aan de volgende generatie e-nose. Vergelijkbaar met de natuur moet die gaan werken met een heel rijtje sensoren, voorzien van verschillende coatings. ‘De ene coating is dan bijvoorbeeld gevoelig voor alcoholen, de andere voor apolaire moleculen. Stroomt er lucht langs de sensoren dan hechten die

stoffen in verschillende mate aan de coatings. Hoeveel er van een stof hecht, is te meten aan bijvoorbeeld een veranderde elektrische capaciteit. Dankzij vorderingen in de micro- en nanotechnologie én in kunstmatige intelligentie denken we dat een veelzijdige e-nose nu binnen handbereik is.’ Zo’n systeem moet eerst worden getraind voordat je het kunt gebruiken. ‘Stel dat je een elektronische neus wilt leren om de geur van mango te herkennen. Dan laat je hem eerst snuffelen aan mango’s met steeds andere geuren op de achtergrond, zoals bananen of appels. Dan zal het systeem gaandeweg leren om de vingerafdruk van de geur van mango’s eruit te halen.’ Het elektronisch snuffelen heeft om te beginnen een medische toepassing. Bij veel ziekten verandert de samenstelling van de adem van mensen, en als je dat kunt meten, dan zou dat een vroege waarschuwing kunnen opleveren dat iemand ziek is. En is een arts er vroeg bij, dan heeft behandeling de grootste kans op succes. Deze zomer kwamen onderzoekers in China met een experimentele blaastest die covid-19 moet aantonen die werkt op basis van de beschreven principes. Ook dieren kunnen ziek worden. De Beer en collega’s willen hun e-nose in de eerste plaats doorontwikkelen voor gebruik in stallen. ‘Van dieren die ziek zijn, gaat de adem anders ruiken. ‘We spraken eens een dierenarts die vertelde dat hij het in de stal kan ruiken als kippen ziek zijn’, vertelt De Beer. Ook hier is het doel om er vroeg bij te zijn: wanneer nog maar een paar dieren ziek zijn, kan de veehouder voorkomen dat die de andere aansteken. Er bestaan al e-noses die werken volgens het principe uit de natuur, maar dat zijn grote en prijzige apparaten. Het doel van het Nederlandse consortium is juist om een compacte, lichte en dus draagbare e-nose te ontwikkelen, die ook nog eens betaalbaar is. ‘Al die dingen moet je hebben, want anders gaan mensen hem niet breed toepassen. Ik verwacht dat we met voldoende financiering binnen twee jaar een eerste proefmodel kunnen hebben.’ (JH)

De elektronische tong die IBM in het project Hypertaste heeft ontwikkeld, met de bijbehorende app. FOTO : IBM

OKTOBER 2020 • DE INGENIEUR

17


Het eerste onafhankelijke testcentrum voor plastic

Plastic beter sorteren

foto : depositphotos


RECYCLING T E K S T: D A Y I N T A P E R R I E R

Hoe kan het gebruik van plastic volledig circulair worden? Op die vraag wil het onafhankelijke Nationaal Testcentrum Circulaire Plastics in Heerenveen antwoord geven. Daarvoor bouwde het een complete sorteerlijn uit een afvalfabriek in het klein na. De Ingenieur ging op bezoek.

In de hoek van de hal staat een lopende band met een camera erboven. ‘We noemen die onze Ferrari, want hij staat ook op wieltjes’, zegt Martine Brandsma, direc­ teur van het Nationaal Testcentrum Circulaire Plastics (NTCP). Het is een experimentele opstelling voor het optisch sorteren van plastic waarbij de camera verschil­ lende soorten plastic leert herkennen met gebruik van kunstmatige intelligentie. ‘Met deze opstelling kunnen we veel beter verschillende soorten plastic herkennen. Die kennis geven we door aan de sorteerrobot aan het einde van de sorteerlijn. Zo krijgen we meer inzicht of dit kan bijdragen aan een efficiëntere sortering’, legt Brands­ ma uit. Ze wijst naar het einde van een grote installatie die de helft van de hal beslaat. Het is een kleine versie van een sorteerlijn die afvalverwerkingsbedrijven in de praktijk gebruiken. Vanaf april dit jaar is het gloednieuwe NTCP in Hee­ renveen in bedrijf. Het is het eerste onafhankelijke test­ centrum voor plastic recycling in Europa. Het kleurrijke gebouw staat op het industrieterrein Oudehaske in de buurt van kunststofrecycler Morssinkhof en van Omrin, de grootste afvalverwerker van het noorden. ‘We verzamelen zelf geen grondstoffen, dus het is fijn om buren te hebben die dat wel doen. Als we plastic af­ val nodig hebben, kunnen we bij hen aankloppen’, zegt Brandsma. Het is geen toeval dat het testcentrum hier in de streek is verrezen. De provincie Friesland heeft de ambitie om voorloper te worden op het gebied van duurzaamheid en circulariteit. Sinds de opening zijn er al veel bezoekers langs ge­ weest. ‘Bezoekers van een afvalverwerkingsbedrijf voor plastic zijn altijd verbaasd als ze onze installatie zien’, zegt Brandsma. ‘Jullie hebben gewoon een complete sorteer­ lijn in het klein neergezet’, krijgt ze dan te horen. Afval als grondstof Ongeveer twee jaar geleden werkten Brandsma en haar collega Frank van Bergen nog bij een adviesbureau dat is gespecialiseerd in duurzaamheid en energie. Ze werden gepolst om vanuit hun eigen expertise te onderzoeken hoe er een structureel vervolg kon worden gegeven aan de uitkomsten van een onderzoeksproject om uit na­ gescheiden kunststofafval een zo hoog mogelijke kwa­ liteit polypropyleen te verkrijgen.Uit dit project kwam naar voren dat in Nederland, maar ook elders in Europa, een onafhankelijk testcentrum voor het verwerken van plastic afval ontbrak. En dat het realiseren van een der­ gelijk centrum essentieel is voor het toenemen van het hergebruik van plastic op korte termijn.

‘Onze afvalverwerking zit in een transitie van het zo goed mogelijk wegwerken van afval naar een proces waarbij afval onze nieuwe grondstof wordt’, legt Brands­ ma uit. ‘We moeten onze huidige processen daarom goed tegen het licht houden. De mogelijkheden om het recycleproces te bestuderen zijn echter zeer beperkt. Wil je een nieuw proces testen, dan zul je een compleet afvalverwerkingsbedrijf moeten stilleggen. Iets wat bijna onmogelijk is voor de bedrijven die nu al hard moeten werken om al het plastic afval dat we produceren te ver­ werken. Een andere optie is om naar een leverancier van apparatuur te stappen, maar die is natuurlijk niet onafhankelijk.’ De noodzaak voor de oprich­ ting van een testcentrum werd ook door verschillende partijen in de markt erkend. In augustus 2018 werd Brandsma en Van Bergen ge­ vraagd om de mogelijkheden voor realisatie te onderzoeken. Eind dat jaar hadden ze de financiering voor het opzetten van een testcentrum rond met als financierders het mi­ nisterie van Infrastructuur en Wa­ terstaat en Stichting Afvalfonds, het Afvalfonds Verpakkingen en de provincie Friesland. ‘Alleen al de snelheid van dit proces laat zien dat er veel behoefte aan was’, meent Brandsma. ‘We hebben in sneltreinvaart een stichting met bestuur opgericht om de plannen te kunnen indienen bij de subsidieverstrekkers.’ In de tussentijd zegde Brandsma haar contract bij het adviesbureau op. ‘Toen het bestuur dat hoorde, vroeg het mij om, na het uitdenken van de businesscase, deze ook te realiseren. Een prachtige kans’, zegt Brandsma.

‘In de meeste modulen hebben we kijkglas laten zetten om precies te zien wat er gebeurt’

Enorme stofzuiger Begin 2019 kon Brandsma fulltime beginnen aan het opzetten van het testcentrum. ‘Frank en ik hadden bei­ den geen ervaring met afvalverwerking of de verwer­ king van plastics, maar waren al wel allebei zo’n twintig jaar werkzaam binnen research, engineering en busi­ ness­ontwikkeling. Ikzelf ben oorspronkelijk opgeleid tot bewegingstechnoloog en Frank is geoloog’, vertelt Brandsma. ‘Vanuit onze analyse van het proces en er­ varing met het uitvoeren van toegepast onderzoek, zijn we met zijn tweeën gestart met een whiteboard in een lege ruimte om te brainstormen wat er moest komen.’ OKTOBER 2020 • DE INGENIEUR

19


RECYCLING

Brandsma wijst ondertussen naar het kijkglas in de zijkant van de module. ‘In de meeste modulen hebben we kijkglas laten zetten om precies te kunnen zien wat er gebeurt. Aan de binnenkant van het glas zit plakfolie. Dat is makkelijk schoon te maken, want vies wordt het toch wel in een afvalscheider.’

Afvalverwerkers werken op volle toeren om al ons weggegooide plastic te verwerken. Er is weinig tijd om het proces te herzien. foto : depositphotos

20

Zo stelden ze samen de minimale eisen op waaraan een opstelling moet voldoen om gedegen onderzoek te kun­ nen doen aan het sorteerproces van plastic. Een van de belangrijkste eisen was dat het proces re­ presentatief moet zijn voor wat er in de meeste afval­ verwerkingsbedrijven gebeurt. ‘Als je snel wilt bijdragen aan het verbeteren van plastic sorteren, moet je het mate­ rieel gebruiken dat er nu staat’, meent Brandsma. ‘De in­ vesteringen voor plastic sorteerinstallaties in Nederland zijn zeer recent gedaan. Het is niet reëel om te verwach­ ten dat de bedrijven compleet nieuwe installaties gaan aanschaffen voor een betere afvalverwerking.’ Daarnaast wilde het tweetal een modulair systeem waarbij het mogelijk is om processtappen over te slaan, te herhalen of uit te breiden. Een andere belangrijke eis was dat ook nieuwe technieken op langere termijn kunnen worden geïntegreerd in de sorteerlijn. ‘We had­ den een behoorlijk eisenpakket verzameld voor onze potentiële leveranciers’, zegt Brandsma. ‘De grootste uitdaging voor hen was dat onze sorteerlijn echt is bedoeld voor onderzoek, terwijl leveranciers veelal redeneren vanuit een bepaalde opbrengst. Wij wilden daarentegen alle parameters van de apparatuur volledig zelf kunnen reguleren en op ieder punt in de lijn ana­ lyses kunnen doen.’ Het resultaat is een complete sorteerlijn op pilot schaal inclusief windshifter, bovenmagneetband, bal­ listische scheider, optische scheider en gerobotiseerde grijparmen. Alle modulen zijn geheel in te stellen voor onderzoek. ‘‘Neem bijvoorbeeld de windshifter’, vertelt Brandsma, terwijl ze de gehele sorteerlijn laat zien en uitleg geeft per module. De windshifter werkt als een soort enorme stofzuiger. Het afval valt door een holle buis, terwijl er vanonder wordt geblazen en vanboven wordt gezogen. Zo scheiden ze de folies uit het afval. ‘We kunnen de blaas­ en zuigsterkte precies regelen om het effect op de scheiding te onderzoeken. En kijk, je kunt het gewoon zien.’

DE INGENIEUR • OKTOBER 2020

Opzuiveren Het NTCP wil alle betrokken partijen rond de plastic­ industrie bedienen, van leveranciers van verpakkings­ materiaal tot beleidsmakers. Voor de verpakkings­ leveranciers is het bijvoorbeeld relevant te weten of hun plasticverpakking goed kan worden gesorteerd bij de afvalverwerking. Sorteerders kunnen testen doen om hun proces te optimaliseren. En onderzoeksinstituten die aan nieuwe technologie werken, kunnen hun inno­ vaties geïntegreerd in de sorteerlijn testen. Het einddoel van het centrum is om de verwerking van plastic zo meer te baseren op onderzoek en data. ‘Het recyclen is veel­ al proefondervindelijk vormgegeven en gebaseerd op algemene regelgeving’, legt Brandsma uit. ‘We streven bijvoorbeeld naar het volledig opzuiveren van de ver­ schillende soorten plastic. De vraag is of dat nodig is. Meer opzuiveren staat gelijk aan meer verlies. Misschien kan de afnemer wel werken met een zuiverheid van 96 procent.’ Zo wil het testcentrum ook in gesprek met af­ nemers van het gerecycled plastic. Daarbij is het testcentrum eigenaar van alle data die het genereert. ‘We streven ernaar dat al de onderzoeks­ data beschikbaar is, waar nodig geanonimiseerd’, zegt Brandsma. ‘Dit kan weer relevant zijn voor beleidsma­ kers om te zien waar het misloopt in de recycling.’ Waslijn Sinds de start is het al druk in het testcentrum. Er zijn nu vijf werknemers in dienst en inmiddels zes projecten af­ gerond. Vandaag maken de medewerkers zich klaar voor een nieuwe test die volgende week zal plaatsvinden. Om de zoveel tijd gaat ergens een alarm af in de hal, terwijl medewerkers voor controle de installatie doorlopen. De test zal ongeveer vier weken duren, waarbij per dag zo’n twee ton plastic afval door de sorteerlijn zal gaan. ‘Het is een relatief grote test’, zegt procestechnoloog Hidde Zaaijer, verantwoordelijk voor de operationele kant. Naast hem liggen big bags van een kubieke meter gevuld met plastic. Ze vullen de ruimte met de geur van afval. ‘In principe zouden we ook een test kunnen doen met één zo’n big bag. Dit zijn relatief kleine hoeveelheden als je het vergelijkt met een afvalverwerkingsbedrijf dat wel twaalf ton per uur verwerkt. Dat zijn ongeveer 240 big bags.’ Uiteindelijk is het de bedoeling dat onderzoeks­ projecten en testen parallel lopen in het centrum, waarbij de testen kleinere vragen beantwoorden en enkele dagen tot weken duren en onderzoeksprojecten gedurende zes maanden tot twee jaar dieper ingaan op bepaalde vraag­ stukken. ‘Onderzoeksprojecten kunnen we bijvoorbeeld in samenwerking met universiteiten doen. We zullen ons dan meer op innovatieve technieken richten’, legt Brands­ ma uit. ‘Kortere testen zijn gericht op een direct resultaat voor afvalverwerkers of plasticleveranciers.’


De plastic sorteerlijn in het NTCP is sinds de opening dit voorjaar in gebruik. foto : cris taola olivares

Brandsma heeft nog meer plannen voor het NTCP. De helft van de hal is tenslotte nog leeg. ‘Er komt ook een waslijn’, zegt ze. ‘Tijdens het uitdenken van het test­ centrum kwamen we tot de conclusie dat de meeste winst voor afvalverwerkingsbedrijven te behalen is in het sorteer­ en het wasproces. Daarom willen we deze ook aanschaffen op pilotschaal.’ Hoe de waslijn er precies uit zal zien, weet Brandsma nog niet. Ze zullen hiervoor nog een soortgelijk proces moeten doorlopen, net als voor de sorteerlijn. Ze verwacht dan ook dat de bouwactiviteiten van deze lijn op zijn vroegst eind dit jaar starten. ‘Een waslijn neerzetten in de hal is net wat gecompliceerder dan een sorteerlijn. Voor het wasproces hebben we ook wateraansluitingen en ­behandeling nodig.’ Tot slot neemt Brandsma ons mee naar het kwaliteits­ laboratorium dat direct onder de kantoorruimte is ge­ legen. De ruimte is gevuld met kleine apparatuur en doet denken aan een chemisch analyselaboratorium. ‘Hier doen we onderzoek voor het sorteerproces. Wanneer bijvoorbeeld in de sorteerlijn een stuk plastic niet wordt herkend, dan kunnen we hier kijken of we de reden kun­ nen achterhalen. Daarnaast hebben we hier apparatuur staan dat de samenstelling van plastic flakes kan bepalen.’ Plastic watermerken ‘We zijn erg tevreden over het resultaat’, zegt Brandsma als ze terugkijkt op de bouw van het NTCP. ‘We kunnen nu onderzoek doen om direct een antwoord te geven op de problemen van de plastic branche.’ Of het testcentrum

ooit overbodig zal worden, vraagt ze zich af. ‘Het zou natuurlijk mooi zijn als dit testcentrum slechts van tij­ delijk aard is’, zegt ze. ‘Dat betekent dat we ons werk goed hebben gedaan en de plasticcyclus geheel circulair is.’ Voor het zover is moeten er nog grote vraagstukken worden opgelost. Het hele proces van het inzamelen van plastic tot aan het maken van nieuwe producten uit het gerecycled plastic, moet tegen het licht worden gehouden. ‘Alleen al bij het inzamelen van het plastic zijn enorme verliezen’, legt Brandsma uit. ‘Vaak moeten de consumenten zelf scheiden, waardoor veel plastic bij het restafval komt. Maar er ligt ook een probleem bij het bedrijfsafval. Dat gaat nu nog regelrecht naar het restafval.’ Er lopen al enkele pilots naar het verbeteren van het inzamelen. De Britse supermarkt Tesco doet onderzoek naar het watermerken van alle verschillende soorten plastic verpakkingen zodat deze gemakkelijk kunnen worden herkend in het sorteerproces. Dan hoeft de con­ sument het scheiden niet meer zelf te doen. Daarnaast zijn er ideeën om verschillende plastics een specifiek gebruiksdoeleinde te geven. Zo zou een vleesverpakking een watermerk kunnen krijgen dat het weer kan worden hergebruikt als nieuwe vleesverpakking. ‘Dit soort idee­ en kunnen het scheiden van plastics makkelijker maken’, licht Brandsma toe. ‘Dit heeft wel weer consequenties voor de productie van plastic verpakkingen. Ieder stuk plastic dat op de markt komt, moet worden geregistreerd en voorzien van een watermerk.’ OKTOBER 2020 • DE INGENIEUR

21


T E C H N O S TA RT E R S T E K S T: M A R I A N N E W I L S C H U T

Trillende ramen dempen laagfrequent geluid en laten rustgevende geluiden door

Slimme ramen tegen geluidsoverlast De Delfse startup DeNoize biedt letterlijk een tegengeluid voor overlast van vliegtuigen en vrachtwagens. Hun slimme ramen zijn uitgerust met noise cancelling-techniek en kunnen het lawaai buitensluiten. Deze maand start het bedrijf samen met Schiphol een onderzoek hoe geluidsoverlast voor omwonenden van de luchthaven is te beperken. Dat het gebrom van vliegtuigmotoren flinke invloed op je welzijn kan hebben, ervoer Aman Jindal, een van de oprichters van de Delftse startup DeNoize, toen hij een half jaar in Londen verbleef. ‘Ik woonde onder een van de aanvliegroutes van Heathrow Airport en elke dag om half zes ’s ochtends werd ik gewekt door het geluid van stijgende en landende vliegtuigen.’ Met zijn bedrijf DeNoize, opgericht in 2019, heeft hij nu een techniek voor ramen ontwikkeld waarmee geluid van buiten, zoals het gebrom van vliegtuigmotoren, maar ook van auto’s, vrachtwagens en treinen, buiten de deur kan worden gehouden. ‘Zie het als een soort geluidsdempende koptelefoon voor je huis.’

