2018 was het jaar van een paar grootse technologische prestaties: de landing van InSight op Mars, de eerste commerciële productie van chips met de nieuwste generatie chipmachine van ASML, het eerste volledig recyclebare matras van Auping. Maar ook van technisch falen: het instorten van de Morandibrug in Genua en het tragische ongeluk met de Stint in Oss. De Ingenieur presenteert Het Technologische Jaaroverzicht van 2018.

Met de landing van InSight op Mars is een nieuwe stap gezet om de Rode Planeet verder te onderzoeken. De lander gaat onder andere trillingen in de bodem meten en de temperatuur meten tot op 5 meter diepte.

De ruimtevaart beleefde sowieso een goed jaar, met bijvoorbeeld ook de lancering van BepiColombo die Mercurius gaat bestuderen, van de Solar Probe die dichter dan ooit de zon gaat naderen en de Chinese missie naar de achterkant van de maan.

Dichter bij aarde was er recent nog de succesvolle testvlucht van Virgin Galactic met zijn SpaceShip2 (foto boven dit artikel), bestemd voor ruimtetoeristen die voor een fors bedrag enkele minuten op 100 km boven de aarde willen zweven.
 

Gezellig klassenboek

Tsja, zo begon het natuurlijk: Facebook was ooit bedoeld als een online klassenboek, met pasfoto’s van bekenden en de mogelijkheid om met vrienden te delen wat je aan het doen was. Dat is behoorlijk uit de hand gelopen: Facebook is nu een miljardenbedrijf dat zijn inkomsten haalt uit advertenties en het doorverkopen van data over zijn gebruikers.

Dat gaat bepaald niet altijd goed. Facebook gaf data van zijn gebruikers te gemakkelijk weg aan andere bedrijven. Daarnaast blijken verkiezingen in allerlei landen met behulp van nep-nieuws of targeted advertising beïnvloed te zijn geweest. En dan hebben we het nog niet eens over de filter bubbles waar mensen in terechtkomen. Oprichter Mark Zuckerberg moest zich voor de Amerikaanse overheid komen verantwoorden. Erg schuldbewust kwam hij daar niet over.

Een tegenbeweging komt inmiddels op gang, zij het langzaam. Internet-bedenker Tim Berners-Lee werkt aan een platform waar de gebruikers de baas zijn over hun eigen data. En vanuit ons eigen land komt OpenBook, een ‘Facebook dat geen data verhandelt’.


ASML-machine bereikt mijlpaal

ASML heeft jaren gewerkt aan de nieuwste generatie chipmachine. Die gebruikt extreem ultraviolet licht, waarmee het bedrijf zich grote technische uitdagingen op de hals haalde. Samsung kondigde medio dit jaar een nieuwe chip aan die deels met de nieuwe chiptechnologie is geproduceerd. Daarmee is de eerste commerciële toepassing van de techniek van het Veldhovense bedrijf een feit.

 

 

Recyclebaar matras

Auping heeft de primeur van het eerste volledig recyclebare matras. Het is het bedrijf gelukt een matras te maken, dat aan het einde van zijn leven uit elkaar te halen is; waarna de materialen weer voor een nieuw matras te gebruiken zijn. Tot nu toe werden van oude matrassen alleen isolatieplaten en dergelijke gemaakt.

Er gebeurde meer op het gebied van recycling en circulaire economie, bijvoorbeeld in de bouw, goed voor 40 % van alle afvalstoffen in ons land. Het meest in het oog springende circulaire gebouw dit jaar was het Utrechtse Green House. Dit is een restaurant, tegenover het Jaarbeurscomplex, dat ooit zal moeten plaatsmaken voor een kantoor-woontoren, en daarom zo is geconstrueerd dat het gebouw weer volledig uit elkaar kan worden gehaald. Bijzonder is dat ook het restaurant zelf met circulaire principes werkt. Zo worden de verse kruiden geleased van een tuinbedrijf.

Ook bij het betonpuin werden flinke circulaire vorderingen gemaakt om het weer te hergebruiken. Met speciale machines worden zand, grond en cement van elkaar gescheiden en weer gebruiksklaar gemaakt.


