Tagarchief: innovatie

Opstopping dreigt in het Internet of Things (IoT)

fd-outlook_2016_iot

Van die dingen dus

Als u online iets zoekt, dan voert u met uw toetsenbord een zoekterm in via een webbrowser zoals Google en dan krijgt u verbinding met een webpagina met daarop hopelijk datgene wat u zoekt. Als u hartpatiënt bent met een pacemaker en u krijgt een hartstilstand, dan kan die pacemaker een alarmsignaal sturen naar de dichtstbijzijnde defibrillator, EHBO’er en ambulance. Het vergroot wellicht uw overlevingskans.

Dit is het Internet of Things (IoT) waar apparaten zonder menselijke tussenkomst met elkaar communiceren.

Het is een belofte maar wel eentje waarboven zich donkere wolken samenpakken. Want het IoT heeft de neiging te ontaarden in een data-explosie. In 2011 was de prognose volgens onderzoekers van de universiteit van Melbourne dat het IoT in 2020 evenveel apparaten zou verbinden als er aardbewoners zouden zijn, zo’n zeven miljard. Harmke de Groot, onderzoeker bij het IMEC en het Holstcentrum opperde in het blad Bits&Chips onlangs dat er in 2020 eerder zo’n vijftig tot vijfenzeventig miljard apparaten via het internet met elkaar verbonden zullen zijn. Maar een schatting van honderd miljard doet ook de ronde. En dan is het nog maar 2020. Niemand weet het eigenlijk, maar wat er aankomt is groot, ontzagwekkend groot. Het lijkt er op dat het Internet van Mensen tot nu toe een slechts prelude, een ouverture, een voorproefje is geweest van de informaticarevolutie.

Nu wauwelen die spullen wel niet zo oeverloos met elkaar als wij mensen geneigd zijn te doen via onze gadgets, maar ze genereren toch veel data. Waarschijnlijk in 2020 zo’n 44ZB (zettabyte, dat is 10 tot de macht 21, een 1 met 21 nullen.) Alle de serverparken van de wereld kunnen nu niet meer dan 6,5 ZB verstouwen.

In de opslagtechnologie stokt de vooruitgang even. Fotonica, spintronica, dataopslag in DNA, het zingt allemaal rond maar het is nog niet productierijp. De enige remedie is daarom veel data waarvoor dat niet per se nodig is, niet te bewaren maar direct te gebruiken en weg te gooien. De ‘cloud’ dat zijn al die datacenters waarin we onze data parkeren, want je weet maar nooit. We zijn er nu mee in de wolken, maar het is dus iets dat ook grotendeels overwaait. In het Internet der Dingen.

Technologietrend 2017: CRISPR-Cas9, laagdrempelige genoom editing

Creatief met CRISPR

De ontdekking van CRISPR-Cas9 is volgens menigeen net zo belangrijk als die van de kernsplijting. CRISP is een afkorting van Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats. Het is het betere knip- en plakwerk in die lange wenteltrap van baseparen die wij genoom noemen. Bij mensen heeft die trap drie miljard treden die samen 20.000 genen vormen. Cas9 is de naam van het enzym dat fungeert als het gereedschap, dat genen er uit knipt of – moeilijker- er in plakt. Het is afgekeken van een bacterie die zich verdedigt tegen virusinfecties. De kansen maar ook de risico’s zijn groot: We kunnen er mogelijk de malariaparasiet mee uitroeien, bepaalde malariamuggensoorten maar wie weet ook de mens.

Ook kunnen, veronderstellen deskundigen, genetisch bepaalde (dodelijke) ziekten zoals taaislijmziekte, ALS, en wie weet kanker, straks tot het verleden behoren. In elk geval zijn de verwachtingen torenhoog en dat komt doordat de technologie eenvoudig is. Andere genome editing methoden zijn ‘vergeleken met CRISPR ingewikkeld, tijdrovend en beperkte toepasbaar’, aldus de Commissie voor Genetische Modificatie (COGEM) in het rapport Trendanalyse Biotechnologie 2016 – Regelgeving ontregeld. Delftse onderzoekers verkortten het genetisch modificeren van bakkersgist, zodat het ethanol gaat produceren uit maisafval, van drie jaar tot zes dagen.

