Portfolio wetenschaps- en techniekjournalistiek

Niet alleen bij individuele bouwprojecten is circulaire omgang met materialen steeds vaker een vereiste. De eerste stappen naar normvorming zijn gezet. Bestaande normen moeten juist op de helling.

Ruim een jaar geleden verscheen het rapport Onderzoek mogelijkheden voor platform circulaire nieuwbouw, in opdracht van het standsontwikkelingsproject Living Lab Utrecht. De aanvankelijke inzet van het onderzoek was te bekijken hoe bouwen met herbruikbare materialen te stimuleren viel via een materialenplatform. Immers, hoe groter de totale markt van vraag en aanbod, hoe groter de kans op een match tussen beschikbaar en gezocht materiaal.

Gaandeweg het onderzoek bleek echter dat opdrachtgevers in de bouw het ontbreken van zo’n platform niet als het grootste obstakel ervaren. Dat zit veel eerder in het proces: de regelgeving en opdrachtverlening. ‘Circulair’ is een mooi hypewoord, maar wat betekent het nu precies? Hoe meet je de mate van circulariteit van een project? Kortom, de bouwende partijen zaten vooral te wachten op heldere normen. En vervolgens op klanten die heldere opdrachten verstrekken op basis van die normen. Daarna ontstaat er vanzelf meer vraag naar hergebruikte materialen en dus een grotere markt.

Echt verbazingwekkend was die uitkomst niet, zegt Bas Slager van ingenieursbureau Repurpose, een van de opstellers van het rapport: ‘Mensen vinden het fijn om te blijven doen wat ze al deden. Als er dan een verandering op gang komt, willen ze duidelijke kaders. Niets is zo vervelend als eisen die bij ieder project weer anders zijn.’

Lees meer Normen voor en tegen circulair bouwen

Sinds 2019 hebben apothekers, met name binnen academische ziekenhuizen, meer wettelijke mogelijkheden om gepatenteerde medicijnen zelf te maken. Zo ontnemen ze fabrikanten revenuen om dure ontwikkeltrajecten terug te verdienen – zeggen die fabrikanten. Moesten ze maar niet zulke onredelijk hoge prijzen rekenen, riposteren de ziekenhuizen.

De zogeheten apothekersvrijstelling werd twintig jaar geleden door de Tweede Kamer goedgekeurd, als onderdeel van een Europees verdrag dat nooit in werking trad. Daardoor hebben apothekers al twee decennia niet de vrijheid om zelf medicijnen na te maken, hoewel daar wel politiek draagvlak voor bestaat. Het gaat hierbij vooral om zogeheten weesgeneesmiddelen, die in beperkte hoeveelheden nodig zijn tegen zeldzame ziekten.

Uit frustratie gooide het Amsterdamse UMC in 2018 de knuppel in het hoenderhok door zelf chenodeoxycholzuur (cdca) te maken, een middel tegen de zeldzame, erfelijke stofwisselingsziekte cerebrotendineuze xanthomatose, waaraan in Nederland zo’n vijftig mensen leiden. De prijs van cdca, dat ooit voor een andere ziekte werd ontwikkeld, steeg van enkele honderden euro’s in de jaren tachtig naar meer dan 160.000 in 2018. Het UMC kon het zelf voor 25.000 euro maken. De fabrikant, die voor de nieuwe toepassing een nieuw octrooi had verworven, stond op zijn achterste benen.

Lees meer Strijd om gepatenteerde medicijnen

Steeds strengere reguleringen zorgen ervoor dat een leger aan wetenschappers zich bezig houdt met het in kaart brengen van ons menu. Op de verpakking moet al staan welke stoffen en hoeveel energie erin zit. Er zijn echter voedingsmiddelen die dwars liggen. Het aantal calorieën in pepermunt, bijvoorbeeld, laat zich niet exact bepalen.

Het probleem zit hem in de Arabische gom (codenaam: E414), een belangrijk bestanddeel van pepermunt. Arabische gom is de gedroogde hars van een aantal soorten acacia’s. Het bestaat uit complexe polysacchariden, ketens van suikermoleculen, en daarvan afgeleide zouten. In pepermunt, drop, poedersoep en andere voedingsmiddelen dient het vooral als geleermiddel tussen de smaakstoffen. Daarnaast is de in water oplosbare gom in opmars in dieetdrankjes.