Falen van de Stint

De grootste technische mislukking in 2018 in Nederland was de Stint, waarmee in Oss een tragisch ongeval gebeurde. De elektrisch aangedreven kar wordt onder andere gebruikt om kleuters te vervoeren. Na uitgebreide technische keuringen bleek het ding volstrekt niet aan de meest elementaire veiligheidseisen te voldoen. Hij had dus eigenlijk nooit de weg op gemogen, terwijl het tegelijkertijd technisch helemaal niet zo ingewikkeld is om die Stint wel veilig te maken.

Op civiel-technisch gebied is de meest dramatische gebeurtenis het instorten van de Morandibrug in Genua. De vermoedelijke oorzaak is het afbreken van een van de tuien waaraan de brug hangt, maar officiële onderzoeksrapporten moeten nog verschijnen. Er is inmiddels een ontwerp voor een nieuwe brug. Die ziet er prachtig uit, maar er zijn wel grote twijfels of zo’n stalen constructie wel slim is. Morandi had indertijd zijn stalen tuien in beton gegoten om ze weerbaar te maken tegen het zout van de zee, en dan zou er nu een brug moeten komen die helemaal van staal is, met roest als grootste vijand?


Zeespiegelstijging

2018 was wederom een jaar met veel aandacht voor klimaat en energie. In Nederland was het meest alarmerend een publicatie van het waterbouwinstituut Deltares. Tegelijk beleefden we een van de droogste zomers ooit. We komen kennelijk in het tijdperk van de extremen terecht.

Deltares zocht uit wat de gevolgen zijn van een versneld afsmelten van het zuidpoolijs. De zeespiegel zal daardoor meer en sneller gaan stijgen dan tot nu toe werd aangenomen, en dat zet onze bestaande kustbescherming flink onder druk. Die handhaven we nu door zand uit de bodem van de Noordzee te halen en voor de kust neer te leggen – voor de Zuid-Hollandse kust bij Ter Heide in één keer een grote hoeveelheid tegelijk, de zogeheten Zandmotor. Gaat die versnelde zeespiegelstijging door, dan is in de loop van deze eeuw twintig keer zo veel zand nodig, en hebben bestaande stormvloedkeringen als die in de Oosterschelde en de Nieuwe Waterweg (Maeslantkering) geen functie meer.

Vandaar het pleidooi van Deltares om te gaan werken aan een plan B, want tot nu toe gaan we er van uit dat we het wel redden met hoe we nu bezig zijn. Hoogleraar kustveiligheid Stefan Aarninkhof pleitte in De Ingenieur voor een kustlab, een gebied waar we gaan experimenteren met nieuwe manieren van kustverdediging, zodat we alvast ervaring kunnen opdoen.
 

Designer-baby’s op komst?

Het zat er al een tijdje aan te komen: een Chinese onderzoeker maakte eind november bekend dat hij de eerste genetisch gemodificeerde baby’s had ‘gemaakt’. De hele wereld viel over hem heen, en niet onterecht. Jiankui He was onder de radar van de wetenschappelijke gemeenschap te werk gegaan, had medisch-ethische commissies links laten liggen en het lijkt er zelfs op dat hij de paren-met-kinderwens die aan zijn onderzoek meewerkten niet helemaal eerlijk heeft voorgelicht. Misschien het ernstigste verwijt is nog dat He de gezondheid van de zeer jonge baby’s op het spel zet.

Het bewerken van het dna van een menselijk embryo is sinds een paar jaar veel eenvoudiger geworden dan voorheen, dankzij de techniek CRISPR-Cas. Dat is fijn voor onderzoekers, want die kunnen in het lab het dna van bacteriën of planten naar wens een beetje aanpassen. Het schandaal rond de Chinese wetenschapper laat echter ook zien dat we een discussie moeten voeren: hoe ver willen we bij de mens gaan met genetische aanpassingen op bestelling? Alleen ziektes genezen, of ook eigenschappen naar wens aanpassen?


Droogte en de veenweiden

Vooral boeren hadden last van de droogte, en de scheepvaart vanwege de zeer lage waterstand op de rivieren. Verder kon het watersysteem de droogte nog wel aan, maar nadenken of we op de huidige voet verder moeten kan ook voor dit onderwerp geen kwaad.