In de wereld van de biotechnologie, ook wel synthetische biologie genoemd, zindert CRISPR als de ultieme gereedschapskist waarmee naar believen elke erfelijke eigenschap, elk bekend gen, in elk levend organisme valt te activeren of deactiveren. Glutenvrij tarwe zou er al binnen vijf jaar mee gemaakt kunnen worden, maar waarom niet in de patiënt het gen of de genen ‘uitzetten’ die glutenallergie veroorzaken? Sleutelen aan de mens zelf, laat nog een jaar of twintig op zich wachten, denken deskundigen. Maar in laboratoria wordt al druk geëxperimenteerd. Zo is het onderzoekers van Duke University in de V.S. gelukt om huidcellen van een muis te herprogrammeren tot zenuwcellen. De mens kent zo’n vierduizend aandoeningen waarvan bekend is welk gemuteerd gen de oorzaak is. Een andere onderzoeksrichting ligt in de xenotransplantatie: Als het lukt bepaalde organen van dieren zo te veranderen dat ze genetisch identiek zijn aan die van de menselijke donorpatiënt, dan hoeft die niet meer te wachten op een menselijk donororgaan waar een groot tekort aan is.

Maar er wordt nu ook al onderzoek gedaan, in Zweden, naar het genetisch veranderen van menselijke embryo’s, weliswaar met het oog op het voorkomen van miskramen en weliswaar met embryo’s niet ouder dan twee weken, maar wie zijn fantasie de vrije loop laat ziet hier ‘the boys of Brazil’, een thriller van de Amerikaanse schrijver Ira Levin. De voormalig nazi-kamparts Joseph Mengele, is het in dat verhaal gelukt 94 klonen van Hitler op de wereld te zetten.

Technologie is amoreel, ze is niet inherent goed of slecht. Dat hangt af van hoe wij mensen die technologie gebruiken. Van de CRISPR-technologie zijn nu al op het internet ‘setjes’ te koop voor zo’n honderd dollar waarmee je kunt sleutelen aan het DNA van een e-colibacterie. Iets om scherp in de gaten te houden dus.

fd-outlook-2016_crispr

Dit is waarom Donald Trump de verkiezingen won (blog zondag 6 november, drie dagen voor de uitslag)

Niet dat ik de uitslag durfde te ‘voorspellen’, als weer iets duidelijk is geworden is dat voorspellen moeilijk is, vooral als het om de toekomst gaat, zelf als die maar drie dagen in het vooruitzicht ligt.  Maar mijn voorgevoel ‘klopte’ wel.

De zelfrijdende vrachtwagen is een wonder van de vooruitgang, en die moet je niet tegen willen houden. Alleen wat die protagonisten van technologie nooit willen zien, is dat het – in elk geval in aanvang – leidt tot een enorme vernietiging  van banen aan de onderkant van de inkomenspyramide.

Facebookpost van 6 november 2016Tekst van de post:

Dat ‘innovatie’-mantra horen we nu al zo’n twintig jaar, samen met dat gedweep van allerlei politici en goeroes met high tech, fintech, duurzaamheid – weg met die ‘vieze’ industrie dus, etc.,etc. Het begon met Michael Porter. Maar onthoud een ding: innovaties, transities (ook zo’n geliefd modewoord) doen (voordat ze ooit werk scheppen) eerst vooral een enkel ding: ze vernietigen banen aan de onderkant van de inkomenspyramide. En het is ontzettend moeilijk om met ‘beleid’ nieuwe banen te creeren. Dus ik begrijp het enorme wantrouwen in die kringen waar de klappen zijn gevallen (Limburg, Noordoost Groningen, Wallonie, het Ruhrgebied, de Britse Midlands, de Amerikaanse Rustbelt) tegen politici die beloven dat ze er wat aan zullen doen.
Toen ik dit verhaal in de Washington Post zag, moest ik denken aan de Van der Leegte Groep (VDL) een industrieel conglomeraat met inmiddels 13.000 werknemers in zuid-Nederland dat de belofte inlost die de regering ooit deed met het sluiten van de kolenmijnen in de jaren zestig van de vorige eeuw. Zie hier de zelfrijdende truck. Vrachtwagenchauffeur, dat is net als mijnwerker ook zo’n beroep dat gaat verdwijnen. Avond-HTS-er Wim van der Leegte, die vorige week officieel afscheid nam als president-directeur van VDL, heeft meer voor elkaar gekregen dan welke bestuurder dan ook sinds de mijnsluitingen in de jaren 1960. Zie bedrijfsfilm: https://youtu.be/AOSGL5AZZuY Technisch productiewerk op middelbaar opleidingsniveau, tussen robots en hightech. Maar zolang duurt het dus wel, voordat de samenleving zich enigszins heeft hersteld van de ellende van een ‘innovatie’ en ‘transitie’: ongeveer mijn mensenleven tot nu toe.
We moeten vooruit, maar wie vooruit dendert zonder ooit achterom te kijken naar de schade die ontstaat in de levens van de achterblijvers, die wordt vroeger of later ingehaald door een electorale Doomsdaymachine die een Brexit veroorzaakt of – nog erger – wellicht een man als Donald Trump aan de macht brengt. Ik hoop het niet maar als het gebeurt snap ik wel waarom.
Ik zou zeggen: Wim for president!