Integratie van componenten voor geluidsreductie (blauw) in een standaard dubbelglasraam. FOTO : DENOIZE 22

Gezondheidsprobleem Geluidsoverlast is, samen met luchtvervuiling, een van de grootste gezondheidsproblemen in stedelijke gebieden. Volgens de Wereldgezondheidsorganisatie hebben alleen al in Europa 32 miljoen mensen last van het geluid van vliegtuigen, wegverkeer en treinen. Dat kan leiden tot ernstige klachten als slaapproblemen, slechthorendheid en hartkwalen. Jindal: ‘De verstedelijking zet wereldwijd door en al die mensen die in de stad wonen, willen graag mobiel zijn en dicht bij een station, luchthaven of uitvalsweg wonen. Dat zijn meestal niet de plekken waar het lekker rustig is.’ Ramen zijn vaak de zwakke plek als het om geluidsoverlast gaat, zegt Jindal. ‘Daarom leek het mij goed om het probleem daar aan te pakken.’ Daarmee verlegde de ingenieur zijn focus van de bron van het geluid naar de ontvanger ervan. Hij studeerde lucht- en ruimtevaarttechniek in Delft en liep stage bij Airbus. ‘Tijdens mijn masterstudie werkte ik mee aan het ontwikkelen van een beter aerodynamisch ontwerp van propellervliegtuigen om ze stiller te maken. Ik realiseerde me toen dat het

DE INGENIEUR • OKTOBER 2020

nog jaren zal duren voordat vliegtuigmotoren stiller zijn. Bovendien staat elektrisch vliegen staat nog in de kinderschoenen.’ Londen Ook begon het ondernemersbloed bij hem te kriebelen. In Delft had Jindal, als onderdeel van het honours programme waaraan hij deelnam, al WiNZe opgezet, een platform dat verschillende generaties en bevolkingsgroepen in de stad met elkaar wil verbinden door het

actuator

dubbelglas

elektronische componenten

frame van het al aanwezige raam


in het oog springt. Het systeem registreert organiseren van wandelingen en elkaar te geluid van buiten, bijvoorbeeld dat van een helpen met bijvoorbeeld klussen. ‘Ik kom zelf Met gewoon overvliegend vliegtuig of een passerende uit India en daar is meer contact tussen buurt­ vrachtwagen, en produceert vervolgens een bewoners dan in Nederland. Dat miste ik.’ dubbelglas tegentrilling die het geluid van buiten neu­ Na zijn studie vertrok hij voor een half jaar naar Londen om deel te nemen aan de Deep zou je ramen traliseert. Hiermee is tot wel 90 procent van van een Science Venture, een programma dat weten­ de geluidsoverlast te voorkomen.’ schappers stimuleert om een businessplan op Deze noise cancelling­techniek, bekend van halve meter te stellen om hun vondsten te vermarkten. de ruisonderdrukkende koptelefoons, werkt dik moeten Daar ontstond het idee om iets met geluids­ vooral voor geluid met een lage frequentie, zo­ werende ramen te doen. als dat van overvliegende vliegtuigen. Juist dit hebben Via LinkedIn vond Jindal zijn Franse com­ laagfrequente geluid beneden de vijfhonderd pagnon Olivier Schevin, een specialist op het hertz wordt minder goed tegengehouden door gebied van akoestiek, en samen richtten zij gewoon dubbelglas, dat vooral beschermt te­ DeNoize op. Ontwerper Koen Haesen versterkte het team. gen hoogfrequent geluid. Inmiddels is er een werkend prototype van hun slimme ‘Als je met gewoon dubbelglas hetzelfde effect tegen raam en hebben ze contact gelegd met Schiphol en part­ laagfrequent geluid wilt bereiken als lukt met onze ners in het bedrijfsleven, zoals glasproducent Pilkington technologie, dan zou je ramen van een halve meter dik uit Enschede en gevelspecialist Alkondor uit Hengelo. moeten hebben’, licht Jindal toe. ‘Bovendien biedt onze DeNoize belandde vorig jaar in de top vijf van de Philips technologie meer mogelijkheden. Zo kun je de ramen Innovation Awards en won een Blue Tulip Award. zo programmeren dat ze geluid dat je wel prettig vindt, bijvoorbeeld van regen of zingende vogels, wel door­ Lage frequenties laten. Daarnaast kunnen de slimme ramen muziek af­ In Yes!Delft, een incubator voor allerlei hightech start­ spelen of de ruimte afluisterproof maken. Er zijn tal van ups waar DeNoize kantoor houdt, legt Jindal uit hoe mogelijkheden.’ de slimme ramen werken. ‘Het is een systeem dat op be­ Als de ramen openstaan werkt de techniek nog wel, staande ramen kan worden geïnstalleerd zonder dat het maar minder goed. En ook dempt de techniek niet

Mogelijk krijgen sommige omwonenden van Schiphol slimme ramen om geluidsoverlast tegen te gaan. foto : depositphotos

t

OKTOBER 2020 • DE INGENIEUR

23


T E C H N O S TA RT E R S

Het team van DeNoize. Van links naar rechts: Koen Haesen, Aman Jindal en Olivier Schevin. foto : denoize

Geluidsribbels tegen lawaai Schiphol laveert al lang tussen de wens om het aantal vluchten uit te breiden en het genoeg-is-genoeg van omwonenden. Naast programma’s om woningen te isoleren van mensen die ernstige geluidshinder ervaren, zet de luchthaven ook landschapsontwerp in tegen geluidsoverlast. Sinds de opening van de Polderbaan in 2003 ervaren bewoners in HoofddorpNoord meer hinder van grondgeluid dat de vliegtuigen maken bij de start. Vooral in de winter, als de grond nat of bevroren is,

kan dit lage, rommelende geluid ver dragen. Onderzoeksinstituut TNO kwam met een oplossing: geluidsribbels in het omliggende landschap die het geluid weerkaatsen. De wigvormige heuvels met schuine vlakken, ontworpen door H+N+S landschapsarchitecten, vormen een bijzonder landschap dat onderdeel is van park Buitenschot. In het park dat langs de N201 ligt, staan ook twee kunstwerken van kunstenaar Paul de Kort over geluid, waaronder het ‘Luisterend oor’.

Wigvormige heuvels in park Buitenschot dempen het grondgeluid van startende vliegtuigen. foto: your captain luchtfotografie 24

DE INGENIEUR • OKTOBER 2020

alle geluidsoverlast van buren, eveneens een belangrijke ergernis van veel stedelingen. Jindal: ‘Het werkt alleen voor geluid van buiten en niet voor geluid dat via de muren of de plafonds binnenkomt.’ Soundscape Om te kijken welke opties voor de omwonenden van Schiphol geschikt kunnen zijn om de overlast van het vliegverkeer binnenshuis te verminderen, begint DeNoize deze maand een onderzoek in samenwerking met de luchthaven en Tjeerd Andringa, universitair hoofddocent auditory cognition aan de Rijksuniversiteit Groningen, een expert op het gebied van de perceptie van geluid en geluidsoverlast. Allereerst wordt de deelnemers van het onderzoek via vragenlijsten gevraagd naar hun perceptie van geluidsoverlast. ‘Daarop zijn verschillende factoren van invloed’, legt Jindal uit, ‘waaronder psychologische.’ Daarna wordt het geluid in de huizen van de deelnemers gemeten en wordt een zogenoemde soundscape gemaakt waarin alle verschillende geluiden die in en om het huis voorkomen worden geregistreerd. ‘Vervolgens gaan we kijken hoe we voor iedere deelnemer een oplossing op maat kunnen bedenken. Onze slimme ramen kunnen daarin een rol spelen.’ In het gebouw van Yes!Delft legt DeNoize momenteel de laatste hand aan een akoestische cabine waarin bezoekers de effecten van het slimme raam kunnen ervaren. ‘Het was de bedoeling om hier de deelnemers uit ons Schipholonderzoek te ontvangen, maar door corona gaat dat waarschijnlijk niet lukken. Dus hebben we nu ook een onlinemodel ontwikkeld waarin de deelnemers dat kunnen testen. Sommigen zullen het misschien prettig vinden als er naast demping van het geluid ook geluiden worden geïntroduceerd die je op je gemak stellen, bijvoorbeeld geluiden van een bos. We willen ervoor waken om al te veel ons idee van een oplossing voor het probleem op te leggen. Het moet een oplossing zijn die bij het individu past.’


Möring

Marcel Möring is schrijver. Zijn laatste roman Amen (2019) is genomineerd voor de Boekenbon Literatuurprijs 2020.

Onoplosbaar probleem? Ik betrapte mijn vriendin erop dat ze nerveus naar de buienradar keek. Het was droog en het leek niet te gaan regenen. Maar zij dacht daar anders over. ‘Er komt een hele grote bui aan, met rode vlekken’, zei ze met geknepen stem. ‘Geen wolkje aan de lucht, schat’, zei ik op een always look on the bright side of life-toon. Want als ik wil, kan ik best optimistisch zijn. ‘Nee, hier niet’, zei ze, ‘boven mijn huis.’ Haar huis staat in het centrum van Rotterdam, voor mij aan de andere kant van het land. Het is gebouwd op oude en nog immer inklinkende poldergrond, zoals de meeste huizen daar. Inmiddels is de bodem zo ver gezakt dat veel kelders in het centrum bij een stevige bui onderlopen. Je kunt zo’n kelder natuurlijk uitgraven en een nieuwe bak onder het huis zetten, maar dan moeten de funderingspalen waarschijnlijk ook worden aangepakt en dan kun je net zo goed verhuizen naar Friesland. ‘Daar moet toch iets aan te doen zijn’, zei ik, want dat zeg ik altijd als zich een schijnbaar onoplosbaar probleem aandient. Mijn gedachten gingen al snel terug naar de jaren zeventig, toen mijn vader directeur was van een bedrijfje dat in bodeminjectie deed. Ze impregneerden ook muren, maar dat bleek bij het huis van mijn geliefde al gebeurd en zonder resultaat. Er zit een goede apocalyptische roman in: een stad die langzaam wegzinkt. De bewoners gaan steeds een verdieping hoger wonen, terwijl hun huis etage na etage wordt verzwolgen. Tot iedereen op zolder woont en je in de verre omtrek alleen nog maar daken ziet. Wat mijn vriendin te veel heeft, heb ik te weinig. Ik woon in een verdrogend gebied. De meeste sloten staan al jaren droog en er zijn stukken bos waar bijna de helft van de bomen dood is. Vroeger hadden we een kroonprins die zich druk maakte over water, maar sinds hij koning is, horen we daar niet veel meer over. Misschien heeft hij de hoop opgegeven en legt hij zich neer bij een

land dat aan de ene kant wegzinkt en aan de andere kant verandert in een dorre vlakte. Wie het niet opgeeft, is Pee Pastinakel, zoals ik de buurman noem die een eind verderop woont. Hij was vroeger boer en hoewel hij niet meer voortploegt, is hij dat in het diepst van zijn gedachten nog steeds. Ik kom hem wel eens tegen terwijl hij iets uit de grond trekt, een gat in de weg vult of een hek herstelt. De aandrift om het land te bewerken is zo sterk dat hij op onbewaakte ogenblikken dingen plant. In de lente verschenen ineens overal kluitjes tulpen: in de bosrand, op het gazon en bij de brievenbussen. Een arrangement met zwerfkeien dat volgens mijn geliefde verdomd veel op een kindergrafje leek. Voor Pee Pastinakel is Nederland nooit af. Vreemd genoeg zit daar geen roman in. Mijn grootvader was er ook zo een. Hij was hovenier en achter het grootouderlijk huis stond een kas waarin hij planten opkweekte. Daar rook het naar aarde en droog hout, een geur die, met de droge warmte, voor eeuwig in mijn geheugen is gegrift. Behalve hovenier was hij ook een geweldige knutselaar, zeg maar zo iemand die vindt dat hij eigenlijk alles zelf moet kunnen oplossen. Mijn vader, de ingenieur, is er ook zo een. Maar waar mijn grootvader handig was, ontbeerde mijn vader elke kwaliteit op dat gebied. Als hij iets ophing, kon je er donder op zeggen dat het na verloop van tijd weer naar beneden kwam. Toen het koffiezetapparaat de geest gaf, gingen wij dat repareren in de werkplaats van het bedrijf waar hij directeur was. We schroefden het ding uit elkaar, maar al gauw bleek dat onze kennis van het systeem tekortschoot. Mijn vader nam daarop een ijzerzaagje ter hand met de woorden: ‘Dan kunnen we net zo goed kijken hoe het in elkaar zit.’ Een kwartier later was het apparaat onherstelbaar gesloopt en was in mij de vonk der nieuwsgierigheid ontstoken. Ik geloof dat ik volgende week maar eens een groot gat ga graven in de tuin van mijn vriendin. Ik ga die lekkage tot op de bodem uitzoeken.

Wat mijn vriendin te veel heeft, heb ik te weinig

foto : harry cock

OKTOBER 2020 • DE INGENIEUR

25


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

Experimenteren in regelluwe zones maakt echte innovatie mogelijk

Wetteloze innovaties Wat als innovatie illegaal zou zijn? Het klinkt bijna als een dystopisch scenario, maar vandaag de dag is dat nog al te vaak realiteit. Specifieke wetten verhinderen het uittesten van nieuwe technologieën en het herschrijven van die wetten kost veel tijd. Daarom creëren steeds meer overheden zones waar vrij geëxperimenteerd mag worden met regelschendende technologie. Eind negentiende eeuw vond de zogenoemde war of the currents plaats, letterlijk vertaald de oorlog van de stromen. De strijd ging tussen Thomas Edison, de uitvinder van de gloeilamp en een voorstander van gelijkstroom, en uitvinders zoals Nikola Tesla en George Westinghouse die wisselstroom promootten. Uiteindelijk was het de wisselstroom die won. Met wisselstroom kon je makkelijker elektriciteit over lange afstanden transporteren, en hedendaagse energienetten werken er nog steeds mee. Dat verandert mogelijk in de nabije toekomst. Hernieuwbare energiebronnen, zoals wind- en zonneenergie, werken misschien wel veel beter met vernieuwende vormen van gelijkstroom. Een technologie waarmee de onderzoekers op het Belgische wetenschapsterrein Thor Park in de oude mijnstad Genk graag willen experimenteren. Het enige probleem: het mag niet. Het is wettelijk niet toegestaan gelijkstroom te gebruiken op het elektriciteitsnet en daardoor kunnen ook de nodige experimenten om energie groener te maken geen doorgang vinden. Om die reden kreeg Thor Park in februari dit jaar als eerste in België de status van ‘regelluwe zone’. In die zone mogen onderzoekers en bedrijven bepaalde regels schenden om technologische innovaties te testen. Een concept dat de laatste jaren flink in opkomst is, en dat al enkele jaren bestaat in Nederland. Zones en zandbakken Er circuleren inmiddels heel wat termen voor dit soort experimenteerzones waar het met de regels minder nauw wordt genomen. ‘In Vlaanderen spreken we op regelgevend niveau vooral over regelluwe zones en experimentele wetgeving’, vertelt Natalie Bertels, senior researcher aan de Katholieke Universiteit Leuven. Ze is gespecialiseerd in het snijpunt tussen wetgeving en technologie. ‘Daarnaast heb je termen zoals proeftuinen, livings labs, innovation spaces, regulatory testbeds en regulatory sandboxes. Er circuleren veel verschillende 26

DE INGENIEUR • OKTOBER 2020

concepten. Die zijn niet allemaal gelijk, maar ze steunen wel op vergelijkbaar gedachtegoed, met in meer of mindere mate aandacht voor de interactie met het regulerend kader.’ Evert Stamhuis, hoogleraar law and innovation aan de Erasmus Universiteit Rotterdam, vat het samen onder de noemer ‘experimentele wetgeving’. ‘Het gaat heel vaak over een ruimte, soms letterlijk een fysieke plek, soms alleen juridisch, waar bepaalde bestaande regels worden opgeschort’, zegt hij. ‘Daar worden nieuwe technologieën uitgetest, en die ervaring dient meestal om nieuwe regels te ontwerpen of in de uitvoering zaken anders aan te pakken.’ Fouten aantonen De nieuwe regelluwe zone Thor Park is wel honderd hectare groot en gelegen op een oude mijnsite. ‘We onderzoeken hier low impact-technologie, zoals hernieuwbare energie’, vertelt Ronnie Belmans, hoogleraar elektrische energiesystemen en -toepassingen aan de KU Leuven en tevens ceo van EnergyVille, een onderzoekscentrum in het wetenschapspark. ‘Op de plek die vroeger de oude, zwarte economie dreef met steenkool, zoeken we nu naar een groen alternatief.’ Experimenten die hier worden gedaan reiken van innovatieve materialen voor zonnepanelen tot nieuwe manieren om het energienet te organiseren. En daarvoor moeten er af en toe regels worden omgebogen, zoals voor experimenten met gelijkstroom. Ook bij andere innovaties lopen de onderzoekers zo nu en dan tegen de grenzen van de wet aan. ‘De huidige regels laten bijvoorbeeld niet toe dat huishoudens energie aan elkaar verkopen’, vertelt Belmans. ‘Als een gebouw via zonnepanelen energie opwekt, dan mogen de eigenaren dat niet zomaar doorverkopen aan andere huizen. Dergelijke lokale energiegemeenschappen passen niet binnen de regels. Toch is dit iets waar de Europese Unie op inzet, en daarom gaan we dat uittesten in Thor Park.’


The Green Village Een vergelijkbaar concept is sinds 2016 te vinden in Delft. ‘The Green Village is een proeftuin voor duurzame innovaties in de stedelijke omgeving. We zijn regelluw en het bouwbesluit staat deels uit, een ideale omgeving om nieuwe innovaties te testen’, zegt Marjan Kreijns, directeur van The Green Village. Hier bouwen, onderzoeken, testen en demonstreren onderzoekers en ondernemers in nauwe samenwerking met overheden en publiek hun duurzame innovaties in de woon-, werk- en

leefomgeving. ‘Zij experimenteren hier met nieuwe concepten en technologie binnen de thema’s klimaatadaptatie, toekomstige mobiliteit en energie, nieuwe energiesystemen en het verduurzamen van gebouwen.’ Een voorbeeld van een innovatie die niet kan bestaan zonder die regelluwe zone is een experiment met circulair beton. ‘Het materiaal heet Circuton’, vertelt Kreijns. Beton is een veel gebruikt bouwmateriaal, maar bij productie en transport komt veel CO2 vrij. ‘Een van onze ondernemers maakt nu Circuton uit gerecycled betonpuin, zoals grind, zand en cement. Als dat materiaal goed werkt, dan brengt dat de CO2-impact van een nieuw gebouw aanzienlijk omlaag. Maar daarvoor moet het kunnen worden uitgetest kunnen worden, en dat laat de Nederlandse regelgeving momenteel niet toe. Niet omdat het gevaarlijk is, maar omdat er nog geen normalisatie of standaardisatie voor zo’n nieuw product bestaat. Het experiment kan nu wel doorgaan in de vergunningsvrije zone van de Green Village.’ Het doel bij dit soort zones, zowel bij Thor Park als The Green Village, is om uiteindelijk nieuwe regelgeving te inspireren. ‘We werken in Nederland in de context van een ambitieus klimaatakkoord met een eigen Green Deal’, stelt Kreijns. ‘In die Green Deal werken wij samen met NEN, de provincie Zuid-Hol-

t

Het proces om de status van regelluwe zone te verkrijgen was niet makkelijk, stelt Belmans. De eerste aanvraag bij de Vlaamse Overheid werd direct afgewezen. ‘De jurist die onze aanvragen schreef, stelde dat dit de moeilijkste dossiers waren die hij ooit had gemaakt’, vertelt Belmans lachend. ‘Je moet namelijk een tekst schrijven over waarom je bepaalde wetten wil schenden, en dus fouten aantonen in de bestaande regels. Dat lukt een jurist mentaal bijna niet.’ Imiddels is alles goed gedefinieerd. Er is een lijst van wetten vastgesteld die ze naast zich neer mogen leggen. Daarbij werken ze met een externe evaluator die een oogje in het zeil houdt, en ze rapporteren aan een politiek verantwoordelijke.

Onderzoekscentrum EnergyVille is gevestigd in het regelluwe Thor Park in Genk, de voormalige mijnsite van Waterschei. foto : energyville

OKTOBER 2020 • DE INGENIEUR

27


I N N O VAT I E V R I J H E I D

gever Financial Conduct Authority (FCA), is er een met de langste trackrecord. Die bestaat al sinds 2014. Een andere bekende uit het Verenigd Koninkrijk is de sandbox van de databeschermingsautoriteit Information Commissioner’s Office (ICO). Zij laten een beperkt aantal startups of innovatieprojecten toe, die speelruimte krijgen inzake financiële regels of privacywetgeving in een gecontroleerde omgeving. Nederland herhaalde het voorbeeld van de FCA. De Nederlandsche Bank organiseert samen met de financiële toezichthouder Autoriteit Financiële Markten (AFM) een eigen regulatory sandbox. Financiële bedrijven mogen een aanvraag indienen om deel te nemen en experimenten uit te voeren die niet kunnen onder de huidige regels. ‘Daarnaast is het concept populair in mobiliteit en transport’, vervolgt Bertels. ‘Onder meer in Duitsland bestaat er een aantal initiatieven op dit gebied. Zo kent het Duitse Baden-Württemberg een zone voor autonome wagens.’