Een onderwerp waar biodiversiteit, droogte en de landbouw heel spanningsvol samenkomen is het veenweidegebied. Eens het beeldmerk van Laag Nederland en het paradijs van de weidevogels is er nu sprake van een drastische achteruitgang. Door de lage grondwaterstand zakt de bodem verder en komt er een hoeveelheid CO2 vrij vergelijkbaar met die van een kolencentrale, en de boeren hebben te maken met een veel te lage opbrengst. Hoe om te gaan met het veenweidegebied, en de landbouw in het algemeen, wordt een van de grote twistpunten de komende jaren. Ook voor de komende verkiezingen van de besturen van de Waterschappen.

 

Zon en wind kunnen genoeg leveren

Op energiegebied maakte het KIVI EnergyNL2050 duidelijk dat een compleet duurzame energievoorziening heel goed mogelijk is, dankzij energiebesparing, flink veel windturbines en zonnepanelen en het gebruik van batterijen en waterstof als energieopslag.

 

 

 

Investeren in een waterstofinfrastructuur

Dit jaar waren er verschillende initiatieven om de groene waterstofinfrastructuur goed van de grond te krijgen. Bedrijven als Tata Steel, Nouryon (voorheen AkzoNobel) en Gasunie onderzoeken de mogelijkheid van de bouw van een grote waterstoffabriek. En er komt een lab voor het ontwikkelen van elektrolysers die met groene stroom grote hoeveelheden waterstof kunnen produceren.

 

Kernenergie niet in Nederland

Dit jaar leefde ook de discussie over kernenergie weer op. Aanleiding was onder andere een rapport van het Massachusetts Institute of Technology, dat aangeeft dat een duurzame energievoorziening met kernenergie veel goedkoper kan uitpakken dan zonder, omdat er veel minder overcapaciteit van wind- en zonvermogen nodig is. Er is echter wel een 'maar', die in de algemene publiciteit weinig aandacht kreeg: kernenergie moet daarvoor wel fors goedkoper worden, minstens zo’n 40 %. Terwijl de beweging nu in de praktijk de andere kan op gaat: zo is het in bedrijf nemen van het nieuwste type Europese kerncentrale in het Franse Flamanville opnieuw een jaar uitgesteld. Kerncentrales worden wel succesvol gebouwd in landen als China en India.

De kans dat er in Nederland nieuwe kerncentrales komen is overigens klein: er is geen energiebedrijf dat er in wil investeren, zo liet minister Wiebes van Economische Zaken weten.


Stopzetting Groningse gaswinning

Het meest drastische politieke besluit voor de Nederlandse energievoorziening is de aankondiging dat de gaswinning in Groningen in 2030 stopt. Dit als antwoord op de aanhoudende aardbevingen in het gebied en het vastlopen van de verstevigingsmaatregelen.

De tweehonderd bedrijven die nu het meeste aardgas gebruiken, moeten daarmee stoppen, voor de huishoudens komt er een fabriek die het buitenlandse aardgas geschikt maakt om in Nederlandse cv-ketels te gebruiken.

Uiteindelijk moeten woningen ook van het aardgas af. Een studie naar de situatie in Amsterdam levert een helder inzicht hoe je dat zou moeten aanpakken, de stad is uiteindelijk doorsnee voor hoe gaat in heel veel steden in Nederland. Elk woningtype heeft zijn eigen aanpak nodig, zo benadrukt het onderzoek. Er is dus geen eenheidsworst van overal warmtepompen of overal warmtenetten.

Zo zijn er historische panden, waar vanwege monumentenzorg weinig aan mag gebeuren, die zijn lastig goed te isoleren. Die blijven gebruik maken van gas, maar dan de groene variant ervan, uit biovergisting. Dan zijn er de 19de eeuwse wijken, die wel iets beter zijn te isoleren, en het meest geschikt voor aansluiting op een hoge temperatuur warmtenet zoals we die nu ook kennen met water van zo’n 80 °C. De volgende schil zijn woningen die beter zijn te isoleren, en geschikt voor een lage temperatuur warmtenet van zo’n 25 °C, datacenters bijvoorbeeld kunnen dat leveren. En in de nieuwbouwwijken is perfecte isolatie mogelijk, en daar is een warmtepomp de beste keus.