Het betreffende artikel uit de Washington Post: the-government-failed-u-s-workers-on-global-trade-it-must-do-better-on-technology

Trumps Democratisch Pragmatisme is van Alexis De Tocqueville’s Over de Democratie in Amerika (leestips)

Politico Magazine en ISSUES wijden interessante beschouwingen aan het verschijnsel Donald Trump, beter dan wat ik tot nu toe heb gelezen in kranten zoals The Washington Post en de Nederlandse kranten die niet verder komen dan het oprakelen van ’s mans kwestieuze c.v. en zijn pathologische leugenachtigheid.

Volgens Joshua Mitchel vertegenwoordigt Trump een Amerikaanse historische continuiteit, het Democratisch Pragmatisme dat in 1840 al is beschreven door Alexis de Tocqueville in Over de Democratie in Amerika. Contrair aan het democratische idealisme van de Franse Revolutie en de grote principes van de Verlichting. Deze filosofische stroming om problemen aan te pakken zonder vooropgezette principes maar door gaandeweg oplossingen te vinden, is de mentaliteit van de frontier, de verkenner, de cowboy en later de Amerikaanse zakenman: Can do, Let’s Roll! Dat betekent niet dat Amerikaanse politici geen ideeen hebben, legt Mitchel uit in donald-trump-does-have-ideas-and-wed-better-pay-attention-to-them-politico-magazine

(Joshua Mitchell is professor of political theory at Georgetown University, who teaches in Washington D.C. and Qatar. His latest book is, Tocqueville in Arabia: Dilemmas in a Democratic Age (University of Chicago Press, 2013).

In ISSUES koppelt William Bonvillian het resentiment van de lagere middenklasse aan de industriele teloorgang van de Verenigde Staten in donald-trumps-voters-and-the-decline-of-american-manufacturing-_-issues-in-science-and-technology

(zie ook:

http://www.erwinvandenbrink.com/index.php/2016/08/22/hoe-verder-na-brexit-vervang-mcjobs-door-detailnijverheid-het-financieele-dagblad-20-augustus-2016/

(William B. Bonvillian directs MIT’s Washington office and teaches courses on innovation policy at MIT, Georgetown, and Johns Hopkins universities. He was an advisor to MIT’s “Production in the Innovation Economy” study of 2013–14, and worked on the President’s Advanced Manufacturing Partnership reports. This article draws from his recent book with Charles Weiss, Technological Innovation in Legacy Sectors (2015).

 

 

Hoe verder na Brexit: Vervang mcjobs door detailnijverheid (Het Financieele Dagblad, 20 augustus 2016)

De nieuwe kenniseconomie heeft ‘de onderkant’ niets opgeleverd

 

Vervang mcjobs door detailnijverheid

 June 19, 2016. PHOTO: REUTERS/HANNIBAL HANSCHKE http://s1.ibtimes.com/sites/www.ibtimes.com/files/styles/embed/public/2016/06/19/brexit.jpg
Two activists with the EU flag and Union Jack painted on their faces kiss other in front of Brandenburg Gate in Berlin to protest against the British exit from the European Union,

 

Zestig procent van de bewoners van de Midlands, het oude industriële hartland van Groot Brittannië, stemde voor uittreding uit de EU. In de regio Londen stemde zestig procent juist voor blijven. Daarom heeft Theresa May het aanpakken van de sociale tweedeling tussen de financiële elite in Londen en de verarmde industriegebieden prioriteit gemaakt..

