Bij het eind van het jaar horen lijstjes en daar doen wij bij De Ingenieur graag aan mee. Hier zijn de dertien belangrijkste technologische doorbraken van Nederlandse origine die wij zien aankomen in 2019.
Het aantal toegekende wereldbolletjes geeft hun (geschatte) maatschappelijke impact aan. In het kader onder elk project is te lezen voor welke trend de toepassing staat.
Meer dan alleen een bril
Na decennia lang toetsenbord en muis te hebben gebruikt, gaan we binnenkort op een veel natuurlijkere manier onze computers besturen: met onze ledematen en ons hele lichaam. Dat heet body-as-a-controller; je lichaam als bedieningsapparaat.
Je doet een lichtgewicht harnas aan, zet een VR-bril op en binnen een paar minuten stap je een andere wereld binnen. Je kunt vrij bewegen met je lichaam en die bewegingen worden een-op-een overgezet naar je digitale alter-ego.
Hiervoor is wel razendsnelle VR-software nodig, zodat de virtual-reality-omgeving natuurlijk aanvoelt. Dat is precies wat het Nederlandse bedrijf VREE aanbiedt. In de software van VREE zijn probleemloos brillen en pakken van verschillende merken door elkaar te gebruiken.
In 2019 gaan brandweer en politie trainen met de pakken en software van het bedrijf. Hoe pak je een lastige brand aan; hoe arresteer je een agressieve verdachte? Eerst een paar keer oefenen in virtual reality kan daarbij helpen.
Je lichaam als controller
Na het toetsenbord en de muis gaan we op een veel meer natuurlijke manier interacteren met computers: met onze ledematen en ons hele lichaam. Hiervoor is wel razendsnelle VR-software nodig, zodat de virtual-reality-omgeving natuurlijk aanvoelt.
Bouwpuin te benutten in beton
Nieuw materiaal gebruiken wordt taboe in de bouw, hergebruik wordt de nieuwe norm, wil de sector mee kunnen in de moderne wereld. De recycler van C2CA Technology helpt door zelfs de kleinste stukjes puin weer herbruikbaar te maken. C2CA bouwde een speciaal apparaat dat eerst puinbrokjes met grote snelheid tegen een metalen wand aan slingert, om de overgebleven fijne deeltjes vervolgens met een oven van elkaar los te branden. Zo blijven zand, grind en cement over - de drie ingrediënten voor beton.
Circulair bouwen
Hergebruik moet de norm worden op de bouwplaats. Daarvoor zal de bouwsector niet alleen bestaande gebouwen moeten renoveren, maar ook bij nieuwbouw steeds meer met gebruikte materialen moeten werken.
Eerste Lightyear zonne-auto’s de weg op
Komende zomer is het eerste prototype van de zonneauto Lightyear One klaar. De eerste vijftien à twintig exemplaren zijn nog voor tests bedoeld, maar de auto’s voor consumenten laten dan ook niet lang meer op zich wachten.
De eerste prototypes zullen ‘helemaal kapotgetest’ worden. Soms letterlijk, als ze worden beproefd op veiligheid middels rem- en crashtests. Andere tests richten zich op extreme weersomstandigheden en rijgedrag. Van dat laatste wordt veel verwacht, met voor elk wiel een eigen elektromotor en dus veel grip op de weg.
De Lightyear One wordt een bijzondere auto. Hij krijgt 5 m2 aan zonnepanelen op zijn dak en motorkap. Daarmee hoeft de wagen op zonnige dagen nauwelijks nog aan de lader. Dat is niet alleen te danken aan de zonnepanelen, want die pompen maar een klein beetje stroom in de batterijen. Lightyear neemt ook tal van maatregelen om de familieauto extreem efficiënt te laten rijden.
Elektrisch rijden de norm
Terwijl de grote autofabrikanten massaal komen met hun eerste elektrische modellen, probeert Lightyear al een nieuwe trend in te zetten: ultra-efficiënte elektrische auto’s, die zelfs een beetje accupower direct uit de zon halen.
Druppels uit de lucht
Geïnspireerd door de manier waarop insecten en spinnetjes zelfs in de droogste kustgebieden aan water weten te komen ontwikkelde onderzoeker Catarina Esteves (TU Eindhoven) temperatuurgevoelige, slimme textielcoating. Bij lage temperaturen heeft het materiaal hydrofiele eigenschappen: het absorbeert grote hoeveelheden water uit de lucht. Stijgt de temperatuur boven een bepaalde temperatuur, dan wordt de stof juist hydrofoob: hij verschrompelt en laat het water vallen - als bruikbare druppels, als alles goed gaat.
Komend jaar wordt de innovatie onder de naam Sponsh al toegepast in Portugese wijngaarden en op Zuid-Afrikaanse akkers.