Chemisch gesproken valt Arabische gom namelijk onder de voedingsvezels en die bevatten volgens de Europese regels geen calorieën. Daar word je dus niet dik van. De Amerikanen daarentegen houden het op vier calorieën per gram, evenveel als suiker en andere koolhydraten. Daar word je dus juist wel dik van. Beide standpunten zijn onjuist, rekent de Britse voedingstechnoloog Glyn Philips deze maand voor in een artikel in Food Additives and Contaminants.

Lees meer Pepermunt zal wel zien of hij dik maakt

Dat sonderen bij uitstek een Nederlandse technologie is, ligt voor de hand. De grond is hier immers vrijwel overal slap genoeg om grondonderzoek te doen zonder te moeten boren. Er zijn wereldwijd echter genoeg (delta)gebieden waar ook vraag is naar sondeertechnologie. Relatief nieuw is grondonderzoek in de diepzee. Ook daar is wereldmarktleider A.P. van den Berg uit Heerenveen van de partij.

‘Met onze digitale conussen krijg je iedere 0,2 centimeter data over puntdruk, hellingshoek, kleef en waterspanning’, vertelt commercieel directeur Mark Woollard. ‘Daarnaast hebben we ook modules voor seismische en magnetische metingen. De seismische zeggen iets over het afschuiven van de grond. Dat is bijvoorbeeld van belang als je een windturbine gaat neerzetten, want vibraties van die “toren” brengen ook de fundering in trilling. Magnetomodules gebruik je onder meer om de aanwezigheid van bommen vast te stellen. Wij leveren niet alleen de meetinstrumenten zelf, maar ook de apparatuur om die de grond in te drukken.’

Lees meer A.P. van de Berg: sondeerapparatuur op land en onder water

Iedereen die wel eens de schroef van een groot containerschip gezien heeft, weet wat een monstrueuze dingen dit zijn, aangedreven door enorme assen vanuit zware scheepsmotoren. Toch lukt het VAF Instruments in deze machinerie verplaatsingen van 25 nanometer waar te nemen – en dat is precies waarom het Dordtse bedrijf (110 man, omzet circa 25 miljoen) ruim negentig procent van zijn productie exporteert. Er is simpelweg niemand anders die dit kan.

‘Zo’n scheepsas trilt en zet uit als hij opwarmt’, legt technical manager Douwe Vellinga uit. ‘Ook in andere opzichten zijn de condities lastig. Toch wil je graag nauwkeurig de stuwkracht bepalen. Die is immers recht evenredig met de weerstand van het schip. Een containerschip verbruikt al gauw twintig miljoen dollar brandstof per jaar, dus als de weerstand stijgt, bijvoorbeeld door aangroei aan de romp, stijgen de kosten voor de reder – nog los van de milieukosten.’

Lees meer Nauwkeurige sensoren voor schepen door VAF Instruments

Het is nog grotendeels een raadsel waarom vogels zoveel soepeler en efficiënter vliegen dan de luchtwaardige constructies die ingenieurs bedenken. David Lentink werkt vanuit zijn eigen lab bij Stanford aan een dieper begrip. Dat moet tot betere ontwerpen leiden. ‘Maar we zullen niet snel een Boeing 777 met flappende vleugels zien.’

Pas sinds een jaar of twintig weten we hoe een vlieg erin slaagt in de lucht te blijven. Volgens de geldende modellen, zoals die voor vliegtuigen gebruikt worden, is het insect namelijk vijftig procent te zwaar om van de grond te komen. En dan lukt het de vlieg ook nog eens om uit stand op te stijgen en bizarre manoeuvres uit te halen.

Ander voorbeeld. De rosse grutto, een weidevogel met een gewicht van een halve kilo, vliegt in een week non-stop ruim 10.000 kilometer over de Stille Oceaan van zijn broedgebied in Alaska naar zijn overwinterplaats in Nieuw-Zeeland. Een drone met een vergelijkbaar gewicht is na een half uurtje wel leeg (en het moet niet teveel waaien).

Er valt, kortom, voor de luchtvaart nog heel veel te leren van dieren, denkt David Lentink, alumnus van de TU Delft en Wageningen RU, en tegenwoordig werkzaam aan Stanford University, waar hij een naar hem vernoemd lab bestiert.

Lees meer David Lentink: &?8216;Luchtvaart kan veel leren van vogels&?8217;

Vanwege de grote genetische variatie is het lastig om het genoom van een virus in kaart te brengen. Onderzoekster Jasmijn Baaijens puzzelde voor haar promotie de stukjes wiskundig in elkaar.