 

Maar er dient zich een kans aan voor een industriële renaissance. Niet alleen omdat de financiële economie hevig heeft teleurgesteld, maar vooral omdat de reële economie steeds meer fabricagetechnologie ontwikkelt om de ooit naar Azië verdwenen maakindustrie terug te halen: reshoring. Dankzij machines zoals 3D-printers. De Britse economie gaat meer lijken op de Duitse. Zo zal het Verenigd Koninkrijk naar Europa terugkruipen.

 

Daarom is het met Tweede Kamerverkiezingen in aantocht goed eens na te denken over onze economische koers. Wij deelden met de Britten en Amerikanen een buitenproportioneel grote financiële sector en een voorliefde voor de vrije markt en de kenniseconomie. De modieuze pleitbezorgers van deze kenniseconomie waren in de jaren 1990 onder anderen Michael Porter, George Solow en Paul Romer.

 

Wat deze ook aan vernieuwing heeft opgeleverd, in elk geval bar weinig nieuwe werkgelegenheid. Online taxidienst Uber geeft daarvan misschien wel de beste illustratie. De innovatieve bedenkers worden er schathemelrijk mee, maar de chauffeurs van Uber betalen het gelag. Voor de consument zijn de dalende prijzen een zegen. Maar ze betekenen ook dalende lonen.

 

Veel van die mensen werkten voorheen in de industrie. In een matig betaalde vaste baan met een bescheiden pensioen weliswaar, maar ze hadden in elk geval bestaanszekerheid. Wie toen in de avonduren blokte voor een diploma van de bedrijfsvakschool, lts, mts of hts, kan nu volstaan met een rijbewijs waarmee iedereen met iedereen concurreert.

 

Een industriële renaissance is de remedie tegen deze race naar de bodem en creëert perspectief in de voormalige industriegebieden, de Midlands en de Rustbelt in de V.S waar Donald Trump zijn aanhang heeft. Dat bedoelt Theresa May met ‘A country that works for Every One’. Want dat is kennelijk niet het geval geweest sinds Margareth Thatcher in de jaren 1980 de macht van de vakbonden in de oude industriegebieden brak.

Brussel heeft de euroscepsis gevoed door het Europese project in het teken te stellen van deze nieuwe economie. De kenniseconomie mist tot nu toe het ‘trickle down’-effect. Ze creëert nauwelijks banen aan de onderkant van de arbeidsmarkt. Maar met de 3D-printer en alle geïnformatiseerde machines die zullen volgen krijgt de ambachtsman gereedschap waarmee hij in prijs en kwaliteit kan concurreren met Aziatische productie. Wil dit idee aanslaan, dan moeten we afscheid nemen van het paradigma van de postindustriële samenleving.

Al in 1984 uitte de gelauwerde econoom James Tobin daarover zijn twijfels:

…we are throwing more and more of our resources, including the cream of our youth, into financial activities remote from the production of goods and services, into activities that generate high private rewards disproportionate to their social productivity.

Hij zei er bij dat hij dit empirisch niet goed kon onderbouwen. Maar in 2012 ondernamen drie medewerkers van het IMF, Jean-Louis Arcand, Enrico Berkes and Ugo Panizza, daartoe een serieuze poging in een werkdocument met de veelzeggende titel Too Much Finance? Volgens hen manifesteren de negatieve effecten op economische groei zich duidelijker naarmate de kredietverlening aan particuliere bedrijven de honderd procent van het bruto binnenlands product nadert. De landen die daar in 2006 (dus voor de bankencrisis) op of overheen zaten zijn IJsland, de V.S. Groot Brittannië en Nederland onder meer. Duitsland, Oostenrijk, Zweden en Italië hadden een relatief kleine financiële sector.