Drinkwater voor iedereen
Zeker 2,8 miljard mensen ondervinden nu al de gevolgen van ernstige droogte. Volgens de Verenigde Naties zal dat aantal de komende drie decennia toenemen tot de helft van de wereldbevolking. Toegang tot schoon drinkwater is daarmee een van de belangrijkste uitdagingen van deze eeuw.
-web.jpg)
Cv-ketel op waterstof
In Rozenburg gaat een waterstofketel meehelpen een appartementencomplex te verwarmen. De energiedrager, gemaakt met groene stroom, wordt daarmee deel van de wijk. Bekaert Heating uit Assen ontwikkelde de brander voor het waterstof. 'Voor de veiligheid moet je zorgen dat de vlam keurig aan het oppervlak blijft branden en niet naar binnen kruipt. Voor de rest is waterstof een prima gas om op te stoken.'
Energiedrager dringt door tot in de woonwijk
In de energietransitie is een grote rol weggelegd voor waterstof als energiedrager. Die dient dan om duurzaam opgewekte stroom op te slaan en is bijvoorbeeld te gebruiken als brandstof voor voertuigen of als alternatief voor aardgas.
Satellieten versus ontbossing
Met behulp van tientallen jaren aan satellietdata en kunstmatige intelligentie brengt remote-sensingbedrijf Satelligence in kaart waar bedrijven en boeren risico lopen op ontbossing, bosbranden, droogte, overstromingen en gewasziekten. De data wordt geanalyseerd met intelligente software en cloud computing. NGO’s als Solidaridad, Utz Certified en het Wereld Natuur Fonds (WWF) maken al gebruik van de diensten van Satelligence, maar ook financiële instellingen als de Wereldbank en ING hebben hun weg naar het bedrijf gevonden.
AI beschermt natuur en gewas
Kunstmatige intelligentie is goed in het analyseren van enorme hoeveelheden data, maar kan ook een grote rol spelen bij remote sensing. Die kan helpen ontbossing, bosbranden, droogte, overstromingen en gewasziektes tegen te gaan.
Bloedanalyse à la minute
In 2019 zetten biomedisch ingenieurs van de TU Eindhoven een sensor in elkaar die in real time het gehalte van belangrijke stoffen in het lichaam meet. Daarmee zien artsen straks hoe het op dít moment met een patiënt is gesteld. Dat is van belang bij het stellen van een diagnose van bijvoorbeeld sepsis of een hartinfarct. Maar ook tijdens een behandeling met medicijnen zou de arts graag weten wat de concentratie is van belangrijke stoffen in het bloed. Daaraan is namelijk te zien hoe goed iemand de medicijnen opneemt.
Dát hun sensor werkt, en ook nog eens voor verschillende stoffen, hebben Prins en collega’s al aangetoond. In 2019 gaan zij het eerste systeem bouwen dat betrouwbaar, nauwkeurig, chemisch stabiel en makkelijk te bedienen is. ‘We weten welke stappen we moeten nemen, maar hoe snel het gaat, dat is nog even afwachten.’
Monitoren in het lichaam
Artsen willen het liefst weten hoe het op dít moment met een patiënt is gesteld, zowel bij het stellen van een diagnose als tijdens de behandeling. Wat is de concentratie van belangrijke stoffen in het bloed? Technologie maakt het nu mogelijk die waardes te meten.
Sensor en app peilen omgeving en gevoel
Hoeveel lawaai produceert een vliegtuig? Hoe zit het met de NOx en fijnstof in mijn straat? Wie dat precies wil weten, heeft dure meetapparatuur nodig. Antea Group bedacht een andere aanpak: een relatief eenvoudig apparaat, met sensoren voor dertien verschillende stoffen, aangesloten op een platform. 'We gebruiken het zwermeffect: als je maar genoeg meetdata verzamelt, kun je een even nauwkeurige waarneming krijgen als zo'n dure sensor.' Via een app kunnen mensen ook aangeven hoe ze zich voelen, zodat er een relatie kan worden gelegd met stofjes in de lucht.
Big data en AI voor de gezonde stad
Voor de aantrekkelijkheid van steden is een gezond leefklimaat steeds belangrijker. Big data en AI gaan de omgeving monitoren op zaken als fijnstof en geluidsoverlast. Straks zijn er apps die je helpen de gezondste route te nemen.