Proefopstelling op het HittePlein van proeftuin The Green Village. Opgevangen regenwater wordt in verschillende zandfilters gepompt. foto : jim heirbaut

28

land, de gemeente Delft, TU Delft, het Waterschap Delfland en de ministeries van Binnenlandse Zaken en Koninkrijksrelaties, Economische zaken en Klimaat, en Infrastructuur en Milieu. Ons gezamenlijke doel is het op grote schaal bevorderen van deze duurzame innovaties. Onze partners richten zich daarbij op het identificeren van knelpunten in normering en wet- en regelgeving, en zij doen ook aanbevelingen of bieden oplossingen aan. Wat in sommige gevallen betekent dat de regelgeving moet veranderen.’ Dit soort regelluwe zones is ook interessant voor experimenten met fintech en zelfrijdende wagens. ‘Momenteel is het populair om ook hiermee te experimenteren’, vertelt Bertels van de KU Leuven. ‘Het aantal zones en de domeinen waarin ze actief zijn, neemt sterk toe. De regulatory sandbox van de Engelse financiële regel-

DE INGENIEUR • OKTOBER 2020

Duidelijke grenzen Uiteraard zijn er binnen zo’n zone ook duidelijke grenzen. De veiligheid van mensen moet gewaarborgd zijn en onderzoekers en bedrijven mogen niet zomaar allerlei regels overtreden. De zones moeten heel specifiek vastleggen welke regels ze willen overtreden en waarom. Bovendien houden regelgevers en overheden toezicht op de activiteiten in de zone. ‘Op The Green Village handhaven we ook zelf regels’, vertelt Marjan Kreijns. ‘Het is immers belangrijk dat het innoveren veilig gebeurt. We volgen daarbij vooral de 3G’s op: geluid, geur en gevaar. De activiteiten op het terrein kennen een maximale geluidsbelasting. We mogen buiten het terrein niet voor geurhinder zorgen. En wanneer er bij een experiment bepaalde risico’s zijn, moeten we eerst overleggen met de bevoegde overheid.’ Op het terrein van The Green Village wónen ook mensen, onder andere in de zogenoemde DreamHûzen. Dit zijn jarenzeventigwoningen met verschillende energielabels. Het doel van zo’n DreamHûs is om oplossingen voor verduurzaming van woningen uit te testen en toe te passen in de praktijk. ‘Daarvoor heb je echte bewoners nodig’, zegt Kreijns. ‘Als we een nieuwe warmtepomp bouwen die uiteindelijk in woningen terechtkomt, dan wil je weten wat de eindgebruiker ervan vindt.’ De aanwezigheid van mensen in de experimenteerzones, of het nu inwoners zijn of simpelweg voorbijgangers, is vaak cruciaal, maar tevens een heikel punt. Op die manier zien onderzoekers hoe mensen interacteren met de nieuwe technologie, en vice versa. Daarvoor zijn goede afspraken nodig. ‘Zo’n experiment kan natuurlijk gevolgen hebben voor derden die toevallig in een experiment terechtkomen’, vertelt Stamhuis. ‘Moet je dan elke deelnemer actief informeren over een experiment? Dat is niet wenselijk, want dat zorgt op zijn beurt voor een nieuw probleem, het zogenoemde observer effect. Wanneer mensen weten dat zij in een experiment zitten, zullen zij zich anders gedragen. Dus door mensen constant in te lichten, verander je hun gedrag en zijn de resultaten van het experiment minder waardevol. Daar


Proefgebouw waarin Circuton is verwerkt, gerecycled betonpuin zoals grind, zand en cement. Voor dit experiment is een vergunningsvrije zone nodig. foto : the green village

moet je dus omheen proberen te werken. Je kunt bijvoorbeeld een aankondiging doen dat in een bepaalde maand een zelfrijdende wagen op een specifiek wegvak van een bepaalde straat zal rijden. Als je niet aan dat experiment wilt deelnemen, dan kun je daar wegblijven, maar het leidt niet tot actief ander gedrag.’

dan zijn ze daar niet blij mee. De regels beschermen de bestaande spelers, wanneer je daarop een uitzondering wilt dan krijg je tegenstand te verduren.’

Stimulerende wetgeving Een mooie bijvangst is dat door experimentele wetgeving ook het stereotype beeld van recht kantelt. Waar recht eerst stond voor iets dat innovatie belemmert, toont exTegenstand Verder mogen bedrijven volgens Stamhuis niet te véél perimentele wetgeving juist hoe wetten en technologie vrijheid krijgen. ‘Er is een school van denken die vindt elkaar kunnen stimuleren. ‘Ik denk dat het stereotype dat dit soort uitzonderingen in strijd is met de rechts- beeld van regelgeving als rem op innovatie sowieso fout is’, stelt Stamhuis. ‘Regels stimuleren in somgelijkheid. Zij vinden dit soort experimentemige gevallen innovatie. Denk maar aan mile wetgeving niet kunnen’, stelt Stamhuis. ‘Ik lieuwetgeving die bedrijven ertoe aanzet om vind van wel, want anders rem je innovatie nieuwe, betere technologie te ontwikkelen. onnodig af. Tegelijk klinkt vanuit de technoRegels Regels die zure regen beperkten, leidden zo logiebedrijven het geluid dat we alle innovatie gewoon moeten toestaan en geen grenzen beschermen tot meer innovatie in de chemie om vervuiling moeten stellen aan nieuwe technologie. Dat de bestaande tegen te gaan. Maar tegelijk past dit binnen een bredere trend naar zogenoemde smart gaat ook weer te ver. Bedrijven zoals Uber spelers regulation, die al langer populair is. We moeen Airbnb hebben er belang bij dat ze in een ten beter nadenken over hoe we regels slim regelvrije zone blijven opereren. Hun busiontwerpen, en daarvoor hebben we soms exnessmodel steunt erop, maar dat is ook onacperimenten nodig waarmee we wetten kunceptabel. Daarom is het belangrijk dat experimentele wetgeving een middenweg bewandelt waarbij nen testen en bijstellen.’ ‘De ontwikkeling van regelluwe zones toont hoe we nog steeds innovatie mogelijk maken, maar tegelijk regelgevers steeds vaker bereid zijn om innovatie te stiregels en beschermingen handhaven.’ Bij Thor Park in Vlaanderen kwam de tegenstand uit muleren’, besluit Bertels. ‘Daarbij neemt de kennis van heel een andere hoek. ‘De traditionele netwerkbedrijven technologie bij wetgevers toe. Dankzij dit soort zones zijn erg terughoudend over experimenten met ge- begrijpen ze beter wat de mogelijkheden, maar ook wat lijkstroom of introductie van nieuwe partijen’, zegt Bel- de risico’s zijn van een specifieke technologie. Tegelijk mans. ‘Zij verdienen geld door het elektriciteitsnet op een komt er ook bij de deelnemers van de sandbox of zone klassieke manier te organiseren. Wanneer wij alternatie- een beter begrip over hoe wetgeving eruit ziet. En zo ontven onderzoeken, zoals lokale energiegemeenschappen, staat er interactiviteit en innovatie rond regelgeving.’

“ ”

OKTOBER 2020 • DE INGENIEUR

29


OPINIE Een duidelijke mening over een actueel ingenieursonderwerp

Blijf werken aan draagvlak Niemand is echt tegen verduurzamen en het aanpakken van de klimaatcrisis. Maar tegelijkertijd wil niemand windmolens in zijn achtertuin, of te snel van het gas af. Betrek burgers daarom actief bij de energietransitie, sta open voor ideeën en bezwaren, en zorg dat die een plek krijgen in het uitvoeringsplan, stelt Arjen Brander van het Fries Sociaal Planbureau. Dat is de sleutel voor draagvlak. Tekst: Arjen Brander

De energietransitie behelst letterlijk het overgaan van het ene energiesysteem naar het andere systeem. De belangrijkste uitdagingen hiervoor liggen volgens het Fries Sociaal Planbureau (FSP) niet op het gebied van de technologie, maar op het sociale vlak. Want wie is straks de eigenaar van dat windmolenpark of die zonneweide en profiteert ervan, de omwonenden of de projectontwikkelaar? Welke rol krijgen burgers überhaupt toebedeeld in de transitie? Hoe groot is hun zeggenschap? En hoe wordt gegarandeerd dat echt álle inwoners kunnen meedoen aan de transitie? Deze vragen zijn fundamenteel voor draagvlak. Om de energietransitie te laten slagen, is draagvlak essentieel, is een veelgehoord mantra. Vooral omdat er van burgers veel wordt verwacht, zoals het verduur­ zamen van de woning. Beleidsmakers en bestuurders die betrokken zijn bij het formuleren van de Regio­ nale Energie Strategie (RES) worden daarom door de overheid aangemoedigd aandacht te hebben voor het draagvlak onder de inwoners. Daarbij is niet altijd dui­ delijk wat precies onder dat ‘draagvlak’ wordt verstaan. Bij wie, waarvoor en waarom zou er draagvlak moeten bestaan? Om draagvlak te creëren is het belangrijk inzicht te hebben in het burgerperspectief op de energie­ transitie. Het FSP heeft daar in Friesland onderzoek naar gedaan. Ruim driekwart (78 procent) vindt het belangrijk om klimaatverandering tegen te gaan, maar er zijn ook twijfels over de uitvoering van het klimaatbeleid. Bijvoorbeeld als het gaat om het aardgasvrij maken van de gebouwde omgeving. 30

DE INGENIEUR • OKTOBER 2020

Waarom moet dat zo snel? Is het betaalbaar? En wat zijn de alternatieven? De verbondenheid met het landschap leidt tot terughoudendheid wat betreft de aanleg van windparken en zonneweiden. Dat mensen de beleidsdoelen onderschrijven, betekent niet auto­ matisch dat zij ook de manier steunen waarop aan die beleidsdoelen invulling wordt gegeven. De participatiepraktijk Voor het creëren van draagvlak bestaat geen blauw­ druk. De overgang naar een ander energiesysteem raakt ieders woon­ en leefomgeving. Veel burgers wil­ len daarom graag meedenken, meepraten en meedoen. Daarvoor moet het participatieproces wel helder en duidelijk zijn. Wat zijn de spelregels en wanneer is het belangrijk om een bijdrage te leveren? Dat traject moet de komende jaren duidelijk worden voor iedereen. Dat is eigenlijk gewoon een burgerrecht. Want als het volgens burgers schort aan eerlijke en rechtvaardige processen en uitkomsten, dan raakt dat ook de besluit­ vorming en ontstaat er al snel een neerwaartse spiraal van weerstand en verzet. Burgers willen inspraak in de beleidsvorming, en dat hun zorgen serieus worden genomen. Meerdere studies laten zien – ook als het gaat om transitiebeleid – dat het gevoel van rechtvaardigheid het beste voorspelt of mensen iets acceptabel vinden of niet. Mensen moeten het idee hebben dat het beleid eerlijk is – dat het iedereen in gelijke mate treft of dat degene die dat kan een stapje meer doet. Aan de over­ heid de taak om tot een transparant en duidelijk proces


voor de energietransitie te komen, waarin de wensen en zorgen van álle burgers worden meegewogen. Deze inclusieve participatiepraktijk in de energietransitie is van cruciaal belang. Ook al kost het betrekken van burgers tijd, het zal zich op de lange termijn zeker uitbetalen.

Arjen Brander is projectleider Sociale staat van de Friese energietransitie bij het Fries Sociaal Planbureau (FSP), een onafhankelijk kennisinstituut dat trends en ontwikkelingen in Friesland in kaart brengt, analyseert en ontsluit voor een breed publiek.

Voor het creëren van draagvlak is geen blauwdruk. foto : depositphotos

Uitgangspunten voor participatie Voor succesvolle participatie van burgers in de energietransitie heeft het FSP zes uitgangspunten geformuleerd. Het zijn geen garanties voor draagvlak, maar vooral grondbeginselen om burgers erbij te betrekken en te garanderen dat hun denkbeelden en persoonlijke belangen een volwaardige plek krijgen in het transitieproces. 1. Wees helder

4. Wees betrouwbaar

Wees helder over de rol van de burger in het proces. Gaat het om informeren, raadplegen, adviseren, coproduceren of zelfs mee­ beslissen? Zo voorkom je teleurstellingen achteraf.

Overheden worden slechts matig vertrouwd als het gaat om onpartijdige en goede informatie over (duurzame) energie en de energietransitie. Zorg daarom dat alle informatie transparant is.

2. Wees inclusief

5. Wees responsief

Burgers verschillen in motivatie en middelen om te voldoen aan de veranderingen en investeringen die de energietransitie vraagt. Neem zoveel mogelijk drempels voor participatie weg. Besteed veel tijd aan werving, en denk ook na over de vorm.

Mensen hebben het recht om tegen de beleidsplannen te zijn. Ongevraagde – en wellicht onwelgevallige – participatie hoort er dus ook bij. Betrokkenheid in de vorm van tegengeluid of protest kan meerwaarde hebben voor een inclusief energiebeleid.

3. Wees open

6. Wees verhalend

Mensen kunnen het gevoel hebben dat ‘participatie’ uitsluitend voor de bühne is en dat zij geen werkelijke impact hebben op de uiteindelijke plannen en besluiten. Zorg ervoor dat er ruimte is voor de ideeën, plannen en acties van mensen. Timmer niet alles dicht.

De energietransitie is complex en met onzekerheid omgeven. Vertaal het grote globale verhaal naar een verhaal dat aansluit bij dat ene gebied of dorp. Zo wordt het tastbaar en kan het bijdragen aan het gezamenlijk realiseren van collectieve doeleinden. OKTOBER 2020 • DE INGENIEUR

31


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.

Meer dan privacy alleen ‘Alleen samen’: het zijn de twee magische woorden waar­ voorwaarden de app ingevoerd zou kunnen worden. mee de Nederlandse overheid het coronavirus bestrijdt. Het panel richtte zich sterk op privacy en individuele Ieder voor zich gaan we dit niet redden, we zullen moe­ vrijheden, maar pleitte ook voor een balans tussen in­ ten denken vanuit de samenleving als geheel. In onze dividuele en collectieve waarden: de overheid mag de liberale samenleving, waarin individuele vrijheden app nooit verplichten maar mag wel een moreel appèl op de hoogste waarde hebben, is dat echter geen vanzelf­ burgers doen om hem te installeren. Die laatste toevoe­ sprekendheid. Voor je het weet wordt het ‘samen voor ging leidde onmiddellijk tot een ingezonden artikel: het ons eigen’, om met Van Kooten en De Bie te spreken – zou een onaanvaardbare vorm van ‘emotionele chantage’ zijn. Een appèl op solidariteit bleek voor wie zich dat nog kan herinneren. ook uitgelegd te kunnen worden als De ethische analyses die we afgelopen indirecte bedreiging van privacy. zomer aan de Universiteit Twente maak­ De tweede fase van de ethische ten van de CoronaMelder­app maakten De pandemie analyse zette de discussie nog ver­ deze spanning indringend duidelijk. laat de keerzijde der op scherp. Hier ontwikkelden Deze app, die mensen kan waarschuwen burgers en professionals ideeën als ze langer dan vijftien minuten dicht bij zien van te ver over een verantwoorde inbedding iemand in de buurt zijn geweest die later doorgeschoten van de app in de samenleving: van besmet bleek te zijn, bevindt zich precies restauranteigenaar tot huisarts, van op het snijpunt van individu en collectief. liberalisme sportschoolhouder tot politieagent, Aan de ene kant maakt hij solidariteit en van marktkoopvrouw tot scepti­ mogelijk: door hem te installeren kun­ cus. Hun gezamenlijke conclusie: de nen mensen die je mogelijk hebt besmet – voor je wist dat je ziek was – een melding krijgen. Aan app is zo dichtgetimmerd met privacybescherming dat de andere kant moet hij onze privacy wel respecteren en hij veel minder effect heeft dan hij zou kunnen hebben. Mensen die meer data willen delen, krijgen daarvoor onze autonomie en burgerlijke vrijheden niet aantasten. In het ontwerp van de app hebben individuele waar­ geen ruimte: een gemiste kans om coronabrandhaarden den de hoofdrol gespeeld. Mede als gevolg van een flinke snel op te sporen. Ook is je adresboek niet open te stel­ maatschappelijke discussie in de aanloop naar de app, len om contacten direct te kunnen waarschuwen bij een is de privacy van gebruikers optimaal gewaarborgd. positieve test. Een deelnemer vatte het dilemma mooi samen door Meldingen zijn niet te herleiden tot personen, afstand wordt bepaald zonder locatiegegevens, en in wetgeving te stellen dat de app haar vrijheid eigenlijk helemaal niet wordt het vrijwillige karakter van de app vastgelegd. Nie­ beschermt, maar eerder beperkt, omdat ze nu niet vrij is mand mag zich verplicht voelen hem te gebruiken, en hij om solidair te zijn door haar data te doneren. Dat geeft mag nooit worden ingezet om te controleren of iemand te denken. Zonder ook maar iets af te doen aan het vitale belang van privacy voor individuen en voor de democra­ ‘coronavrij’ is. Het blijkt een stuk lastiger om ook collectieve waar­ tie, laat de pandemie ons ook zien wat de keerzijde is van den een plaats te geven. In de eerste fase van onze ethi­ een al te ver doorgeschoten liberalisme, dat uiteindelijk sche analyse onderzocht een expertpanel onder welke meer ‘alleen’ dan ‘samen’ blijkt te zijn. foto : rikkert harink

OKTOBER 2020 • DE INGENIEUR

33


34

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

B E TA A L B A R E E N D U U R Z A M E E N E R G I E

DUURZAME STEDEN EN GEMEENSCHAPPEN

Dina El Filali dacht dat ze voorbestemd was om civiel ingenieur te worden, tot ze de schoonheid van de complexiteitstheorie ontdekte. Ze wil dat iedereen voor een duurzame manier van leven kan kiezen.

Holistisch naar de wereld kijken Tekst: Amanda Verdonk • Foto: Bianca Sistermans

‘Toen ik als klein meisje bij mijn familie in Marokko logeerde, lag ik vaak lang te staren naar de prachtig versierde plafonds met herhalende patronen. Het universum zit vol met zulke patronen, bijvoorbeeld in atomen, neuronen, planeten, bladnerven en steden, maar ook in seizoenen en organisaties met terugkerende cycli van opgang, bloei, neergang en herstel. Mijn scriptie voor de opleiding internationaal land- en watermanagement aan de Wageningen Universiteit ging over fractale geometrie in het landschap, en dan specifiek erosiegeulen. Het blijkt moeilijk om te simuleren hoe zo’n geul zich ontwikkelt. Om die patronen te begrijpen, moet je de interactie inzien met andere elementen zoals bodemdeeltjes, helling, neerslag en landgebruik. Ik ontdekte toen complexity science. Dat helpt ook te begrijpen waarom technologische ontwikkelingen soms zo langzaam gaan. In Wageningen zag ik namelijk dat het mogelijk is om energie op te wekken uit planten, maar ik begreep nooit waarom het nog niet op grote schaal gebeurt.’ Loslaten ‘Op de middelbare school was ik goed in wis- en natuurkunde en wilde dat concreet toepassen. Daarom ging ik civiele techniek in Delft studeren. Maar ik voelde me er

niet op mijn plek; het was mij niet interdisciplinair genoeg. De focus van de studie lag op het maken van berekeningen om bijvoorbeeld een brug bestendig te maken tegen aardbevingen of wind. Ik had meer interesse in de bredere vraag: hoe kunnen we in de behoefte voorzien om mensen van A naar B te brengen? Maar het idee loslaten dat ik een Delftse ingenieur zou worden, vond ik lastig. Het voelde als het loslaten van een identiteit waarmee ik me had vereenzelvigd. De hoofdpersoon in het boek Eten, bidden, beminnen van Elizabeth Gilbert gaat reizen en na een scheiding op zoek naar zichzelf. Net als zij gaf ik me over aan deze zoektocht en haalde inspiratie uit degenen die ik onderweg ontmoette.’ Holistisch ‘Ik kwam in Wageningen terecht, waar ik floreerde. Het is een internationale omgeving waar ik veel gelijkgezinde mensen ontmoette die ook holistisch naar de wereld kijken. Ik woonde er in een hippieachtige gemeenschap met een moestuin en kippen en begon de dag met yoga. Ik wist altijd al dat ik niet bij een ‘gewoon’ ingenieursbureau wilde werken. Ik heb vrijheid nodig om met creativiteit en innovatie bezig te zijn. Na mijn studie richtte ik daarom mijn eigen adviesbureau ME-TREC op en

werkte voor onder andere de gemeente Den Haag. Ik had al haast een vervolgopdracht te pakken, totdat ik in contact kwam met de Dutch Boosting Group uit Veenendaal. Dat is een zogeheten cyane organisatie zonder hiërarchie die werkt met rollen en verantwoordelijkheden en die, net als ik, denkt in systemen. Ik kan er helemaal mijn ei kwijt en werk er nu vier dagen per week. Daarnaast doe ik vanuit mijn eigen bedrijf een opdracht voor de gemeente Amsterdam.’ Verantwoordelijkheid ‘Ik wil een duurzamere manier van leven voor iedereen toegankelijk maken. Nu is er een scheve verhouding. Hoogopgeleiden hebben makkelijk toegang tot fondsen voor duurzame energie, maar mensen in slecht geïsoleerde huurwoningen die van een minimumloon moeten leven, hebben die toegang niet. Om dat te verbeteren zijn synergetische relaties nodig, bijvoorbeeld tussen woningcorporatie, energiebedrijf, gemeente en ruimtelijke omgeving. Die complexiteit wil ik ontrafelen: welke relaties zijn er en waar zitten de lock-ins. En waar zijn de kansen? We creëren deze wereld samen; de keuzen die ik maak, hebben invloed op anderen. Ik vind dat ik als ingenieur daarin een grote verantwoordelijkheid heb.’ OKTOBER 2020 • DE INGENIEUR

35


Teamgeest

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

‘Samen vind je de mooiste oplossingen’ Of het nu gaat om het ontwikkelen van oplaadtechniek, om het bestrijden van sprinkhanenplagen of om het bouwen van een snel voertuig: studententeams zetten er zich met hart en ziel voor in. In een nieuwe rubriek duikt De Ingenieur in deze competitieve en leerzame wereld. ‘Er is geen opleiding waarin je leert hoe je een zonneboot bouwt.’ Tekst: Pancras Dijk

Op een mistige augustusdag vliegen er vier gestroomlijnde vaartuigen over het Ketelmeer. Volledig op de kracht van de zon proberen de piloten, elk met een grote equipe aan ondersteunende experts die vanaf de kant toekijken, een uitgezet parcours zo vaak mogelijk af te leggen. Lenny Bakker is een van die stuurlui aan wal. Als oud-lid van het Delftse Solar Boat Team staat hij zijn opvolgers bij met adviezen. Door de coronacrisis vielen de voor dit

jaar geplande races een voor een uit. Omdat het team toch wilde laten zien waaraan het een jaar lang vol toewijding had gewerkt, is op het laatste moment alsnog een race georganiseerd. ‘Normaal gesproken varen we dicht bij de wal en staat het publiek rijendik langs de kant’, zegt hij. ‘Nu moet je echt het water op om de boten goed te kunnen zien.’ Het TU Delft Solar Boat Team bestaat sinds 2005, toen een aantal studenten maritieme techniek ermee begonnen. Met hun

Team In het Solar Boat Team zijn studenten van zeven verschillende faculteiten van de TU Delft vertegenwoordigd. 36

DE INGENIEUR • OKTOBER 2020

eerste boot wisten ze direct een wedstrijd te winnen. Inmiddels hebben twaalf opeenvolgende teams elf verschillende zonneboten ontworpen, gebouwd en ermee geracet. Je eigen startup De studenten staken hun studie tijdelijk en werken een jaar lang fulltime aan de boot. Studiepunten of geld krijgen ze er niet voor en van de universiteit krijgen ze enkel faciliteiten ter beschikking, zoals een ruimte om te werken. Desondanks is zo’n jaar meer dan de moeite waard, zegt Bakker. ‘Ik heb zo ontzettend veel geleerd. Je moet zelf de kar trekken en je kunt je niet permitteren om te lanterfanten. Alsof je ineens je eigen startup onder je hoede krijgt waarvan bovendien binnen een jaar ook nog een duidelijke prestatie wordt verwacht: altijd is er die einddatum, met een race die je wilt winnen.’