Dan is er natuurlijk de discussie over het nieuwe ontwerp-Klimaatakkoord met alle mogelijke maatregelen dat afgelopen vrijdag is gepresenteerd.


Noord/Zuidlijn rijdt eindelijk

De Amsterdamse Noord/Zuidlijn is in gebruik genomen, gezien alle vertraging en gedoe er omheen best bijzonder. Het meest innovatief is het besturingssysteem. Dat is geschikt om de metro volledig autonoom, zonder bestuurder te laten rijden, wat overigens niet gaat gebeuren. Een zelfde techniek wordt nu getest bij goederentreinen op een deel van de Betuwelijn.

Over zelfrijdend gesproken, het meest in het oog sprong dit jaar het fatale ongeluk van een zelfrijdende Uber-taxi in de Verenigde Staten die een voetganger met fiets doodreed, terwijl er best op tijd geremd had kunnen worden. Uber faalde hierbij volledig, want het had alle systemen voor een noodstop uitgeschakeld, erop vertrouwend dat de aanwezige bestuurder zou ingrijpen, maar die was met iets anders bezig.

Uber moest onmiddellijk stoppen met zijn experimenten, en is van plan om het weer te gaan proberen met twee bijrijders in de auto, waarbij de ene de andere in de gaten houdt. Dat schiet dus niet op. Dan pakt Waymo het beter aan. Dat bedrijf van Google is in het Amerikaanse Phoenix begonnen met een taxidienst in een autonoom voertuig, waar overigens ook nog steeds een bestuurder in zit.


Elektrische auto komt op stoom

Dit jaar is de grondslag gelegd voor een grootschalig aanbod van elektrische middenklassers. Tesla heeft zijn productieproblemen nu onder controle, Volkswagen, de kampioen van het dieselrijden, maakt miljarden vrij om een betaalbare elektrische auto op de markt te brengen. Bij andere grote automerken is er hetzelfde verhaal.

Verder breidde Toyota zijn experiment met vrachtwagens op waterstof uit, en is er in Duitsland voor het eerst een reguliere dienst met een waterstofttrein.

In de luchtvaart gaat het vooralsnog om kleine experimenten en prototypes. We zien de eerste kleine toestellen die elektrisch vliegen en drones die ook een taxicabine door de lucht kunnen vervoeren, en waar op de grond een stel wielen onder past om ter plekke verder te rijden.


Schiphol-dossier

Een nieuw centraal thema is het al of niet uitbreiden van Schiphol en vliegveld Lelystad. Dat dossier is, min of meer als gebruikelijk, gevuld met aannames en berekeningen die worden betwist. De milieueffectrapportage voor de geluidsoverlast van Lelystad bleek niet te kloppen, er was een belevingsvlucht die meer lawaai produceerde dan de modellen voorspelden, en er is nu een milieueffectrapportage van Schiphol die ruimte ziet voor een toename van het aantal vluchten van 500.000 per jaar naar 540.000 per jaar, en die is ook al omstreden. Het Schipholdossier wordt komend jaar een van de hot issues, en daarmee ook de discussie of het niet verstandiger is om maar een luchthaven in zee te bouwen, zodat wij hier geen overlast meer hebben van het vliegtuiglawaai.


Tegenslag voor Boyan Slat

Boyan Slat is de eerste proef begonnen met zijn plasticvanger op de oceaan. Eindelijk is het zo ver dat hij daadwerkelijk aan de slag kan met het idee dat hij als middelbare scholier bedacht. Een 600 m lange buis met flappen aan de onderkant moet al drijvend op zee het plastic vangen en proberen vast te houden. En zoals het bij een technisch innovatief idee hoort: het gaat nog niet goed. De buis verzamelt wel plastic, maar is niet in staat het vast te houden. Slat en zijn team voeren nu allerhande aanpassingen door in de hoop dit probleem op te lossen.


Belangrijke deal voor Ioniqa

Op het gebied van plastic recycling was er een doorbraak voor de start-up Ioniqua, dat een techniek ontwikkelde om PET-flessen tot primaire grondstof af te breken, zodat er vervolgens nieuwe schone PET mee kan worden gemaakt. Alleen de kleurstoffen gaan verloren. Ioniqua heeft nu een investeringsdeal met Coca-Cola, de grootste PET-flessengebruiker ter wereld.