Auto zet zichzelf weg
Op drukke plekken zoals de luchthaven is het moeilijk om je auto kwijt te kunnen. Wat nou als de auto zichzelf wegzet, nadat je bent afgezet bij de vertrekhal? TNO werkt aan die techniek. De autonome valetservice gebruikt technologie die nu al in sommige (luxe) auto's zit. Omdat hij stapvoets rijdt, zijn de veiligheidszorgen minder groot dan wanneer auto's op volle snelheid rijden. De auto's communiceren met camera's, die bijvoorbeeld registreren waar een vrij plekje is in de garage en of er obstakels zoals mensen lopen. Grootste bottleneck voor dit project is de wetgeving: auto's mogen niet zonder bestuurder de weg op.
Eerste stapjes van autonoom rijden
Autonome auto’s zijn erg lastig te maken doordat er veel onverwachte dingen kunnen gebeuren op de weg. Het zal nog lang duren voordat de software klaar is voor elke mogelijke verkeerssituatie. Toch kan de software van een zelfrijdende auto nu al nuttig zijn.
Vat vol warmte
In de zomer wekken zonnecollectoren vaak meer energie op dan er wordt verbruikt. Overtollige energie kan worden teruggeleverd aan het netwerk of worden opgeslagen in kostbare batterijen, maar uitvinder Aris de Groot bepleit thermische warmteopslag. Hij ontwikkelde een sterk geïsoleerd buffervat, het Ecovat. Daarin wordt de warmte opgeslagen met een temperatuur van 90 °C. Over zes maanden gaat slechts 10 % van de energie verloren. Vijf- tot vijftienhonderd huishoudens kunnen ermee het hele jaar door via een lokaal warmtenet in hun eigen, duurzame warmte voorzien.
Duurzame opslag van warmte
Nu de energiemix langzaam begint te verduurzamen en woningen van het gas af moeten, wordt de levering van duurzame warmte steeds urgenter. Lokaal geproduceerde energie heeft de voorkeur, maar hoe valt die voor langere tijd op te slaan?
Verzegelde vruchten
Hoe kun je bederfelijke vruchten langer houdbaar maken, zodat er minder hoeven te worden weggegooid? Ondernemer Victor Monster ontwikkelde een flinterdunne verpakking die de houdbaarheid verlengt. De Liquidseal houdt zuurstof buiten en vertraagt zo het rijpings- en rottingsproces. Vruchten met een harde schil (mango’s, avocado’s, papaja's en citrusvruchten) kunnen weer op natuurlijke wijze rijpen: na behandeling blijven ze immers lang genoeg vers om het transport te overleven.
Voedselverspilling tegengaan
Naar schatting een derde tot de helft van het wereldwijd geproduceerde voedsel wordt nooit geconsumeerd, maar rot weg. De sleutel tot het voeden van een groeiende wereldbevolking ligt dan ook in het tegengaan van voedselverspilling.
AI voor iedereen
Kunstmatige intelligentie moet op begrijpelijke, toegankelijke wijze bij mensen terechtkomen die nu nog niet inzien wat de voordelen ervan zijn en er geen toegang toe hebben. Zo komt de kennis, die nu in handen is van de tech-elite, straks bij iedereen. Dat wil AI Commons, een initiatief van bedrijven en wetenschappers dat volgend jaar van start gaat. De vraag is: zal die tech-elite hun algoritmes uit handen geven om iedereen ervan te laten profiteren?
Grip op kunstmatige intelligentie
Kunstmatige intelligentie is onverminderd populair, maar het feit dat een paar machtige techbedrijven de beste AI hebben, brengt risico’s met zich mee. Daarom moet kunstmatige intelligentie democratischer worden gemaakt.
Parkeerplaats zonder plassen
De kans op extreme buien wordt steeds groter. Volgens ingenieursadviesbureau Sweco zijn steden daar niet goed op voorbereid. Toen Amersfoort de wens uitte om hemelwater lokaal te bergen, ontwikkelde het bedrijf samen met de gemeente en het Ontwikkelingsbedrijf Vathorst daarom een parkeerplaats die bestand is tegen wateroverlast. Onder de waterpasserende bestrating ligt een dikke laag gebroken graniet die regenwater opvangt en verwerkt – zonder dat er ook maar één afvoerputje nodig is.
Bestand tegen extreme buien
Met het klimaat verandert ook het neerslagpatroon. Regenbuien zullen heftiger worden, met grote hoeveelheden neerslag in korte tijd. Steden gaan zich wapenen tegen de wateroverlast.
Volledig overzicht lezen
Wil je het volledige overzicht van Het beste van 2019 uit het decembernummer van De Ingenieur lezen? Koop dan de digitale versie van ons eindejaarsnummer voor € 7,50 of neem - met een flinke korting van 25% - een digitaal jaarabonnement van 12 nummers voor € 69,-.
Openingsfoto: Depositphoto
Nieuwsbrief
Vond je dit een interessant artikel, abonneer je dan gratis op onze wekelijkse nieuwsbrief.