Techniek Behalve de draagvleugels zijn de gelamineerde siliciumcellen nieuw op de zonneboot van dit jaar. foto ’ s : tu delft solar boat team


De race waarmee het jaar eindigt – en die dus ook het einde betekent voor het team in de huidige samenstelling – bepaalt het ontwerp, legt Bakker uit. Vorig jaar werkte het team toe naar een grote race van Monaco naar Italië en terug. Offshore dus, wat hele andere eisen stelt aan een zonneboot dan een race op het Ketelmeer. Elke wedstrijd heeft bovendien weer andere reglementen, legt Bakker uit. Vorig jaar mocht de boot worden bedekt met 28 vierkante meter zonnepane­ len; dit jaar mag er maximaal zes vierkante meter op liggen. Haaienhuid Het Delftse team gebruikt siliciumcellen, dezelfde als op de daken liggen. Ze kozen alleen niet voor een beschermende glasplaat, maar voor een dun laminaat. Dat weegt veel minder, wat de snelheid ten goede komt. ‘We dachten dat we dat zo wel even zouden bou­ wen’, zegt teammanager Lena de Rouw, ‘maar dat viel nogal tegen. Onze technici hebben de afgelopen weken dag en nacht doorgewerkt om de panelen goed te krijgen.’ Nieuw aan de boot van 2020 zijn de draag­ vleugels eronder, voorzien van een soort haaienhuid voor een verminderde weer­ stand. Deze stellen de boot in staat om zich op te tillen en over het water verder te vliegen:

hydrofoilen. Dankzij die vleugels kan de boot op de energie van een waterkoker al met der­ tig kilometer per uur over het water scheren. De twintig studenten komen van verschil­ lende studierichtingen. Lucht­ en ruimte­ vaartstudenten nemen de aerodynamica voor hun rekening, studenten maritieme techniek en werktuigbouwkunde verzorgen de aandrijving, elektrotechnici zijn verant­ woordelijk voor de batterij en studenten technische wiskunde optimaliseren de stra­ tegie. ‘Er is geen studie waar je leert hoe je een zonneboot bouwt’, zegt Bakker. ‘Zoiets moet je echt als team doen. Iedereen kijkt er op een andere manier naar. Dat levert de mooiste oplossingen op.’

team aan te sluiten, om er een betere ingeni­ eur van te worden. Maar er is ook een hoger doel: de maritieme sector inspireren duurza­ mer te worden. ‘De scheepvaart is een con­ servatieve sector’, zegt Bakker. ‘Als het twintig studenten lukt om binnen een jaar een goede zonneboot te ontwikkelen, waartoe zouden de grote bedrijven dan wel niet in staat zijn?’ Scheepsbouwer Damen is een van de spon­ soren van het team en volgt de verrichtingen nauwgezet. ‘Ze zijn geïnteresseerd in de kennis die wij opdoen. Ze nemen ons werk serieus en geven ons soms adviezen. Daar­ naast zijn ze zeker ook geïnteresseerd in ons als toekomstige werknemers. Zo’n studenten­ team is een vijver vol talent’, zegt Bakker.

Vijver vol talent De Rouw is als teamleider ervoor verant­ woordelijk dat iedereen optimaal presteert. ‘Alle teamleden hebben een persoonlijk­ heidstest afgelegd, om tot de beste samenstel­ ling te komen. Een jaar lang werk je immers superintensief samen onder stressvolle om­ standigheden’, zegt ze. ‘Dan gaat het er niet om dat je de beste projectmanager hebt, maar dat het team perfect functioneert. Als er iets mis gaat, moet iedereen direct weten wat ie moet doen om het op te lossen.’ Studenten staan in de rij om zich bij het

Naam: TU Delft Solar Boat Team Aantal leden: 20 Doel: een volledig functionerende boot op zonne-energie ontwerpen, produceren en ermee racen Perspectief: versnellen energietransitie en stimuleren jong talent

Idealen ‘Als jonge ingenieurs voelen wij de verantwoordelijkheid groene innovatie te realiseren’, zegt Emma Linders.

Race Het studententeam werd derde in de afsluitende wedstrijd, die bestond uit een duurrace, een slalom en een sprint. OKTOBER 2020 • DE INGENIEUR

37


LEZERS

REA GEREN

er met geen woord wordt gerept over de luchtvervuiling die wordt veroorzaakt door massale houtverbranding. Sinds de jaren zeventig is er grote vooruitgang geboekt met het bestrijden van luchtvervuiling, maar veel van deze winst lijkt nu weer te worden ingeleverd. Patrick Liesker, Calgary (Canada)

Biomassa (3)

Biomassa (1) In het septembernummer van De Ingenieur staat dat de hoogtijdagen voor houtige biobrandstof voorbij zijn. Nu zijn er inmiddels vijftig organisaties die zich verzetten tegen het gebruik van biobrandstof, niet alleen om de natuur te sparen, maar ook vanwege de luchtverontreiniging. Een goed alternatief is bamboe. Bamboe groeit op kale onvruchtbare savannen, en brengt daar de natuur terug. Bamboe levert vijftig jaar lang ieder jaar een of meer stengels van dertig kilogram. De wortels van bamboe groeien tot zeven meter diep. Daar vinden ze water en mineralen en de grond raakt daardoor niet uitgeput. Iedere geoogste stengel heeft na vier jaar weer een plaatsvervanger. Daarom is bamboe een duurzame brandstof. Een huishouden verstookt gemiddeld 1600 kubieke meter gas, waardoor een kleine drie ton CO2 vrijkomt. Als ieder huishouden vijftien bamboeplantjes adopteert, is het CO2-probleem opgelost. Een bamboeplant heeft in de tropen tweehonderd kilogram CO2 per jaar nodig om te groeien, en doet dat vijftig jaar lang. Zo’n plantje kost eenmalig vijf euro. Een leven lang CO2-neutraal stoken kost dus 75 euro. Ruud Goedknegt, Waverveen

Biomassa (2) Het is waardevol dat De Ingenieur met objectieve en technisch-verantwoorde informatie bijdraagt aan dit maatschappelijke debat; volgens mij een essentiële taak van het KIVI. Het verbaast mij echter dat

Ik mag graag rekenen, dan wordt direct duidelijk waar je over praat. Bijvoorbeeld als het gaat over bijstoken met biomassa. Er wordt in het artikel hierover gesteld dat de energiebedrijven sinds 2013 vier miljard euro hebben ontvangen aan subsidie om zevenduizend gigawattuur elektriciteit per jaar op te wekken. In zeven jaar betekent dat iets van vijftig miljoen megawattuur, ofwel per megawattuur hebben ze tachtig euro overheidsgeld kunnen innen. Nu is de energie-inhoud van hout gemiddeld 3,5 megawattuur per ton. Bij een 60 procent omzettingsrendement naar elektriciteit geeft dat twee megawattuur per ton. Dat is dus 160 euro aan subsidie per ton. Ik kan zelf bij handelaren voor zestig euro per ton haardhout kopen. Geen wonder dat energiemaatschappijen zo happig zijn op bio-bijstook. Jan Hemmer, Sint Maarten

Eurekabusje (1) Met plezier en belangstelling lees ik iedere maand De Ingenieur gevuld met betrouwbare informatie. Het verhaal in de rubriek Eureka van de maand september valt niet in deze categorie, gezien de onzinnige claim van een actieradius van tweehonderd kilometer voor de eBussy met een oppervlak van maximaal acht vierkante meter aan zonnepanelen. Dit is vergelijkbaar met vijf stuks huis-tuin-en-keukenpanelen van 100 bij 165 vierkante centimeter. De maximale energie die hiermee per dag wordt opgewekt is tien kilowattuur, gezien door een roze bril. Een Toyota Prius rijdt hier 48 kilometer op; een Tesla S 66 kilometer. De eBussy heeft door het lagere gewicht van zeshonderd kilogram een lagere rolweerstand dan de Prius met ongeveer

duizend kilogram. Dus daar is nog winst te behalen. Vergeleken met een Tesla van 1800 kilogram zou de winst in actieradius weer groter kunnen zijn. Hoe dan ook, de rubriek Eureka zet je in ieder geval aan het denken. Herman Beijerinck, Den Haag

Eurekabusje (2) Ik reken ook graag even mee aan het vermogen van de modulaire bus. Op de bus zou acht vierkante meter aan zonnepanelen liggen. Bij tweehonderd watt per vierkante meter wekken die panelen maximaal 1,6 kilowatt aan vermogen op. In mijn ervaring met mijn eigen zonnepanelen wekken die op een zonnige dag maximaal vijf maal het vermogen in kilowattuur op. In dit geval dus acht kilowattuur. Als je daar tweehonderd kilometer op wilt rijden met negentig kilometer per uur, ben je ongeveer 2,5 uur onderweg. Dan mag de motor van deze bus met niet meer dan 3,2 kilowatt vermogen draaien. Lijkt me een beetje weinig voor zo’n voertuig. Jan Hemmer, Sint Maarten Naschrift redactie: Onder de beste weersomstandigheden kunnen de zonnecellen voldoende elektriciteit opwekken voor maximaal tweehonderd kilometer rijden, volgens de fabrikant. Dit is dan wel in combinatie met regeneratief remmen en waarschijnlijk een scenario met veel heuvel af rijden. Dan nog klinkt deze actieradius zoals de oplettende lezers stellen, bijzonder optimistisch.

Eemshaven In het augustusnummer van De Ingenieur wordt in het fotobijschrift op pagina 15 de Flevopolder genoemd. Ik kan mij niet aan indruk onttrekken dat het hier de Robbenplaatweg bij de Eemshaven betreft met de Eemscentrale op de achtergrond. Verder lees ik het blad altijd met veel genoegen. Werner Heß, Apeldoorn

Correctie In het artikel over kernfusie in het septembernummer van De Ingenieur staat de term ‘Stellerator’. De betreffende constructie heet echter ‘Stellarator’.

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

38

DE INGENIEUR • OKTOBER 2020


Enith

Een maandelijkse column in stripvorm door wetenschapsjournalist Enith Vlooswijk.

foto : bart van overbeeke

OKTOBER 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

Gele stroom opwekken Met ammonium uit urine zijn warmte en elektriciteit te produceren zonder dat er schadelijke reststoffen als lachgas vrijkomen. Misschien handig bij festivals. Groene energie opwekken uit bijvoorbeeld zon of wind is inmiddels algemeen bekend. Nieuwer is gele stroom: het opwekken van elektriciteit uit urine. Of beter gezegd uit ammonium, een stikstofverbinding die in overvloed te vinden is in industrieel en stedelijk afvalwater. Niels van Linden, onderzoeker aan de TU Delft, heeft een proces ontwikkeld waarmee hij ammonium uit restwater kan onttrekken en omzetten in elektriciteit. De opgewekte elektriciteit is weer te gebruiken om het schadelijke ammonium uit afvalwater te halen, waarmee 40

hij het proces circulair heeft gemaakt. De huidige zuivering van riool- en afvalwater kost nu veel energie. Om gele stroom te winnen gaat Van Linden als volgt te werk. Eerst wordt met elektrolyse de concentratie ammonium in het restwater verhoogd, van één naar tien gram per liter. Daarna verhoogt hij de pH-waarde en maakt zo het water basisch. Hierdoor wordt het ammonium in het water omgezet in opgelost ammoniak, de gasvormige variant van ammonium. Vervolgens onttrekt hij het gasvormige ammoniak uit de oplossing door

DE INGENIEUR • OKTOBER 2020

het te ‘strippen’. Dat kan door lucht door het water heen te blazen, maar Van Linden gebruikt een soort vacuümpomp om het ammoniak er als het ware uit te zuigen. Dit leidt hij vervolgens naar een brandstofcel. Door de reactie van ammoniak met de zuurstof uit de lucht ontstaan in de brandstofcel warmte en elektriciteit. ‘Nu verbruikt het systeem nog twee keer zoveel energie als het oplevert’, vertelt Van Linden. Het doel is om het rendement van de energieopwekking te verhogen en het verbruik te verlagen. Dit verschil moet uiteindelijk nul worden om energieneutraal te zijn. De techniek om zo ammonium om te zetten in elektriciteit

is nieuw, volgens Van Linden. Vooral het omzetten zonder daarbij schadelijke reststoffen zoals lachgas te produceren is daarbij een innovatief aspect. Bij de reactie in de brandstofcel ontstaan nu alleen het onschadelijke stikstofgas en waterdamp, dat gewoon in de omgevingslucht kan worden uitgestoten. Toepassing van deze techniek ziet Van Linden vooral op plekken waar geconcentreerde afvalwaterstromen vrijkomen, zoals bij industrieterreinen en landbouwbedrijven of misschien wel bij grote festivals. ‘Maar voorlopig richten we ons op het optimaliseren van de techniek’, aldus Van Linden. (JW) foto : frank auperlé


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

Broodje met afval Met restafval zoals groentepulp die overblijft bij het persen van sap is nog prima voedsel te produceren.

Blaasinstrument zonder lucht Elektrische klarinet brengt meer dan alleen authentieke houtblazersklanken voort. Een elektronische variant van een muziekinstrument is op zich niets nieuws. Een compleet elektrisch bespeelbaar standalone houten blaasinstrument is dat wél. De EWI Solo van het Amerikaanse bedrijf AKAI Professional is een volledig elektrisch bespeelbare klarinet met ingebouwde speaker en bijpassende koptelefoon. Het mondstuk voelt de veran­ deringen in luchtdruk en beet van de muzikant en stemt daarop het volume en de toonhoogte af. De toetsen voelen en functioneren hetzelfde als een normale klarinet. De EWI Solo kan naar eigen zeggen alles wat het gewone blaasinstrument kan, en meer. Van octaafrollen en vloeiende toonovergangen tot vertragingen, nagalmen en herhalingen. Met een simpele druk op de knop ver­ andert het geluid van de authen­ tieke houtblazersklank naar een gesynthetiseerde ‘blazer’. De EWI Solo is volgens AKAI geschikt voor spelers van elk niveau en doet niet af aan de ervaring van het bespelen van het originele blaasinstrument. De in­ gebouwde batterijen zorgen voor zeker twaalf uur speelplezier. De elektronische klarinet is voor circa 430 euro te koop. (JW) foto : akai ; falafval

We verspillen maar liefst een derde van al het eten dat we produceren. Per Nederlander komt dit neer op zo’n 41 kilo eten per persoon per jaar. Een kwart daarvan is groenten en fruit. Dat is zonde, vinden Scifo Minnaard en Ayuk Bakia. Daarom begonnen ze vorig voorjaar een missie tegen voedselverspilling, onder het motto: de een zijn afval, is de ander zijn Falafval. Ze wonnen er vervolgens de Aardig Onderweg Award 2019 mee van 25.000 euro. Van groenteresten die gewoonlijk bij het gft­afval terechtkomen, maken zij een variant van een gerecht uit het Midden­Oosten: fala­ fel, gefrituurde balletjes van gestampte kikkererwten. In plaats van de traditionele kikkererwten, verse kruiden en specerijen wordt Falafval ge­ maakt van spinazie­, wortel­ of bietenresten. ‘Falafval is duur­ zaam, volledig plantaardig, toegankelijk en lekker’, vertelt

Bakia. ‘We hebben een pro­ duct gemaakt met minimum waste en maximum taste.’ De oprichters van Falafval gaan samenwerken met bedrijven die continu zoge­ heten monostromen kunnen aanbieden, ofwel voedselrest­ stromen die niet zijn gemengd met andere reststromen. Denk bijvoorbeeld aan pulp dat overblijft na het per­ sen van groenten voor het maken van sap of aan te klein afgesneden groente zoals ui en paprika. Verder krijgen de makers hulp van het bedrijf Groencollect, dat streeft naar een verbetering van de afval­ status van producten. Sinds het ontstaan van Falafval, zoals ook hun bedrijf heet, heeft het reeds vier­ duizend broodjes Falafval direct aan consumenten verkocht. Voor 2021 hebben Bakia en Minnaard de ambitie om de productie op te scha­ len om ook de zakelijke markt te bedienen. (JW)

OKTOBER 2020 • DE INGENIEUR

41


EUREKA

Kogelvormige privéjet Bespaar flink op brandstof. Zo wil Otto Aviation de prijs van een vlucht met een privéjet in de buurt brengen van de prijs van een lijnvluchtticket. Privéjets zijn de toekomst van de luchtvaart, althans dat den­ ken ze bij Otto Aviation. Door de bedrijfskosten drastisch te verlagen kan een ticket volgens het Amerikaanse bedrijf in prijs gaan concurreren met lijn­ vluchten. Doorslaggevend zijn vooral de brandstofkosten. Otto Aviation ontwikkelde de Celera 500L die slechts een achtste van de brandstof van een reguliere privéjet verbruikt. Dat is allemaal te danken aan de bijzondere stroomlijnvorm die het midden houdt tussen een kogel en een zeppelin. Het ontwerp van de Celera 500L is gericht op het realiseren van een laminaire luchtstroming, waarbij de verschillende lucht­

42

DE INGENIEUR • OKTOBER 2020

lagen minimaal mengen of elkaar verstoren. Dit wordt onder meer gerealiseerd door messcherpe vleugels en een specifieke lengte­breedtever­ houding van de romp. Dit levert een stroomlijnvorm op die niet praktisch toepasbaar is op grote lijnvliegtuigen, maar wel op een kleine jet. Volgens Otto Aviation ligt de luchtweerstand hierdoor bijna 60 procent lager. De Celera 500L wordt aan­ gedreven door een vloeistof­ gekoelde V12­motor gekoppeld aan een duwpropeller. Lucht voor de verbranding en koeling van de motor wordt ingezogen via twee luchtinlaten bovenop de romp, voor het staartstuk. Met de duwpropeller haalt het

vliegtuig een kruissnelheid van 740 kilometer per uur en een bereik van ruim 8300 kilo­ meter. Het brandstofverbruik ligt daarbij op negen tot dertien liter per honderd kilometer. De cabine van de Celera 500L heeft een volume van 12,7 kubieke meter en 1,9 me­ ter stahoogte. Binnenin staan zes ruime, luxueuze stoelen. Naast het gebruik als privéjet biedt de Celera 500L dankzij het efficiënte ontwerp ook mogelijkheden als vliegende bus of taxi tussen talloze kleine en middelgrote luchthavens. Otto Aviation verwacht ergens in 2023­2025 FAA­certificering te krijgen en de eerste toestel­ len te kunnen leveren. (PS)

foto: otto aviation


Slim sorteren Een Duits bedrijf maakt een lopende band die verschillende producten verschillende kanten op kan sturen met hulp van een 5G-fabrieksnetwerk.