Virussen hebben compact DNA. Eenmaal in een lichaam vermenigvuldigen ze zich razendsnel, waarbij veel varianten ontstaan. Het DNA van een enkel virus sequencen lukt niet, het is altijd materiaal van een heleboel exemplaren. Bovendien levert sequencen kleine stukjes op, zogeheten reads, die later aan elkaar geplakt moeten worden tot een genoom. Bij een mens weet je dat er precies twee kopieën zijn van ieder chromosoom. Bij een hoeveelheid virusmateriaal weet je niet hoeveel gelijke kopieën er zijn. Bovendien zijn er mutaties. Dat maakt het reconstrueren van het genoom ingewikkeld.

‘In de overlapgraaf die ik gemaakt heb, vormt iedere read een knoop’, vertelt Jasmijn Baaijens, die in september bij het Centrum voor Wiskunde en Informatica in Amsterdam promoveerde op genoomreconstructie van virussen. ‘De pijlen in de graaf geven aan dat de reads overlappen en dus waarschijnlijk van dezelfde kopie van het virus afkomstig zijn.’

Lees meer Grafentheorie brengt virus in kaart

Atomen zwaarder dan uranium kunnen alleen in een laboratorium gemaakt worden. Kit Chapman schreef een vlot boek over de zoektocht naar nieuwe zwaargewichten.

Tijdens een vlucht in 1952, toen de jacht op zware atomen een internationale prestigestrijd was, bedacht natuurkundige Albert Ghiorso, een slimme manier om het element met atoomnummer 101 te maken, dat wil zeggen een atoom met 101 protonen in de kern. Daarvoor had hij apparatuur nodig die niet bestond, grondstoffen die niet direct voor handen waren en een razendsnelle, nauwkeurige meetmethode.

Drie jaar later had hij geld verworven om de apparatuur in Berkeley, zijn universiteit, 100 biljoen alfadeeltjes (helium, atoomnummer 2) per seconde uit te laten spuwen. Daarmee bombardeerde hij een minuscuul klompje van een miljard Einsteinium-atomen (atoomnummer 99), dat tussen twee laagjes goudfolie zat. Na een paar uur zou dat een handjevol 101-atomen moeten opleveren.

Lees meer Op jacht naar zware atomen

In de jaren dertig was MIT een van de belangrijkste spionnencentra van de Sovjet Unie. Dat was voor een belangrijk deel het werk van één man, Stanislav Shumovsky.

Toen Stalin in 1927 de touwtjes van de Sovjet Unie definitief in handen had, realiseerde hij zich dat zijn land technologisch mijlenver achterlag bij grootmachten als Duitsland, Japan en de Verenigde Staten. Dat verontrustte de dictator, die overal vijanden zag. Als het tot een grootschalige oorlog kwam, waren de Sovjets het haasje. Er moest een inhaalslag komen, binnen tien jaar.

Als onderdeel van die inhaalslag werden begin jaren dertig studenten naar de Verenigde Staten gestuurd, gewoon om te studeren en de kennis mee naar huis te nemen. Dat was allemaal legaal, maar echte toptechnologie kreeg je er niet mee in handen. Dus rekruteerde de Russische geheime sommigen van hen om langer te blijven. Zij moesten netwerken opbouwen om ook in de buurt te komen van (militaire) technologie die de Amerikanen liever voor zichzelf hielden.

Lees meer De naam is Shumovsky, Stan Shumovsky

Wanneer je alle scheepvaartroutes en beoogde windenergievelden intekent, is het Nederlandse gedeelte van de Noordzee alweer bijna vol. Dus is het tijd voor studies naar efficiënt ruimtegebruik op zee, denkt onderzoeksinstituut Marin.

Vorig jaar was in een van de testfaciliteiten van Marin in Wageningen een minder gebruikelijke opstelling te zien: een keurig grid van windturbines met daartussen netten vol zeewier en drijvende zonnepanelen. Gewoon om eens te kijken hoe dat samen gaat. Hoe gedragen zonnepanelen zich bij golfslag? Zijn ze goed te verankeren? Wat is de invloed van zeewiervelden op de golven? Wat betekent de combinatie voor de bereikbaarheid van de turbines voor onderhoud?

‘We weten dat zelfs als Nederland de complete energievoorziening op zee brengt, er in de toekomst op land waarschijnlijk niet genoeg ruimte is voor voedselproductie’, vertelt project manager Floor Spaargaren. ‘Je moet dus ook op zee voedsel verbouwen. Een geschikte plek daarvoor is tussen de fundaties van windturbines. Omdat Marin veel expertise heeft op het gebied van testen met schaalmodellen, leek dat een logische manier voor ons om bij te dragen aan kennis hierover.’

Lees meer De Noordzee als krappe bouwplaats