Draagbare luchtzuiveraar Door de coronacrisis nam de vraag naar mondkapjes wereldwijd explosief toe. Er is echter nog een hoop onduidelijk over de effectiviteit als beschermingsmiddel tegen covid-19. Standaard mondkapjes sluiten niet altijd even goed aan op het gezicht. Het Koreaanse elektronicaconcern LG introduceert nu een mondmasker voorzien van twee HEPA-filters dat de drager optimaal moet beschermen tegen alles van fijnstof en pollen tot allergenen, bacteriën en virussen. Het mondmasker van LG, ook wel PuriCare Wearable Air Purifier genoemd, is een soort combinatie van een gasmasker en een mondkapje. Volgens LG sluit het masker goed aan op het gezicht als gevolg van een ontwerpproces op basis van uitgebreide gezichtsanalyse. In het masker zitten twee elektrische ventilatoren, batterijen en twee HEPA-filters. Een sensor registreert wanneer er wordt in- en uitgeademd. Bij het inademen gaat de snelheid van de ventilatoren omhoog om de luchtstroom te versnellen. Bij het uitademen gaan ze langzamer draaien om geen weerstand te bieden aan de uitstromende lucht. Of je met het masker ook verstaanbaar iets kunt zeggen, blijft onduidelijk. De HEPA-filters hebben de H13-klasse met een bescherming van 99,95 procent MPPS (most penetrating particle size), de deeltjesgrootte waaronder ook virussen vallen. Tijdens het opladen van de batterijen gaat het masker in een houder waarin deze wordt gedesinfecteerd met uv-licht. LG gaat nog verder onderzoeken in hoeverre het mondmasker ook werkelijk effectief beschermt tegen covid-19. (PS)

Industrie 4.0 is erop gericht om productieprocessen steeds efficiënter, slimmer en flexibeler te maken. Dit moet een omschakeling mogelijk maken van massaproductie naar meer lokale, kleinschalige en op maat gemaakte productie. Dat vergt allerlei aanpassingen aan de huidige productiemachines- en systemen. Het Duitse bedrijf cellumation GmbH ontwikkelde alvast een alternatief voor de lopende band waarmee goederen individueel op elk moment alle kanten op kunnen worden bewogen. Met de celluveyor als bouwsteen kan een transportsysteem worden opgebouwd dat individuele producten of dozen in fabrieken kan transporteren, sorteren en groeperen. De celluveyor heeft een hexagonaalvormige basisplaat waar drie sets wielen uitsteken. Elke wielenset wordt via een riemoverbrenging aangedreven door een aparte elektromotor. Het loopvlak van ieder wieltje bestaat uit vier vrij draaiend opgehangen rollertjes met een gekromde vorm. De celluveyors zijn via plug and play aan elkaar te klikken tot een

groter oppervlak. De kracht van de celluveyor is dat de hardware universeel is en de softwarebesturing van de wielen op ieder moment kan worden aangepast. Actief aangedreven wielen bepalen de beweegrichting van een product of doos, terwijl de andere wielen met rollertjes alleen begeleiden. Cellumation installeerde de eerste prototypesystemen in 2019. Het systeem is nu marktrijp en kan een grote doorbraak krijgen dankzij de introductie van 5G-fabrieksnetwerken. 5G biedt de benodigde snelheid en bandbreedte voor dataverzending, verwerking via kunstmatige intelligentie en terugkoppeling om machines autonoom en in bijna realtime aan te sturen. De celluveyor biedt daarbij de flexibiliteit om op ieder moment – per product of doos – van richting te veranderen voor het sorteren en groeperen. Naast de flexibiliteit in gebruik, bespaart het systeem volgens cellumation tot wel 95 procent aan installatieruimte vergeleken met conventionele systemen. (PS)

(

foto : lg ; cellumation

OKTOBER 2020 • DE INGENIEUR

43


EUREKA

Zwaartekrachtbatterij

Hijs enorm zware gewichten van meer dan vijfhonderd ton de lucht in, bijvoorbeeld in een mijnschacht. Op die manier is flink wat overtollige elektriciteit op te slaan. Zon en wind zijn geen con­ stante energiebronnen. Is het windstil of bewolkt dan valt de elektriciteitsproductie omlaag, terwijl er bij harde wind of felle zon een overschot kan zijn. Het Schotse bedrijf Gravitricity ontwikkelde een systeem dat snel en efficiënt elektriciteit kan opslaan als potentiële energie en dat wanneer nodig weer vrij kan geven. De methode van Gravitricity werkt in de basis heel eenvou­ dig. Bij een overschot aan elek­ triciteit hijsen elektromotoren via een systeem van staal­ kabels en katrollen gewichten van vijfhonderd tot vijfduizend ton de lucht in. Is er juist veel vraag op het elektriciteitsnet en weinig productie dan laat het systeem de gewichten zakken, waarbij de motoren als genera­ tor werken. Afhankelijk van de vraag kan binnen een seconde

44

DE INGENIEUR • OKTOBER 2020

worden opgeschaald van nul naar vol vermogen. In tegenstelling tot verge­ lijkbare concepten, waarbij gewichten in een toren omhoog worden getild, werkt Gravitricity met oude mijnschachten of speciaal geboorde schachten waar de gewichten in kunnen zakken. Dit biedt een tilhoogte van 150 tot 1500 meter. De capaciteit van het systeem is uit te breiden door de omhoog ge­ hesen gewichten bovenaan op te stapelen. Een tweede manier is om de schacht luchtdicht uit te voeren en met de gewichten ook lucht samen te persen en op te slaan. Het systeem is schaalbaar van één tot twintig megawatt vermogen en met een energie­ levertijd van vijftien minuten tot acht uur. De efficiëntie van het systeem ligt tussen de 80 à 90 procent. Volgens Gravitricity

is het systeem kostenefficiënt én neemt de capaciteit niet af zoals bij elektriciteitsopslag in mega­accu’s. Het Schotse bedrijf stelt de levensduur op vijftig jaar. Het Nederlandse constructie­ bedrijf Huisman, gespeciali­ seerd in zwaar hijswerk, bouwt voor Gravitricity momenteel de onderdelen voor een demon­ stratiemodel. De installatie wordt zestien meter hoog, werkt met twee 25 ton zware gewich­ ten en krijgt een vermogen van 250 kilowatt. Het systeem gaat in het voorjaar van 2021 proef­ draaien in de haven van Leith bij Edinburgh. Op basis van de ervaringen wil Gravitricity vol­ gend jaar een eerste volwaardig systeem van vier megawatt in gebruik nemen en het systeem wereldwijd uitrollen door ge­ bruik te maken van bestaande mijnschachten. (PS)

foto : gravitricity


Opvouwbare kayak Vouw een surfplank in drieën zodat die makkelijker mee te nemen en op te bergen is. Surfen of peddelsurfen is leuk, maar zo’n plank is behoorlijk lastig met de fiets of zelfs met de auto te vervoeren. Dat vonden ook de bedenkers van de Origami Paddler. Ze maakten een surfplank die makkelijk op te vouwen en onder de arm naar het water te dragen is. Met de Origami Paddler kun je zowel standup-peddelboarden als kayaken. Dankzij twee scharnierpunten vouwt de plank op tot een derde van de originele grootte. Een aanhanger of spanbanden boven op de auto zijn voor vervoer niet meer nodig. Eenmaal ter plekke, is het openklappen van de plank voldoende om van start te gaan. Origami Paddler is stabieler en sneller te gebruiken dan bijvoorbeeld een opblaasbare surfplank, een alternatieve versie van de standup-peddelplank. Een vernuftig detail is de groeve waar de – eveneens opvouwbare – peddels precies in passen. De Origami Paddler is verkrijgbaar in gifgroen of kanariegeel en gaat vooralsnog voor 1050 euro over de toonbank. In opgevouwen toestand is het pakket zo’n tachtig bij negentig centimeter groot en het complete board inclusief peddels weegt ongeveer achttien kilogram. (JW)

Rolf zag een ding

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

Geen 3D-printer Afgelopen zomer heb ik in mijn vrije tijd gewerkt aan mijn lichtgevende skateboard. Een paar jaar geleden had ik een led-strip aan mijn longboard bevestigd. Daarbij liet ik het lichteffect van de leds in de strip met dezelfde snelheid naar achteren bewegen als de voorwaartse snelheid van het board, die ik mat met een sensor. Het lijkt er dan op alsof de lichten stil staan ten opzichte van de straat, terwijl je langsrijdt op je board. Supercool effect, maar de manier van maken was slordig: veel ducttape en hotglue hielden alles bij elkaar. Het zag er niet uit als een project waarop een ingenieur trots kan zijn. Ik had online ondertussen andere mensen gevonden die ook een led-strip aan hun longboard hadden vastgemaakt, overigens zonder het snelheidsafhankelijke effect. Deze makers hadden het wel netjes gemaakt: alles zat vast aan het board met zelfontworpen 3D-geprinte houdertjes. Als goede makers hadden ze de ontwerpen gedeeld. Daarmee werd de upgrade van mijn board een eitje: op print drukken, op mijn board schroeven en klaar, een prachtig afgewerkt longboard met snelheidsafhankelijke lichteffecten. Niet veel later kwam ik nog een 3D-printproject tegen. Op Twitter zag ik dat iemand een houder had geprint waarin je een spiegel kon klikken en die je vervolgens boven op het scherm van een laptop kon vastmaken. Daarmee werd de webcam in de laptop een documentcamera. Ideaal voor docenten die tegenwoordig thuis lesgeven om even een aantekening goed in beeld te brengen. Ik was de 3Dprintbestanden al aan het downloaden toen ik dacht: ‘Wacht eens even, dat kan toch ook met een stukje karton?’ Nog geen vijf minuten later had ik de vorm uit een oude doos geknipt, spiegeltje erin en voilà: werkte net zo goed. Een paar jaar geleden was 3D-printen nog nieuw en hoorde je dus vooral wat er allemaal mee kan: van geweldige interactieve mode van Anouk Wiprecht tot goedkoop geprinte handprothesen. Nu de techniek een beetje volwassen wordt, is het ook belangrijk om ons steeds af te vragen of het wel nodig is. Is het wel de beste oplossing? Bij de houders voor de led-strip wat mij betreft zeker wel. Die houders van metaal maken kost veel tijd en de markt is veel te klein om hier een giet-spuitmal voor te laten maken voor productie op grote schaal. 3D-printen is ideaal voor dit soort kleine oplagen. Bij de documentcamera was de 3D-printer echter overkill: een makkelijkere, goedkopere productiemethode was voor handen. Bij nieuwe fabricagemethoden moeten we natuurlijk kijken naar wat er allemaal voor cools mee kan, maar ook blijven opletten wanneer simpelere, al bestaande technieken, beter zijn. Rolf Hut is universitair docent aan de TU Delft, maker, spreker en schrijver.

FOTO : ORIGAMI PADDLER ; PORTRET : ROBERT LAGENDIJK

OKTOBER 2020 • DE INGENIEUR

45


SIX DAYS

THREE CONFERENCES

THREE FORUMS

ONE EXHIBITION

EUROPE’S PREMIER MICROWAVE, RF, WIRELESS AND RADAR EVENT

DISCOUNTED CONFERENCE RATES Register NOW and SAVE

Discounted rates up to and including 6th December 2020.

Register online at: www.eumweek.com

The Conferences (10th - 15th January 2021) • European Microwave Integrated Circuits Conference (EuMIC) 11th - 12th January 2021 • European Microwave Conference (EuMC) 12th - 14th January 2021 • European Radar Conference (EuRAD) 13th - 15th January 2021 • Plus Workshops and Short Courses (10th - 15th January 2021) • In addition, EuMW 2020 will include the Defence, Security and Space Forum, the Automotive Forum and the 5G Forum

The FREE Exhibition (12th - 14th January 2021) Register today to gain access to over 300 international exhibitors and take the opportunity of face-to-face interaction with those developing the future of microwave technology. The exhibition also features exhibitor demonstrations, industrial workshops and the annual European Microwave Week Microwave Application Seminars (MicroApps).

50 1969 - 2020

2020 The 50th European Microwave Conference

The 15th European Microwave Integrated Circuits Conference

2020

The 17th European Radar Conference

FREE EXHIBITION ENTRY Register now at www.eumweek.com


WAAR

KUN T

U

DEZE

MA A N D

N A A RT O E?

DE

IN GEN IEU R

TI P T

D AY I N TA P E R R I E R E N J I M H E I R B A U T

750 jaar stad aan de Rotte

tot 10/1

Fantastische tekeningen

Haar tekeningen worden wel vergeleken met de kunstwerken van Jeroen Bosch en van de Italiaanse meester Giovanni Battista Piranesi. Die laatste is haar grote idool, liet Carlijn Kingma zich ooit ontval­ len. Sinds eind september exposeert ze in Rijksmuseum Twenthe haar werk. Kingma is weliswaar opgeleid als in­ genieur, maar werkt nu als kunstenaar/ cartograaf en maakt de meest fantas­ tische tekeningen met extreme details.

Ze studeerde architectuur aan de TU Delft en haalde een 10 voor haar nogal onconventionele afstudeerwerk. Maar ze voelt zich ingenieur noch kunstenaar. ‘Ik ben cartograaf. Ik teken denkwerelden’, zei ze in 2018 in een uitgebreid interview in De Ingenieur. Tentoonstelling ‘Architectuur van het onzichtbare’, Rijksmuseum Twenthe, Enschede, tot 10 januari 2021, rijksmuseumtwenthe.nl

26/10 Digitale verduurzaming De coronacrisis brengt digitali­ sering in een versnelling en dit kan een positieve invloed heb­ ben op de energietransitie. Op het Data & Energie Congres te Den Bosch worden de kansen

van de crisis voor de energie­ transitie op een rijtje gezet. Het doel van het congres is om on­ der andere overheid, bedrijfs­ leven, woningcorporaties en technologiebedrijven samen

te brengen. Onderwerpen als datagebruik voor gemeenten, dataethiek en veiligheid in de energiesector, en burgerparti­ cipatie en energiedata zullen uitgebreid aan bod komen. In verschillende inspiratiesessies worden ook diverse voorbeel­ den van geïmplementeerde projecten gepresenteerd, ter lering voor toekomstige pro­ jecten. Data & Energie Congres, 26 oktober 12.30 – 18.00 uur, 1931 Congrescentrum ‘s-Hertogenbosch, KIVI-leden: 199 euro, dataenergie.nl

illustratie : carlijn kingma ; foto : depositphotos ; foto : archeologie rotterdam boor

Een stad bouwen en onderhouden is ingenieurs­ werk. Geen wonder dat er op de tentoonstelling ‘750 jaar Rotte / dam’ veel aandacht is voor technische hoogstandjes uit heden en verleden. Van de uitwate­ ringssluizen waarmee de stad al in de middeleeuwen het water in bedwang hield, tot de nieuwste regenradars en slimme daken. Te zien tot en met 21 maart 2021. ‘750 jaar Rotte / dam’, Museum Rotterdam, museumrotterdam.nl/ tentoonstellingen/ 750-jaar-rotte-dam

14/10 Thorium als brandstof Kan thorium het nieuwe alternatief worden voor brandstof voor kerncentra­ les in plaats van uranium? Op een webinar ligt Gerard Smals dit toe. Volgens Smals lost thorium in één klap de grote problemen rondom kernenergie op. Zo ontstaat er nauwelijks radioactief afval en is het element prak­ tisch oneindig beschikbaar in bijvoorbeeld zand. Webinar Kernenergie van de toekomst, Thorium, 14 oktober 19.30 – 22.00 uur, gratis, kivi.nl/activiteiten.

OKTOBER 2020 • DE INGENIEUR

47


S TA D S O N T W I K K E L I N G T E K S T: D E S I R E E H O V I N G

Een stad voor iedereen vraagt om nieuwe ontwerpmethoden

Vrouwen maken de stad (anders) Onze steden zijn ontworpen door mannen voor mannen. Daardoor ontbreekt het vrouwelijk perspectief en zijn steden niet voor iedereen even toegankelijk. Hoog tijd voor meer vrouwelijke input. Onze steden zijn prachtige plekken om te werken, uit eten te gaan, vrienden te ontmoeten en te wonen. Dat laatste doen we in toenemende mate. Wereldwijd leeft meer dan de helft van de bevolking in stedelijk gebied; in 2050 stijgt dat tot ruim tweederde volgens cijfers van de Verenigde Naties. In Nederland leeft nu al ruim 90 procent van de bevolking in stedelijk gebied. Toch sluit het ontwerp van steden lang niet altijd goed aan bij de behoeften van alle inwoners: man en vrouw, jong en oud. Dit komt onder andere doordat de stad in de decennia na de Tweede Wereldoorlog minder een plek voor vrouwen en kinderen was, schrijft socioloog Marguerite van den Berg van de Universiteit van Amsterdam in haar proefschrift. Wonen en werken waren toen ruimtelijk gescheiden. Vrouwen woonden in een buitenwijk om er het huishouden te doen en voor de kinderen te zorgen. Mannen waren de kostwinner en pendelden tussen hun huis en hun werk middenin de stad. ‘De modernistische stadsplanning was eigenlijk seksistisch en patriarchaal’, schrijft Van den Berg. Mannenberoepen Tegenwoordig wonen en werken veel mensen in een genderfying city, een term die Van den Berg bedacht voor de stad waarin de economie minder industrieel is geworden en meer gericht op dienstverlening, waarin ook vrouwen betaald werk doen, tweeverdieners leven en hele gezinnen wonen. Welke gevolgen die emancipatie precies heeft voor de inrichting van de stad is nauwelijks onderzocht. Dat heeft weer een andere oorzaak. Steden worden nog steeds vooral ontworpen, bedacht en gebouwd door mannen. Het zijn voornamelijk mannen die het beroep van architect, stedenbouwkundige, projectontwikkelaar en bouwvakker uitvoeren. Zo is 77 procent van de architecten in het architectenregister man; in 2003 was dat nog 85 procent. ‘In dit tempo duurt het nog vijftig jaar eer de helft van de ingeschreven architecten vrouw is’, aldus de Branchevereniging Nederlandse Architectenbureaus. Bij stedenbouwkundigen is de verhouding nauwelijks evenwichtiger, met 32 procent vrouw. 48

DE INGENIEUR • OKTOBER 2020

Wel studeren er al jaren evenveel mannen als vrouwen af aan de technische universiteiten en academies van bouwkunst. Deze studenten worden echter voornamelijk opgeleid door mannen, valt op te maken uit de podcast van UN Studio met architect Afaina de Jong. ‘Ik heb nooit een vrouwelijke docent gehad toen ik – dit was rond de eeuwwisseling – bouwkunde studeerde aan de TU Delft. En ik ben nog steeds de enige vrouw van kleur die daar lesgeeft. Hoe kunnen architecten goed ontwerpen als ze het vak maar vanuit één perspectief geleerd krijgen?’ Feministische stad Als vooral mannen onze steden bedenken, leidt dat tot problemen, is de kritiek. ‘Mensen ontwerpen nu eenmaal op basis van hun eigen ervaringen’, zegt Ellie Cosgrave, directeur van het Urban Innovation and Policy Lab van University College London, in een TED-talk waarin ze pleit voor een feministische stad. Om te garanderen dat bij het bouwen van stedelijke omgevingen ook rekening wordt gehouden met ervaringen van vrouwen, hebben we ook vrouwelijke vertegenwoordiging en input nodig. ‘In een feministische stad heeft iedereen vrijheid en toegang tot de kansen en middelen van de stad, ongeacht geslacht, geaardheid, ras, klasse en fysieke bekwaamheid.’ Toch is het gros van de steden ongelijk toegankelijk. Hoe kan dat? Als mannen een stad ontwerpen, dan denken ze eraan hoe ze in de ochtend met de auto naar hun werk rijden en in de avond weer terugkomen. Ze hebben geen idee van wat er in de tussentijd in een stad gebeurt, zei Sabina Riss, een architect die les geeft aan de Technische Universität Wien, in de Engelse krant The Guardian. Anders zouden ze weten dat mannen en vrouwen hun metropool verschillend gebruiken: zo is tweederde van de autorijders man en tweederde van de voetgangers vrouw, bleek uit onderzoek in de stad Wenen in de jaren negentig. Volgens cijfers van het Centraal Bureau voor de Statistiek uit 2017 is dat nog steeds zo. Mannen en vrouwen verplaatsten zich anders; zo besturen mannen een kwart vaker een auto dan vrouwen, en vrouwen verplaatsen zich vaker en gaan dan ook vaker te voet, met


Ontwerpers en ingenieurs zien de ‘standaard man’ als default bij het ontwerpen van producten, straten en steden

dat ze denken dat iedereen universele behoeften heeft. En als ze al vervoersstatistieken bijhouden, dan worden ze niet onderverdeeld in mannen en vrouwen. Kortom, er is een genderdatakloof, zo luidt de centrale boodschap van Perez. Dat heeft grote gevolgen, want daardoor kijken ontwerpers, ingenieurs en wetenschappers door de lens van de ‘standaard man’ en zien ze de man als default bij het ontwerpen van producten, straten en steden. Dat zie je bijvoorbeeld ook bij de openbare toiletten (zie kader Gelijkwaardige toiletbele-

ving op pagina 50). Naast toegankelijk en gelijkwaardig, is een inclusieve stad ook veilig voor iedereen. De meeste vrouwen ervaren hun stad als onveiliger dan mannen. Zo reist de Amsterdamse wethouder van Ruimtelijke Ontwikkeling en Duurzaamheid, Marieke van Doorninck, heel anders door de stad dan haar man. ‘Ik neem ’s nachts andere fietsroutes naar huis dan hij. Toen we het daarover hadden, was hij verbaasd dat ik sommige plekken vermeed’, zei ze deze zomer in Het Parool. En ze is niet de enige. t

de fiets of het openbaar vervoer dan mannen. ‘Mannelijke ingenieurs richten zich in het algemeen vooral op mobiliteit die met werk te maken heeft. Vaste arbeidstijden leiden tot spitsuren in het verkeer en planners moeten de maximale capaciteit kennen die de infrastructuur aan kan. Er is dus een technische reden om te plannen voor de spits’, zegt de in Londen woonachtige journalist Caroline Criado Perez. Ze schreef het boek Onzichtbare vrouwen dat toont hoe de wereld grotendeels voor mannen is ingericht. Al verklaart de noodzaak om te plannen voor de spits niet het negeren van verplaatsingen van vrouwen die te voet en voornamelijk buiten de spits plaatsvinden. Waarschijnlijk kwamen mannelijke planners niet op het idee dat vrouwen misschien andere behoeften zouden hebben, stelt Perez in haar boek. Daarnaast worden vrouwen als lastiger te meten gezien, omdat hun verplaatsingspatronen ingewikkelder zijn. Vervoersbedrijven zijn bovendien niet in die gegevens geïnteresseerd, om-

Aspern, een nieuwe wijk in Wenen die door vrouwelijke architecten is ontworpen foto : depositphotos

OKTOBER 2020 • DE INGENIEUR

49


S TA D S O N T W I K K E L I N G

Gelijkwaardige toiletbeleving Het is iedereen vast wel eens opgevallen dat de wachtrij voor vrouwen altijd langer is dan die van mannen. Dit komt doordat bij het ontwerpen niet genoeg rekening is gehouden is met de verschillende toiletbehoeften van mannen en vrouwen. Ontwerpers denken dat ze gelijkwaardig met mannen en vrouwen omgaan door ze allebei evenveel ruimte te geven. Maar dat is een misvatting: vrouwen hebben meer tijd en ruimte nodig om de toiletvoorzieningen te gebruiken. Ze hebben ten eerste

altijd een heel hokje nodig, ze moeten soms ook menstruatieproducten verwisselen en vaak voor de kinderen zorgen vanwege een ongelijke verdeling van zorgtaken. Gemiddeld verblijven vrouwen drie keer zolang op het toilet als mannen. De toiletruimte zou in theorie dan evenredig zo groot moeten zijn. Dus als ontwerpers inclusieve toiletten willen bedenken, dan gaat het er niet om dat het er gelijkwaardig uitziet, maar dat mannen en vrouwen het toilet gelijkwaardig beleven.

De Amsterdamse plaskrul, een openbaar toilet alleen voor mannen. Een ontwerp van Jan van der Mey uit 1915. foto : brbbl - eigen werk 50

DE INGENIEUR • OKTOBER 2020

‘Elke vrouw heeft verhalen over de keer dat ze een lan­ ge en kronkelige route naar huis nam om er zeker van te zijn dat ze echt alleen was. We variëren onze reisroutes en dragen onze sleutels in onze vuist. We vermijden bepaal­ de plaatsen volledig. Dit alles zorgt voor een uitputtende reeks routinematige en spontane veiligheidsbeslissingen en de noodzaak van een constante aandacht voor veilig­ heidskwesties. Dat kost niet alleen veel tijd en energie, maar leidt ook tot stress en uiteindelijk geeft het vrouwen minder kansen’, schrijft Leslie Kern, hoogleraar geografie bij de Mount Allison University en schrijver van het boek Feminist City. Maar hoe zorgen we nu voor inclusievere Nederlandse steden? In Amsterdam laat wethouder Van Doorninck vrouwen meepraten over de toekomst van hun stad. Ze wil hun ideeën gebruiken in de Omgevingsvisie 2050, een toekomstplan voor Amsterdam dat medio 2021 wordt voorgelegd aan de gemeenteraad. ‘Vrouwen zijn cruciaal, omdat ze hun eigen buurt vaak beter kennen dan mannen en beter dan professionals. Ze zijn heel betrokken bij soci­ ale activiteiten, hebben ideeën over de stad die verder gaan dan hun eigen belang, maar worden nog weinig gehoord’, zegt ze in haar werkkamer op het stadhuis. Vrouwenadviesraad Onder de noemer WomenMakeTheCity kwamen ruim een jaar geleden voor het eerst tachtig vrouwen uit de hoofdstad bij elkaar om te praten over thema’s als toe­ gankelijkheid, inclusiviteit, veiligheid, verbinding, ont­ moeting en jongeren. Daaruit ontstond de Vrouwen­ adviesraad: negen vrouwen die op tweemaandelijkse bijeenkomsten het team van de omgevingsvisie scherp houden en adviseren over de te maken keuzen. In mei van dit jaar organiseerde deze raad vanwege de corona­ maatregelen drie online bijeenkomsten. ‘Intussen hebben meer dan tweehonderd vrouwen meegedaan’, zegt Marthe Singelenberg, projectleidster van WomenMakeTheCity. ‘Het gaat ons niet alleen om wat vrouwen zelf belangrijk vinden. Vrouwen hebben een breed perspectief en zijn verbindend: ze praten ook met mensen met een beper­ king, schulden, een migratieachtergrond, afstand tot de arbeidsmarkt en met jongeren.’ Aan het begin van de zomer gaf de adviesraad van WomenMakeTheCity tien adviezen aan de gemeente. Daarin staat onder meer: ‘Zorg voor woningbouw­ projecten die betaalbaar, inclusief, gemengd en duur­ zaam zijn. Menging van verschillende soorten wonin­ gen op blokniveau is wenselijk, want dit zorgt voor ontmoeting en kansgelijkheid.’ In de stad Wenen leidde een soortgelijk advies al tot de Frauen­Werk­Stadt, het grootste voorbeeld van vrouwvriendelijke woon­ en stadsontwikkeling in Europa. Het is een complex van 357 wooneenheden dat helemaal is gemaakt door vrou­ welijke architecten. Opvallend zijn de kinderwagenop­ slag op elke verdieping en de brede trappenhuizen om contact met de buren te stimuleren. Een ander advies van de Amsterdamse vrouwen gaat over het creëren van meer vrij toegankelijke ontmoetingsplekken waar verschillende soorten mensen elkaar kunnen ontmoeten, zowel in de openbare ruimte als in semi­openbare ruimtes. In Barcelona zet de activis­


Luchtfoto van superblokken in Barcelona. Een superblok wordt gevormd door een vierkant van negen stadsblokken samen te voegen en af te sluiten voor het meeste autoverkeer zodat er meer publieke ruimte is om te zitten, wandelen en spelen. foto : depositphotos

We moeten manieren vinden om meer perspectieven aan tafel te krijgen

tische burgemeester Ada Colau zich al actief in voor meer ontmoetings­ plekken. Dat doet ze door voet­ gangers de stad te laten heroveren via zogenoemde superblokken, superilles in het Spaans. Een superblok wordt gevormd door een vierkant van negen stads­ blokken – gesloten bouwblokken met straten ertussen – samen te voe­ gen en af te sluiten voor het meeste autoverkeer. Alle geparkeerde auto’s gaan ondergronds, waardoor par­ ken, groenvoorzieningen, zitjes en speelplekken vol mensen de drukke kruispunten kunnen vervangen. In 2018 bouwde Barcelona het eerste superblok en intussen zijn er al zes. Het uiteindelijke doel is om meer dan vijf­ honderd superblokken te bouwen. Investeerders De vraag is of de adviezen van WomenMakeTheCity een stad als Amsterdam in de praktijk toegankelij­ ker zullen maken voor alle inwoners. Socioloog Van den Berg is hier sceptisch over: ‘Iedereen laten mee­ praten is leuk, maar Amsterdam is allang niet meer van Amsterdam noch van de Amsterdammers’, reageert ze per e­mail. Op de vraag hoe je de stad dan toeganke­ lijker zou kunnen maken voor al haar inwoners, ant­ woordt ze: ‘Die vraag valt niet te beantwoorden zon­ der je eerst af te vragen van wie de stad nu is. De stad Amsterdam is van investeerders en daardoor niet toe­

gankelijk. Daar kan geen inspraak of inclusie tegenop.’ Toch heeft Nathalie de Vries, archi­ tect en partner bij het Rotterdamse bureau MVRDV en hoogleraar architectural design aan de TU Delft, een aantal hoopvolle ideeën voor meer inclusieve steden. ‘Opdrachtgevers focussen vaak vooral op woningen en minder op de openbare ruimte. Het gesprek over wat te doen met het gebied tussen gebouwen zou veel vanzelfsprekender moeten worden.’ Daarom pleit De Vries voor meer afspraken over die ruimte. ‘Met mijn bureau proberen we bijvoorbeeld meer groen in projecten te krijgen. En dus zorgen we dat daarvoor geld wordt vrijgemaakt.’ Ook moeten ontwikkelaars, architecten, stedenbouwkundigen en gemeenten durven het gebruik van bepaalde ruimten in en om gebouwen juist niet vast te leggen. ‘Je weet vaak nog niet wie de toekomstige bewoners zijn, dus dat maakt het ingewikkeld. Daarom zouden we inter­ actievere manieren van ontwerpen moeten bedenken, zodat meer mensen invloed krijgen op het ontwerp van hun stad, wijk en buurt.’ In de kern moeten we volgens De Vries manieren vinden om meer perspectieven aan tafel te krijgen. En dat vraagt vooral om veel meer emancipatie. ‘Pas als alle sectoren die aan de inrichting van een stad werken een afspiegeling van de samenleving vormen, wordt een stad ook inclusief.’ OKTOBER 2020 • DE INGENIEUR

51


De Ingenieur in gesprek

De creativiteit van computers verrast zelfs schrijver en wiskundige Marcus du Sautoy

‘Wat betekent het dat code kan leren?’ Computers kunnen bijna alles beter en sneller dan de mens. Zelfs op creatief vlak behalen ze indrukwekkende resultaten. Zo componeert een computer met deep learning inmiddels met gemak een ontroerend stuk in de stijl van Bach. Beangstigend? In zijn boek De code van creativiteit laat Marcus du Sautoy zien dat kunstmatige intelligentie bovenal een krachtig gereedschap is waaraan we veel kunnen hebben. Tekst: Jim Heirbaut

Marcus du Sautoy combineert eigenlijk twee carrières: die van gerespecteerd wiskundige die kennis aan het vakgebied toevoegt, en die van schrijver van populaire boeken over wetenschap. Hij weet alles van wiskunde en zit diep in de informatica, maar dat computers en algoritmen echt creatief kunnen worden, kwam zelfs voor hem als een grote verrassing, bekent hij in zijn boek De code van creativiteit, dat in september in het Nederlands verscheen. Wat kan artificiële intelligentie (AI) betekenen voor ingenieurs? ‘AI is op dit moment heel goed in het analyseren van bestaande data en daar iets nieuws mee verzinnen. Neem antibiotica. AI is zeer geschikt om bestaande, werkende stoffen die bacteriële infecties te lijf gaan te bekijken en op basis daarvan suggesties te doen voor nieuwe stoffen die net zo goed of zelfs beter zijn.’ Kunstmatige intelligentie kan goed grote hoeveelheden data verwerken en daarin patronen ontdekken die een mens mist. Is the sky the limit? ‘Computers en algoritmen kunnen met data overweg op een heel andere schaal dan mensen, dat klopt. Dat zal ons zeker nieuwe inzichten geven. Tegelijkertijd moeten we goed blijven opletten of de gevonden patronen wel ergens op slaan. Je kunt ook gewoon te veel data hebben, waar dan valse patronen in worden gevonden. Wie duizenden pijlen richting een dartboard gooit, zal er ook wel eentje in de bullseye krijgen, maar 52

DE INGENIEUR • OKTOBER 2020

dat zegt nog niets. Als AI in een enorme berg data een patroon ontwaart, dan is dat een teken dat hier misschien iets interessants aan de hand is. Dat vormt dan het begin van een reis, niet het einde.’ De rechtspraak is een plek waar rechters en advocaten enorme bergen informatie moeten doorspitten. Krijgen we ooit een AI-rechter? ‘Interessante gedachte, maar ook hier is het opletten. Bij het doornemen van jurisprudentie kan AI zeker iets betekenen. Software kan nu eenmaal sneller data analyseren dan een mens. Maar wie algoritmen gaat trainen op uitspraken en veroordelingen uit het verleden, riskeert dat ze vooroordelen ontwikkelen. Misschien dat iemand met een andere huidskleur strenger wordt berecht, omdat dat in het verleden zo ging. Een tweede gevaar is dat een AI-rechter geen gevoel heeft voor het sociale aspect en voor culturele subtiliteiten van een rechtszaak. Voor het begrijpen van de context zijn mensen onontbeerlijk. Een menselijke rechter die AI-gereedschappen gebruikt voor het doorspitten van die stapels jurisprudentie, dat is wel ideaal.’ U raakte ontroerd van een stukje Bach op de radio dat door een algoritme bleek te zijn gecomponeerd, schrijft u in uw boek. ‘Ja, ik voelde me een beetje opgelicht toen ik dat hoorde. Veel mensen hebben dat, begrijp ik. Ze worden liever geroerd door muziek die door een mens is bedacht. Maar als je even doordenkt, maakt het eigenlijk niet


uit. Als ik jou een goede grap vertel, en je moet erom lachen, en daarna verklap ik je dat de grap is verzonnen door een AI, dan doet dat niet af aan de oprechtheid van je lach. Die emotie is echt, wat mij betreft.’ Toch voelt het raar. ‘Begrijpelijk, maar eigenlijk is het niet zo raar dat je geëmotioneerd kan raken van een stukje Bach dat foto : oxford university images / joby sessions

1996: Hoogleraar wiskunde aan de University of Oxford

2008: Benoemd tot hoogleraar in het publieksbegrip van wetenschap aan de University of Oxford, waarmee hij Richard Dawkins opvolgt

2019: Publiceert zijn boek The creativity code (net verschenen in het Nederlands met als titel De code van creativiteit)

is verzonnen door een computer. Want hoe heeft de AI dit geleerd? Door heel veel stukken van Bach te analyseren, en dat is muziek die veel mensen raakt. Eigenlijk helpt de AI ons om een stukje van de emotionele binnenwereld van Bach te ontdekken dat we nog niet kenden. Dat is deels opwindend en deels verontrustend, want het bewustzijn van de persoon Bach is er niet meer.’

t

Vanaf 1990-heden: Schrijft talrijke artikelen en boeken over wiskunde en populaire boeken over wetenschap

OKTOBER 2020 • DE INGENIEUR

53


QUOTE

In zijn boek schrijft Du Sautoy over de Britse band Massive Attack, die een paar jaar geleden muziek uitbracht die voor elke luisteraar werd gepersonaliseerd op basis van gegevens uit diens mobiele telefoon, zoals locatie, tijd, foto’s en social mediagebruik. De band had vier nummers geschreven, die bestonden uit kleine stukjes, waarmee een AI naar hartenlust kon combineren.

We moeten oppassen AI een eigen identiteit toe te kennen

Wat laat dit volgens u zien? ‘Dat AI uitingen van kunst helemaal voor iedereen op maat kan maken. De liedjes van Massive Attack klinken steeds weer anders, naar gelang van hoe je je die dag voelt. Dit vind ik heel interessant: dankzij AI kan de luisteraar een meer persoonlijke band krijgen met een kunstenaar, in dit geval een band. De gamewereld is trouwens ook een interessante, want hier kan AI muziek helemaal op maat maken voor de situatie waarin je verkeert. Stel dat je een game speelt en je loopt een omgeving binnen waar gevaar dreigt, dan kan AI de muziek live aanpassen aan wat er gebeurt. Hier is de techniek perfect voor, want je kunt onmogelijk aan een menselijke componist vragen om muziek te bedenken voor een oneindig aantal situaties.’

De code van creativiteit. Hoe AI leert schrijven, schilderen en denken Marcus du Sautoy | 318 Blz. | € 24,95

54

Deze personalisatie, wat is daarmee nog meer mogelijk? ‘Voor mij als auteur van boeken is dit ook superinteressant. Want eigenlijk is het raar dat ik nu één boek schrijf, waarvan ik maar moet hopen dat verschillende doelgroepen, met uiteenlopende niveaus en voorkennis, het begrijpen en waarderen. Hoe mooi zou het niet zijn als ik voor iedereen een boek op maat kon maken. Naar gelang de doelgroep bevat elke versie extra elementen, of de onderdelen staan in een andere volgorde. AI maakt dat mogelijk, want dat heeft geanalyseerd wat iemands opleidingsniveau is, diens interesse en welke boeken hij of zij eerder las.’ Met taal heeft kunstmatige intelligentie het vaak nog lastig, schrijft u. Menselijke vertalers zullen het nog lange tijd blijven winnen van de computer. ‘Vooropgesteld, AI-vertalers, zoals Google Translate, hebben in de afgelopen jaren een enorme vooruit-

DE INGENIEUR • OKTOBER 2020

gang geboekt, met dank aan machine learning. Maar ze zijn nog niet zo goed als menselijke vertalers. Een algoritme mist de context die mensen wel snappen. Neem het zinnetje “De gemeenteraadsleden verleenden de demonstranten geen vergunning, omdat ze bang waren voor geweld”. Wij mensen snappen waar dat woordje “ze” naar verwijst, maar een computer heeft er grote moeite mee. Die ontbeert de voorkennis die daarvoor nodig is. Zo zijn er tal van voorbeelden te verzinnen. Om taal te begrijpen is veel meer nodig dan alleen grote datasets.’

En ik als journalist, moet ik me al gaan omscholen? ‘Haha, dat valt mee hoor. Er is zeker een gevaar dat een deel van de journalisten zal worden vervangen door schrijvende computers, want AI kan al behoorlijk coherente berichten schrijven. De meest voor de hand liggende plek voor AI-journalistiek is in bedrijfsjournalistiek, van die saaie berichten over bedrijven en financiële cijfers. Dat kan een algoritme goed, en daar moet je ook geen mankracht aan verspillen.’ Ziet u kunstmatige intelligentie ooit echt autonoom worden? ‘Wij mensen lopen gemakkelijk in de val dat we AI een eigen identiteit toekennen, maar daar moeten we mee oppassen. Aan de andere kant staan we nu op een punt waar de code achter een algoritme zichzelf steeds aanpast, muteert – het heet niet voor niets deep learning en machine learning. Dit is dus anders dan het bouwen van een machine waarbij je precies weet wat die gaat doen. Dat is het interessante en ook voor sommige mensen een beetje beangstigend. AI heeft een zekere autonomie. Maar AI is echt nog alleen een heel krachtig gereedschap en niet, zoals Hollywood ons soms wil doen geloven, een nieuwe levensvorm die ontstaat. Ik denk dat AI te veel wordt gehypet, deels door bedrijven, deels doordat het goede nieuwsverhalen oplevert. Met mijn boek wil ik mensen een realistisch inzicht geven in AI – de motorkap optillen. Wat betekent het dat code nu kan leren? Als mensen dat gaan begrijpen, wordt kunstmatige intelligentie misschien wat minder mysterieus.’ foto : ruby ingleheart


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

Ik wil graag in China werken. Hoe bereid ik me daarop voor? ‘Er zijn twee routes om een baan te vinden in China: op eigen houtje of via een multinational met een filiaal in Nederland en China. Persoonlijk raad ik de tweede optie aan. Zoek je zelfstandig een baan in China, dan is het raadzaam dit te doen via een uitzendbureau dat daar bekend is. Voor vertrek naar China, of een ander land, moet je de praktische details met je werkgever bespreken. Grote multinationals weten wat hierbij komt kijken en hebben vaak een soort checklist. Bij kleinere bedrijven die nog niet vaker iemand hebben uitgezonden, is het goed zelf hiervoor te zorgen. Wie regelt huisvesting? Wie betaalt eventuele tijdelijke hotelkosten? Regelt jouw werkgever ziektekosten- en aansprakelijkheidsverzekering, ook voor je gezin als dat meeverhuist? Krijg je vergoeding voor de kosten van een dure internationale school voor de kinderen? Is je rijbewijs wel geldig in China? Zo niet, wie betaalt er voor een nieuw rijexamen? Vergoedt de werkgever familiebezoek in Nederland? Wil je slechts tijdelijk naar China, zorg dan dat je terugkeergarantie hebt. Dat kun je regelen via een zogeheten expatriate contract. En kom je weer terug, houd er dan rekening mee dat je in de tijd in het buitenland geen belastingen en sociale lasten hebt betaald, zoals AOW en pensioenpremie. Een werkgever in Nederland kan ervoor zorgen dat dergelijke belastingen in de tussentijd wel worden afgedragen. Tot slot moet je zelf een aantal zaken regelen, zoals wat je met je woning doet. Zorg ook voor een testament. Bereid je voor op het land, neem lessen Mandarijn. Zodra je in China aankomt, kun je contact zoeken met het consulaat of de ambassade in de stad waar je zit. Dat heeft zicht op expat-verenigingen en kan je helpen voet aan de grond te krijgen.’ Coach: Jenk de Jong Heeft u ook een vraag? Mail naar redactie@ingenieur.nl FOTO : ROBERT LAGENDIJK

Bescherming Het is misschien een beetje vroeg om al de balans op te maken, maar het knettergekke jaar 2020 staat voor mij in het teken van persoonlijke bescherming. Mijn tandarts, die jaren terug al vaststelde dat nachtelijk tandenknarsen tot stevige slijtage aan het ivoor in mijn mond had geleid, vond het eindelijk tijd voor een beschermplaat. Nu ligt naast mijn bed een stuk plastic dat ik vlak voor het slapengaan naadloos op de bovenkant van mijn gebit klik. Ik kwijl mezelf een drijfnat kussen, maar mijn tanden zijn veilig. Behalve mijn tanden bescherm ik tegenwoordig ook mijn hoofd; ik zoef met een fietshelm op door de straten van Amsterdam. Ook dat had ik niet geloofd als je me het een jaar geleden had verteld. Een helm, dat was iets voor motorrijders, mensen op scooters en fietsende expats uit Duitsland of de Verenigde Staten. Zag je iemand op een stadsfiets met een helm op, wist je zeker dat het geen Nederlander was. Maar ik ben van mening veranderd. Dat begon met een naar bericht. De schoonzoon van een goede vriendin fietste in Zuid-Limburg met hoge snelheid een heuvel af, miste een stopbord en knalde op een auto. Zijn lichaam ligt sindsdien in puin; of hij ooit nog de oude wordt, is de vraag. De druppel was toen mijn dochter van acht – heeft sinds haar peutertijd al een fietshelm – ineens vroeg: ‘Pap, waarom moet ik op de fiets een helm op en jij niet?’ Ik had er geen goed antwoord op. Een kekke helm gekocht en sindsdien nooit meer zonder dat ding van huis. Maar het toppunt van ‘raar’ is wel het feit dat ik tegenwoordig met een stoffen lapje voor mijn neus en mond naar bakker en buurtsuper ga. Die had ik zeker niet zien aankomen begin van het jaar. Ik doe het omdat het mondkapje misschien/waarschijnlijk/hopelijk/mogelijk enige bescherming biedt tegen het oppikken van SARS-CoV-2-virusdeeltjes in de lucht. En andersom, mocht ik corona onder de leden hebben, dan vangt het textiel hopelijk wat ziekmakende deeltjes op die ik uitstoot. En zo heb ik dit jaar het een en ander geleerd over persoonlijke bescherming. Mijn gebitsbescherming werkt zeker, want tandenknarsen is simpelweg onmogelijk met dat kreng in je mond. Mijn fietshelm biedt mij waarschijnlijk enige bescherming, maar niet als ik de pech heb net verkeerd terecht te komen. En van dat mondkapje weet ik helemaal niet zeker of het iets doet, de wetenschap is het er nog niet over eens. Toch neem ik bij dit nieuwe virus, waarover nog lang niet alles bekend is, graag het zekere voor het onzekere. OKTOBER 2020 • DE INGENIEUR

55


Meer is beter In Meer draait duurzaamheid om de mogelijkheden van technologie, niet om de keer­ zijde ervan. Tekst: Jim Heirbaut

Het is onmogelijk niet optimistisch te worden bij het lezen van het boek Meer, dat onlangs verscheen en Hoe overvloed de wereld juist duurzamer en welvarender maakt als ondertitel meekreeg. Je krijgt eigenlijk het tegenovergestelde van het gevoel dat het dagelijks nieuws oproept dat ons om de oren slaat met oorlog, pro­ test, belastingontduiking en natuurlijk Het Virus. De auteurs zetten de schijnwerper op vooruitgang en de mogelijkheden van technologie en innovatie, in plaats van op behoudzucht en hindernissen. De belangrijkste boodschap van de auteurs is dat we meer economische groei nodig hebben, meer energie en meer intensivering. Daarmee gaan ze lijnrecht in tegen wetenschappers en organisa­ ties die zeggen dat de aarde veel te veel mensen telt en dat besparing en een rem op economische groei de enige manieren zijn om de boel nog een beetje leefbaar te houden. Dierenleed Neem de landbouw. Het boek neemt stelling tegen wetenschappers die geloven dat kleinschalige landbouw – zoals we het vroeger deden – de wereld op een duur­ zamere manier kan voeden. De landbouw zou juist nog meer moeten intensiveren, want dan kunnen we op een kleiner oppervlak meer voedsel produceren. De ruimte die daarmee vrijkomt, zou weer natuur moeten worden, waar mensen kunnen recreëren. Die intensievere landbouw is mogelijk door moderne technieken in te zetten, zoals het met biotechnologie genetisch aanpassen van gewassen (wat nu in Europa niet mag), het toepassen van big data op de akkers van de boer en door drones en robots in te zetten (precisie­ landbouw). Terwijl de landbouw intensiever zou moeten worden op een kleinere ruimte, voorzien de schrijvers van Meer het einde van de dierhouderij voor ons vlees. Al dat dierenleed is niet meer te verde­ digen, zeker met de technieken die eraan komen om vlees in een fabriek te maken. En volgens de laatste berichten zijn er voor zuivelproducten over een paar

56

DE INGENIEUR • OKTOBER 2020

jaar ook al geen dieren meer nodig. En zo gaat het maar door met hoofd­ stukken als ‘Meer energie’, ‘Meer lief­ dadigheid’ en ‘Meer ruimtelijke ordening’. Het sleutelhoofdstuk is dat over het voorzorgsprincipe (‘voorkomen is beter dan genezen’). Dat principe moet bij het grofvuil, betoogt Ralf Bodelier, want te vaak zit het vooruitgang in de weg. Bijvoorbeeld bij gentechnologie, kern­ centrales en nanotechnologie. In plaats daarvan bepleit Bodelier het activerings­ principe: een open, nieuwsgierige hou­ ding die niet alleen de risico’s maar vooral ook de voordelen van de nieuwe inzichten en technologieën bestudeert. Het boek is een verzameling essays, geschreven door verschillende auteurs. Veel van hen kennen we uit de kranten­ kolommen, die ze regelmatig vullen met opiniestukken. Een deel van de schrij­ vers van het boek heeft de Bende van de Vooruitgang gevormd, waarmee ze langs theaters trekken om hun optimistische kijk op de toekomst van de wereld te verkondigen. Helikopter Meer is een fijn boek, want het laat zien wat de mensheid met technologie en wetenschap allemaal vermag. Maar de vorm van het boek gaat na verloop van tijd wat vervelen. De auteurs zweven de hele tijd in een helikopter boven hun onderwerp, trends duidend met onder­ zoeksrapporten en wetenschappelijke studies. Als lezer snak je op een gegeven moment naar een flintertje twijfel, een persoonlijke anekdote of, gewoon, een sprekend persoon in de tekst. Dat neemt allemaal niet weg dat het méér dan de moeite waard is om te lezen. Het boek kiest de optimistische aanpak: als de wereld (nog) meer gebruik maakt van de wetenschappelijke en rationele aanpak, dan zijn behoorlijk wat van de grote problemen van onze tijd op te lossen. Een positieve can do­houding die ook ingenieurs zal aanspreken. Meer. Hoe overvloed de wereld juist duurzamer en welvarender maakt Hidde Boersma e.a. | 256 Blz. | € 24,99


Het gif van social media In de Netflix-documentaire The Social Dilemma geven ingenieurs die zelf social mediaplatforms bouwden een inkijkje in de dubieuze mechanismen waarmee dit soort media ons manipuleren. Stevin, wereldverbeteraar Weinig wetenschappers waren zo veelzijdig als Simon Stevin. Een nieuwe duik in de archieven levert een lezenswaardige levensbeschrijving op. Tekst: Pancras Dijk

Scholen, straten, pleinen, bagger- en onderzoeksschepen, academische prijzen en verenigingen van technische studenten zijn naar hem vernoemd. Toch is het de vraag of we het belang van Simon Stevin wel genoeg erkennen. In 2020, het jaar van zijn vierhonderdste sterfdag, is het tot nu toe oorverdovend stil geweest rond het Brugse genie. De tentoonstelling Simon Stevin van Brugghe, 1620-2020, tot eind november te zien in het Stadsarchief Brugge, brengt daarin gelukkig enige verandering. Het bijbehorende boek geeft een beknopt, maar toch vrij compleet beeld van Stevin, de wereld waarin hij leefde en zijn belang voor wetenschap en maatschappij. Details over Stevins leven zijn schaars. De auteurs zijn opnieuw de archieven ingedoken, wat over Stevin zelf weinig nieuws oplevert, maar wel resulteert in een levendige beschrijving van het zestiende-eeuwse Brugge. De verhalende bibliografie geeft vervolgens een duidelijk idee van het snelwerkende brein van Stevin. Moeiteloos wisselde hij baanbrekende studies op het gebied van interesttabellen af met publicaties over logica, waterwerken, navigatieproblematiek, hemellichamen en fortificatiesystemen, om maar wat voorbeelden te noemen. Zo legde hij een wetenschappelijk fundament waarop latere grootheden – de Britse natuurkundige Isaac Newton niet in de laatste plaats – konden voortbouwen. Het derde deel van het boek is het interessantst: hoe veranderde Stevin de wereld? Dat hij betrokken was bij de oprichting van de eerste ingenieursschool van Nederland (in Leiden) is nog wel de minste in een lange reeks verdiensten. Als degene die de wereld decimaal leerde denken, wiens eigen terminologie (hij introduceerde een woord als ‘wiskunde’) nog dagelijks wordt gebruikt en die als eerste begreep hoe molens in serie kunnen samenwerken om grote droogmakerijen te realiseren, had Stevin meer aandacht verdiend dit jaar. Maar dit boek maakt veel goed.

Wat begon als een geinig smoelenboek op een Amerikaanse universiteit, groeide uit tot het eerste grote sociale medium, Facebook. Social media zijn een enorme uitkomst voor veel mensen. Zij kunnen op afstand volgen hoe het met vrienden of familie gaat, leuke foto’s met elkaar delen of zelfs afspreken om samen te gaan demonstreren tegen de regering. De Arabische lente van zo’n tien jaar geleden werd aangezwengeld via Facebook. Maar het is uit de hand gelopen, betoogt de nieuwe documentaire The Social Dilemma, sinds een paar weken te zien op Netflix. Platforms als Facebook, Twitter, Snapchat, Instagram, WhatsApp en WeChat verzamelen veel te veel gebruikersdata, maken ons verslaafd en vormen zelfs een bedreiging voor de democratie. Social mediaplatforms draaien achter de schermen krachtige algoritmen die ons gedrag analyseren. Elk klikje en elke muisbeweging wordt vastgelegd. Zo ontstaat een beeld van elke gebruiker, waardoor het systeem na verloop van tijd goed kan voorspellen wat de gebruiker zal gaan doen en voor welke content hij gevoelig is. En dan wordt het eng, want dit maakt gebruikers kwetsbaar; ze zijn gemakkelijk te manipuleren. Zo komen mensen vast te zitten in hun eigen denkbeelden en kunnen de raarste complottheorieën online voortwoekeren. Opvallend is hoeveel oud-medewerkers van social mediaplatforms de makers voor de camera hebben gekregen. De mannen – en één vrouw – hebben stuk voor stuk zelf meegebouwd aan de platforms die ons verslaafd maken. Nu blikken ze geschrokken terug en waarschuwen ze de kijker voor de gevaren van social media. De problemen die de documentaire signaleert, zijn reëel. Maar de film is ook eenzijdig en wat al te zwaar aangezet. Natuurlijk moeten social mediaplatforms aan de slag om filter bubbles, echokamers en haatzaaien aan te pakken; en dat doen ze sinds kort ook, hetzij langzaam. Maar social media brengen mensen ook veel plezier en gemak, en daar gaat de documentaire te eenvoudig aan voorbij. Verbieden of afschaffen is geen optie, maar hoe van ‘asociale media’ weer echt sociale media te maken zijn, daar gaat The Social Dilemma te weinig op in. (JH) The Social Dilemma Te zien op Netflix

Simon Stevin van Brugghe. Hij veranderde de wereld Guido vanden Berghe e.a. | 160 Blz. | € 22,50 FOTO : VIDEOSTILL NETFLIX

OKTOBER 2020 • DE INGENIEUR

57


MEDIA

Het belang van stadsontwerpen De manier waarop een samenleving functioneert, hangt samen met de wijze waarop ze haar steden inricht. Drie stedenbouwkundigen van de TU Delft bundelen hun kennis in een nieuw handboek dat inzichtelijk maakt wat de opgaven zijn van deze eeuw. Tekst: Pancras Dijk

Van Manhattan naar Hamburg, van Leidsche Rijn naar Betondorp in Amster­ dam. Wie het boek Stedenbouw oppakt en begint te bladeren, reist direct van stadsplattegrond naar topografische kaart en van straatontwerp naar waterstructuur. Anders gezegd: wat valt er veel te beleven in dit boek. Iedereen neemt wel eens een stads­ plattegrond ter hand, al is het maar op Google Maps. Zo’n plattegrond helpt je de weg te vinden, maar vaak valt er meer informatie aan te ontlenen. In brede lanen met veel groen zullen wel welgestelde mensen wonen, terwijl rechte straten met grote bouwblokken op een bedrijven­ terrein kunnen duiden. Toch kun je je daarin vergissen: misschien geven die grote blokken geen loodsen aan, maar woontorens. Het gebruik en het beeld van de stad veranderen bovendien voortdurend, schrijven emeritus hoogleraar Han Meyer en universitair docenten MaartenJan Hoekstra en John Westrik in het eerste hoofdstuk, over de ‘partituur van de stad’. De structuur is daarentegen in de regel juist hardnekkig: ligt er eenmaal een stratenplan, dan is dat enkel met de grootst mogelijke moeite te wijzigen. Wie na jaren in een stad terugkeert, zal er dan ook meestal moeiteloos zijn weg kunnen vinden. In het eerste van vier delen waaruit het boek is opgebouwd, staat de stads­ plattegrond centraal als de neerslag van een stedenbouwkundige indeling van de stad in grond voor openbaar en privaat gebruik. Die afzonderlijke onderdelen – publiek en privaat – krijgen vervolgens beide een eigen deel, waarna in het vierde deel vooral wordt vooruitgekeken. Demo­ grafische ontwikkelingen, digitalisering, industrialisatie, toegenomen welvaart en autobezit: stuk voor stuk elementen die ingrijpende gevolgen hebben voor de ruimtelijke organisatie van de stad. Met een aantal speciaal uitgelichte cases tonen de auteurs aan dat die toekomst bovendien allang is begonnen. Stedenbouw geeft zo dieper inzicht in de opbouw van wijken, zelfs wijken die de lezer al goed denkt te kennen. Daarmee is dit werk naast een rijk geïllustreerd, vuist­ dik handboek ook bijna een doorwrochte reisgids door het hele land geworden. Stedenbouw. Kern en perspectieven Han Meyer e.a. | 512 Blz. | € 49,90

58

DE INGENIEUR • OKTOBER 2020

gebruik

bebouwing

openbare ruimte

stadsplattegrond

grondgebied

De stadsplattegrond fungeert als verbinding tussen de verschillende lagen die samen het werkveld van de stedenbouwkunde vormen.


Q&A

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

Roy Smits, aan de Radboud Universiteit in Nijmegen gepromoveerd als sterrenkundige, werkte onder meer bij het Nederlands instituut voor radioastronomie, ASTRON. Telescopen en tijdmachines is zijn eerste boek.

Hoe was Stephen Hawking als wetenschapper, hoe was hij als mens? Leonard Mlodinow werkte nauw met de natuurkundige samen, werd een van zijn beste vrienden, en komt nu met een indrukwekkend verhaal over ‘vriendschap en zwarte gaten’. Dichterbij Hawking kun je nauwelijks komen. STEPHEN HAWKING. EEN VERHAAL OVER VRIENDSCHAP EN ZWARTE GATEN | 256 BLZ. | € 24,99

Tekst: Pancras Dijk

1 2 3 4 5

Waarom dit boek? ‘Wanneer “normale” mensen naar de avondhemel kijken, zien ze sterren, planeten en andere verschijnselen die ze mooi vinden. Sterrenkundigen kijken met een wetenschappelijke blik. Ze zien het universum als een groot laboratorium en willen weten wat voor processen daar allemaal plaatsvinden. Wie dit boek heeft gelezen, zal hopelijk met een meer wetenschappelijke blik door een telescoop kijken en beter begrijpen wat er allemaal te zien is.’ Voor wie is het boek bedoeld? ‘Veel mensen hebben vragen over het universum. Voor hen heb ik het boek geschreven. Ik wilde niet zomaar een mooi verhaal vertellen, maar werkelijk uiteenzetten wat de wetenschappelijke stand van zaken is. Niet alleen melden dat er een oerknal heeft plaatsgevonden, maar ook precies uitleggen hoe wetenschappers tot die conclusie zijn gekomen. Steeds meer mensen twijfelen aan de wetenschap. Daar moeten we als wetenschappers iets tegenover stellen.’ Hoe heeft u het aangepakt? ‘Het was een puzzel om tot dit resultaat te komen. Ik wilde een compleet en chronologisch overzicht bieden van alle grote ontdekkingen in de sterrenkunde, aan de hand van instrumenten die daarvoor in de voorbije eeuwen zijn gebouwd. Tegelijkertijd moest het natuurlijk geen opsomming worden, maar een gestructureerd en boeiend verhaal. Om het persoonlijker te maken heb ik ook geput uit mijn eigen ervaringen, onder meer bij ASTRON.’ Wat heeft uzelf verrast tijdens het schrijven? ‘Mij trof dat sommige wetenschappers nooit het antwoord hebben gekregen op mysteries waarmee ze zich bezighielden. Zo is Albert Einstein nooit te weten gekomen dat gravitatiegolven werkelijk bestaan. Samuel Molyneux ontdekte dat sterren op mysterieuze wijze verschuiven. Dit bleek louter een soort gezichtsbedrog dat ontstaat doordat de lichtsnelheid is begrensd. Een jaar voor dit mysterie werd opgelost, overleed Molyneux.’ Heeft u al plannen voor een volgend boek? ‘Ik zou graag schrijven over wat wetenschappelijk onderzoek nu eigenlijk inhoudt. Ik wil voorbeelden aanhalen uit de pseudowetenschap en uitleggen waarom mensen daaraan soms meer geloof hechten dan aan echte wetenschap. In een tijd van groeiende scepsis over de wetenschap moeten wij als wetenschappers veel meer uitleggen waarom we doen wat we doen.’

FOTO : ANNE VAN GELDER

Over sommige onderwerpen heeft haast iedereen wel een mening. Een ervan is: wat is nu de beste auto ooit gemaakt? In een nieuwe serie van Discovery Channel geven talloze experts hun mening en reken maar dat alle iconische auto’s uit heden en verleden de revue passeren. WORLD’S GREATEST CARS | DISCOVERY | VANAF ZATERDAG

31 OKTOBER OM 21:30 UUR

Een spoorwegwissel is het kwetsbaarste onderdeel van een spoorwegnet. Vreemd eigenlijk dat juist de wissel door de jaren heen nooit is doorontwikkeld, schrijft Richard de Roos. In dit boek deelt de werktuigbouwkundige alle ins en outs van een radicaal nieuw type spoorwegwissel. WIRAS - INNOVATIVE SWITCH & CROSSING DESIGN | 196 BLZ. | € 35,50

Wie niet groot kan wonen, moet slim zijn. Het nieuwe programma Tiny House, Big Living laat zien dat op weinig vierkante meters heel goed een ruime woning valt te bouwen die van alle gemakken is voorzien. Slim ingenieurswerk verzekerd. TINY HOUSE, BIG LIVING | TLC | ELKE WERKDAG OM

17.00

OKTOBER 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.

Molenstroom

De schokkerige evolutie van windenergie

Tot twee maal toe maakte windenergie een valse start: eind negentiende eeuw en in de jaren vijftig. Beide keren speelden Deense ingenieurs een baanbrekende rol. Nederlandse deskundigen concludeerden echter in 1895 al dat windstroom niet op kan tegen met fossiele brandstoffen opgewekte stoomkracht. Een slotsom die meer dan honderd jaar standhield. Windenergie heeft een eerbiedwaardige geschiedenis die zesduizend jaar geleden begon met de eerste zeilboten op de Nijl. De Babylonische koning Hammurabi ontvouwde in de achttiende eeuw voor Christus zijn plan om met windmolens land te irrigeren. Het project heeft geen sporen nagelaten en sommige historici betwijfelen of het ooit is uitgevoerd. Een blijvend succes kan het in ieder geval niet zijn geweest. Het zou niet de laatste valse start zijn in de ontwikkelingsgeschiedenis van windenergie. Nemen we windstroom onder de loep, dan zien we dat deze innovatie in de negentiende eeuw al voortijdig uit de startblokken kwam. De eerste windmolen voor het opwekken van elektriciteit werd in 1887 gebouwd in het Schotse dorpje Marykirk door professor James Blyth, elektrotechnisch ingenieur aan de universiteit van Glasgow. Hij plaatste de molen in de tuin van zijn vakantiehuisje om accu’s op te laden waarmee hij een booglamp kon laten branden. Desillusie De succesvolste en meest vooruitstrevende poging in de negentiende eeuw om windstroom op te wekken komt van de natuurkundige en uitvinder Poul la Cour (1846-1908), die wel de Deense Edison wordt genoemd. In 1891 bouwde hij een eerste experimentele elektramolen in het Jutlandse dorpje Askov. Hij werkte bovendien aan een oplossing voor de opslag van de opgewekte energie door via elektrolyse waterstof te produceren. In 1918 stonden er in Denemarken 120 windturbines opgesteld die 3 procent van de Deense elektriciteit leverden. Tussen de twee wereldoorlogen werd er vaart gemaakt met de elektrificatie van grote delen van Europa en Noord-Amerika met op fossiele brandstoffen draaiende stoomturbines. De belangstelling voor windstroom verflauwde. 60

DE INGENIEUR • OKTOBER 2020

Een valse start van een technologische innovatie is een bekend en veelvoorkomend fenomeen. Volgens de theorie van de hype cycle is het zelfs een wetmatigheid. De hype cycle is een grafiek om het rijpingsproces van een nieuwe technologie te visualiseren. De curve stijgt eerst naar de ‘top van opgeblazen verwachtingen’, om meteen daarna te kelderen in het ‘dal van desillusie’. Na de teleurstelling begint de curve weer geleidelijk te stijgen. De industrie verbetert het product of de methode en in de laatste fase vlakt de curve af naar een constant niveau van reële verwachtingen. Tweede jeugd Wat bij windstroom is gebeurd, is dat het meer dan een halve eeuw in het ‘dal van desillusie’ is gebleven, om er pas vanaf de jaren zeventig weer voorzichtig, maar definitief uit te kruipen. Dat is ongebruikelijk, maar niet uniek. De eerste primitieve verbrandingsmotor bijvoorbeeld werd in 1673 ontwikkeld door Christiaan Huygens. Het zou nog dik twee eeuwen duren eer de uitvinding was geperfectioneerd en kon beginnen aan haar commer-

Een valse start van een technologische innovatie is een bekend fenomeen ciële opmars. Vervolgens heeft het er nog decennia lang om gespannen welk systeem als winnaar uit de bus zou komen: de auto met een verbrandingsmotor of die met een elektromotor. De winnaar groeide uit tot een van de toonaangevende innovaties van de twin-


1895

‘De inzender heeft op zeer duidelijke en overtuigende wijze aangetoond, dat vooralsnog het opzamelen van windkracht langs electrischen weg uit economisch oogpunt niet is aan te bevelen.’ Uit het juryrapport van de prijsvraag over de mogelijkheden van windstroom (weekblad De Nijverheid, 20 juli 1895)

tigste eeuw en de verliezer is nu pas weer toe aan zijn tweede jeugd. Ook in Nederland werd eind negentiende eeuw voor eigen gebruik – voor de komst van openbare elektriciteitsvoorzieningen – op kleine schaal stroom opgewekt door molens, bijvoorbeeld bij leerlooierij C. de Vet in het Brabantse Gilze. Maar veel stelde het niet voor. Zeker niet in vergelijking met Denemarken. Prijsvraag Interessant is dat het weekblad De Nijverheid in oktober 1893 een prijsvraag uitschreef, waarin men opriep tot onderzoek naar de mogelijkheden van windstroom. Sommige deelnemers bestudeerden de optie om conventionele windmolens geschikt te maken voor de opwekking van elektriciteit. Anderen namen de moderne, veelwiekige Amerikaanse windmolen als uitgangspunt. Ook onderzocht men de noodzakelijke energieopslag. Accu’s, opgepompt water of perslucht moesten ervoor zorgen dat de dynamo’s ook tijdens windstille dagen bleven draaien. In de zomer van 1895 maakte het weekblad de uitslag bekend. Ook De Ingenieur besteedde ruim aandacht aan de nogal teleurstellende uitslag. De inzending Meer Licht werd door de jury uitgeroepen tot winnaar. Meer Licht concludeerde na uitvoerige waarneming en rekenwerk dat er voor het probleem van de energieopslag geen betaalbare oplossing bestaat. ‘Het opzamelen van windkracht langs electrischen weg is uit eco-

nomisch oogpunt niet aan te bevelen’, aldus de heldere conclusie van de prijswinnaar. Een conclusie die meer dan honderd jaar stand zou houden. Na de Tweede Wereldoorlog maakte windstroom een tweede valse start. De heer J.K. Zierfuss, technische hoofdambtenaar te Leiden, had in 1949 een conventionele molen in de Benthuizerpolder omgebouwd, zodat de kracht die niet nodig was voor het bemalen van de polder was om te zetten in elektriciteit voor het lichtnet.

De veelwiekige windturbine van Charles Brush (1888). foto : publiek domein

Olieprijzen In de jaren vijftig werden er, onder toezicht van TNO, in Wervershoof, Adorp en Urk en later ook op Texel proefnemingen gedaan met elektriciteitsopwekking door conventionele molens. Organisaties als UNESCO en de Organisatie voor Europese Economische Samenwerking (coördinator van het Marshallplan) moedigden dergelijk onderzoek aan. Het was andermaal een Deense ingenieur die zorgde voor de belangrijkste technologische doorbraak. Johannes Juul (1887-1969), een oud-leerling van Poul la Cour, ontwikkelde in 1957 zijn zogeheten Gedsermolen, vernoemd naar het dorpje Gedser. Het innovatieve, driebladige ontwerp legde de basis voor de moderne, commerciële windturbine. Maar door de historisch lage olieprijzen in de jaren zestig liet de doorbraak nog even op zich wachten. Bovendien drong in de jaren zeventig het besef pas door dat het tijdperk van de fossiele brandstoffen vroeg of laat ten einde liep. OKTOBER 2020 • DE INGENIEUR

61


Werkplek

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

Functie Geoloog Frank van Bergen is sinds september 2019 programmamanager van het nieuwe Rijswijkse Centre for Sustainable Geo-energy van TNO.

Boortoren De boortoren die Shell voorheen gebruikte voor boortesten, wordt nu ingezet voor onderzoek naar geothermie.

Put Oude putten worden gebruikt om nieuwe boortechnieken te ontwikkelen en de sterkte van buizen vast te stellen.

Lang deed Shell hier onderzoek naar boortechnologie, maar TNO nam het Rijswijkse lab over en vestigde er het Centrum voor Duurzame Geo-energie. Frank van Bergen is er programmamanager en wilde de installaties van Shell weer aan de praat krijgen. Tekst: Pancras Dijk

‘Het is een symbolische plek. Tot 2017 had Shell hier zijn centrum voor boortechnologie. Toen Shell vertrok, bleven de apparaten staan, maar alle kennis over het gebruik ervan en de onderzoeksprogramma’s waren in één klap weg. Nu bouwen we een portfolio op van projecten binnen geothermie en ondergrondse warmteopslag. We hebben de apparaten weer aan de

praat gekregen en zetten ze in voor de energietransitie. Voor olie- en gaswinning zijn boringen naar een diepte van vier of vijf kilometer vaak noodzakelijk. Dat halen we hier niet, maar we hebben wel een put van vierhonderd meter diep. Die biedt ons een gecontroleerde omgeving waarin we experimenten kunnen uitvoeren die de realiteit dicht naderen. Hoe werken sensoren op

Frank van Bergen in het nieuwe innovatiecentrum van TNO in Rijswijk, dat voormalige Shell-installaties inzet voor onderzoek naar geothermie. 62

DE INGENIEUR • OKTOBER 2020

foto ’ s : elmer van der marel


Koppen Een verzameling oude boorkoppen: elke ondergrond vereist zijn eigen, specifieke type.

diepte? Hoe gedragen de buizen zich? Werken de af­ sluitingen zoals bedacht? Hier heeft Shell jarenlang onderzoek gedaan naar zo­ wel het boren als het afwerken van putten. Onder dat laatste verstaan we het plaatsen van een stalen buis in de put die vervolgens de gehele productietijd blijft staan. Voor olie­ en gaswinning is die kennis onontbeerlijk, maar voor geothermie ook: er moet een put in de grond komen waaruit warm water is te winnen en een tweede put om warm water te injecteren. De technologieën die zijn ontwikkeld voor olie en gas, kunnen we hier goed optimaliseren voor geothermieboringen.’ Versnellen ‘Bij ondergrondse warmteopslag is het belangrijk om dezelfde hoeveelheid warmte uit de grond te halen als je erin hebt gestopt. Dat lukt natuurlijk nooit volledig, maar hoe valt het warmteverlies te beperken? Hoe meer warmte onderweg verloren gaat, des te minde rendabel de ondergrondse opslag is. In Rijswijk kunnen we expe­ rimenteel onderzoek doen: hoeveel warm water moe­ ten we injecteren, waar en wanneer kan dat het beste gebeuren? Daarnaast testen we hier boortechnieken of nieuwe manieren om putten af te dichten. Wij namen hier een complete boorinstallatie en een fabriekshal vol specialistische apparatuur over, maar het heeft een tijd geduurd voor we wisten wat we ermee konden. Nu zetten we een eigen onderzoeksprogramma op. Of geothermie dé duurzame energiebron van de toe­ komst wordt, durf ik niet te zeggen. Wel dat geothermie een van de onderdelen zal zijn van een duurzaam ener­ giesysteem dat betrouwbaar en betaalbaar is. Na een jaar voorwerk vond hier in maart de officiële opening plaats. Een dag later begon de lockdown. Inmid­ dels zijn we een paar maanden operationeel en komen de eerste onderzoeken op gang. De resultaten delen we met de gemeenschap, om zo de transitie te versnellen. Ook daarin verschillen we van Shell die alleen onderzoek deed ter ondersteuning van de eigen activiteiten.’

foto : atelier van berlo

Externe spierkracht Van stukadoors die minder moe worden van bovenhands werken tot dwarslaesie-patiënten die weer rechtop kunnen lopen: exoskeletten zijn steeds vaker een handig hulpmiddel in de praktijk.

Wet, wetenschap en werkelijkheid Hoe hervinden we de balans tussen economische ontwikkelingen, leven en ondernemen? Een vooruitblik op het KIVI-jaarcongres dat vanaf 25 november online plaatsvindt.

Ingenieurs van de toekomst Welke jonge ingenieurs bepalen het beeld van het vak in de komende decennia? Een rondgang langs universiteiten, bedrijven en instellingen leverde een inspirerende lijst ingenieurstalenten op.

Toy Story De première van de Pixar-film Toy Story, 25 jaar geleden, betekende de doorbraak van computeranimaties in bioscoopfilms. Met een opvallende hoofdrol voor een Nederlandse informaticahoogleraar. de inhoud is onder voorbehoud .

OKTOBER 2020 • DE INGENIEUR

63


Vragenvuur

Zeven prikkelende vragen aan Jaap Korteweg, oprichter van De Vegetarische Slager. Sinds mei is hij begonnen met zijn nieuwe bedrijf Those Vegan Cowboys.

Tekst: Dayinta Perrier

64

Wat is het laatste dat u zelf heeft gerepareerd?

Ik ben een ontzettende knutselaar. Op het moment ben ik bezig met de bouw van een huis en woon dus even in het bijgebouw. Voor het eerst had ik daar een muis in de keuken. De keukenkast met voedsel heb ik nu volledig dichtgetimmerd en ook in de keuken heb ik gaatjes geprobeerd te vullen.

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

Ze zouden iets moeten vinden tegen muizen en ratten. Waarom ontwerpen we geen slimmere huizen zodat ongedierte niet naar binnen kan komen? En dit geldt niet alleen voor woonhuizen, maar ook voor voedselopslagplaatsen. Onze nieuwe fabriek zit in een oud gebouw waar ongedierte makkelijk binnen kon komen. Daarom hebben we rondom de gevel roestvrijstalen platen gezet waar muizen en ratten niet tegenop kunnen klimmen. Dit soort trucs moeten ze standaard toepassen.

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

Ik heb er al een! Of tenminste, ik rijd nu in een auto met het meest geavanceerde autopilotsysteem. Dus ja, ik stap zo in. In de landbouw zijn al langer zelfrijdende tractoren. Deze systemen zijn zo goed, echt beter dan de mens. Dus zodra de eerste personenauto met een autopilotsysteem op de markt kwam, kocht ik die. Ik denk dat zulke auto’s het verkeer veel veiliger zullen maken. Ook rijdt het heel relaxed, maar ik blijf natuurlijk wel altijd opletten.

Hoe voorkomt u dat een robot uw baan inpikt?

Het zou mooi zijn als de robot steeds meer van ons werk kan overnemen. In de landbouw kunnen robots zeker bijdragen aan het optimaliseren en verduurzamen. Dus ik zie de bijdrage van robots als iets positiefs. Ik ben niet bang dat ze me ooit zullen vervangen. Er zullen toch altijd mensen nodig blijven die de robots als het ware blijven voeden en inzetten.

Wie is uw held op techniekgebied?

Als held uit de geschiedenis zou ik zeggen Leonardo da Vinci. Op alle gebieden vind ik hem een uitzonderlijk mens. Wie ik nu erg bewonder is Tesla-topman Elon Musk. Die man weet allerlei werelden compleet op zijn kop te zetten. Een jaar geleden werd zijn bedrijf nog zo goed als bankroet verklaard en kijk eens wat het nu waard is! Iedere autoliefhebber wil inmiddels nu in zijn Tesla rijden.

Welke technologische ontwikkeling baart u zorgen?

Eigenlijk niet een. Met iedere ontwikkeling kun je altijd twee kanten op, een goede en een slechte. Ik ga uit van het goede van de mens en kan mij bijvoorbeeld ook erg vinden in het boek De meeste mensen deugen van Rutger Bregman. Ik ben oprecht benieuwd welke technologische ontwikkelingen de toekomst zal brengen.

Dilemma: de vleesindustrie diervrij maken of diervrije zuivel kunnen maken?

Zo min mogelijk dieren gebruiken in de voedselindustrie vind ik het belangrijkst. Dus als ik moet kiezen, dan kies ik voor de vleesindustrie geheel diervrij maken. Maar dit is puur gebaseerd op het feit dat in de vleesindustrie meer dieren worden gebruikt. Ik vind alle dieren even belangrijk en vind het gebruik van een melkkoe dus niet minder kwalijk dan dat van een vleeskip.

DE INGENIEUR • OKTOBER 2020

FOTO : THOSE VEGAN COWBOYS


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

Het hoger technisch onderwijs wil studenten optimaal

techniekfaculteiten sluiten een collectief lidmaatschap

voorbereiden op het beroep van ingenieur door kennis,

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

vaardigheden en beroepshouding te ontwikkelen en hen

vergroot de aansluiting bij de beroepspraktijk en

in contact te brengen met ervaren ingenieurs en inzicht

(internationale) carrièrekansen van studenten.

te geven in carrièremogelijkheden. Steeds meer

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

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

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

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


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.

Limburg

Noord Holland

Natuurmonumenten heeft een omvangrijke projectenportefeuille die cruciaal is voor het behalen van de doelen van de organisatie. Voor Limburg zijn we op zoek naar een ervaren Projectmanager, die uiteenlopende projecten van natuurherstel en programma Maasvallei, tot herbestemming van gebouwen en ENCI groeve kan begeleiden. Je kunt projecten scherp definiëren, bent goed in staat om meerdere projectteams tegelijk te motiveren en verliest het resultaat daarbij niet uit het oog. Door jouw natuurlijke overwicht en de manier waarop je contact maakt met de omgeving creëer je een breed draagvlak voor het werk van Natuurmonumenten en in het bijzonder de projecten uit jouw portfolio. Zo zorg je samen met ons voor het behoud van de prachtige natuur in Nederland.

Organisatie Onze klant is een kleine producent van grote industriële (onderdelen van) installaties. Het bedrijf telt een kleine 30 werknemers, verdeeld over werkplaats en kantoor.

Projectmanager

Engineeringsgeweten

Je bent omgevingsbewust, kunt goed schakelen en bent in staat anderen mee te nemen en te motiveren voor jouw projecten. Verder heb je: • Minimaal Hbo werk- en denkniveau; • Ervaring met het tot uitvoering brengen van projectresultaten en daarin aantoonbaar succesvol; • Affiniteit met het Limburgse cultuurlandschap; • Je beweegt je makkelijk in het bestuurlijke en ambtelijke netwerk van Limburg en bent in staat om kansen te herkennen voor Natuurmonumenten. Kijk voor meer informatie of om te solliciteren op www.natuurmonumenten.nl/vacatures

Functie We zijn op zoek naar een werkvoorbereider met werktuigbouwkundige basis. Je vindt het leuk om dagelijks de werkplaats in te lopen om met de productiekrachten mee te denken over algemene en ad-hoc engineeringoplossingen. Je hebt veelvuldig overleg intern en met klanten en leveranciers. Daarnaast verdiep je je graag in calculaties zodat er een scherpe offerte uitgebracht kan worden. Uiteraard bezoek je projecten in uitvoering on site. Functie-eisen • HBO denk- en werkniveau in combinatie met een werktuigbouwkundige opleiding. • Enkele jaren ervaring in een vergelijkbare functie; • Hands-on gevoel voor techniek; • Bekend met staalconstructie, apparatenbouw, laswerkzaamheden, industrieel leidingwerk; • Open en nieuwgierige houding; • Het leuk vinden om in de werkplaats rond te struinen Nieuwsgierig? www.sabdetachering.nl / Rutger Beekhuis / 06 21 70 35 36 SAB Detachering is gespecialiseerd in het detacheren van hoger opgeleide technici in de industrie en is onderdeel 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


Turn static files into dynamic content formats.

Create a flipbook
Issuu converts static files into: digital portfolios, online yearbooks, online catalogs, digital photo albums and more. Sign up and create your flipbook.