De tegendraadse Ierse financieel journalist Eamonn Fingleton voert al jaren een kruistocht tegen de ideeën van economische mastodonten zoals Michael Porter en Paul Romer, en tegen alle andere adepten van de nieuwe kenniseconomie zoals John Naisbitt (auteur van Megatrends) en de publicist Jeremy Rifkin die de Europese Commissie adviseert. In zijn boek In Praise of Hard Industries – why manufacturing, not the information economy is the key to future prosperity (1999) fulmineert Fingleton tegen wat hij het postindustrialisme noemt.

De industriële aftakeling in het Verenigd Koninkrijk – maar ook in de Verenigde Staten begon in de jaren 1970 met de import van auto’s en elektronica, textiel, uit Azië. Fingleton stelt dat landen als Duitsland, Oostenrijk, Zweden en Zwitserland die hun maakindustrie zijn blijven koesteren, beter presteren in groei, werkgelegenheid en levensverwachting. Deze landen volhardden in weerwil van de heersende neoliberale tijdgeest stug in hun dirigistische en soms protectionistische industriepolitiek.

Fingleton voorspelde het barsten van de dotcombubble in 2000 en schetste ook profetisch hoe de combinatie van steeds ingewikkelder software en financiële deregulatie zou leiden tot een financiële sector met ondoorgrondelijke producten die zichzelf zou opblazen. Het boek eindigt met een soort actieplan voor een industriële renaissance dat niet overtuigt omdat toen, in 1999, de technologie nog niet bestond die bij uitstek geschikt is om het maken van spullen terug te halen uit Azië.

De 3D-printer bestaat voor zeker de helft uit informatietechnologie dus daarmee is Fingletons aanname gelogenstraft dat het met die informatie-economie nooit wat wordt. Maar hij heeft in zoverre gelijk: IT kan nu eindelijk op huiskamerniveau worden gekoppeld aan maakmachines die production-on-demand mogelijk maken tegen tarieven die passen binnen een gezinsbudget en waarvan de investering valt te dragen door het kleinbedrijf. Deze detailnijverheid, deze industriële schaalverkleining, biedt werk aan de voormalige industriearbeider of diens kinderen of kleinkinderen want zolang duurt de industriële teloorgang al. Ze noemen zich digital artisans of in het Frans artisans numeriques; digitale ambacht- of handwerkslieden. Hier, Theresa May, ligt de sleutel voor ‘A country that works for every one’.

Beste Maarten (Alleen maar elektrische auto’s)

 

Schermafbeelding 2016-04-12 om 13.49.02
Bron: https://www.teslamotors.com/nl_NL/customer-stories/our-life-model-s-never-back-combustion-car

Beste Maarten,

 

Ik heb je blog (https://steinbuch.wordpress.com/2016/04/11/alleen-maar-elektrische-autos/)  waarin je reageert op mijn stuk in het FD van afgelopen zaterdag met belangstelling gelezen. Ik ga hier niet nogmaals welles-nietessen over wie er gelijk heeft over de milieubelasting van elektrificatie/elektrische auto’s want dat is een beetje een dingetje voor oude mannen en Mevrouw Minnesma. Er is in elk geval flink op gereageerd en dat is tenslotte wat zo’n opiniestuk beoogt.

 

Ik ben absoluut niet tegen elektrische auto’s. Ze zijn een zinvolle aanvulling op het palet aan vervoersmogelijkheden en nu de belangstelling er voor toeneemt zullen ingenieurs zoals jij er in slagen de negatieve milieueffecten van elektrificatie steeds verder terug te dringen, zoals jullie dat ook hebben gedaan met de verbrandingsmotor. Maar dat kost tijd en dat weet jij ook.

 

Daarom stoor ik me aan die motie van Jan Vos. Het is spierballentaal die het heersende cynisme over de politiek alleen maar voedt. Allereerst strandt zo’n Nederlandse maatregel direct op Europees recht omdat we nu eenmaal leven in een gemeenschappelijke markt. Ten tweede zijn een aantal negatieve milieugevolgen van ontfossilisering vooralsnog (voorlopig, dus) onvoldoende te neutraliseren, zoals de lage efficiency bij de opwekking, het ruimtebeslag en het gebruik van delfstoffen middels vervuilende dagmijnbouw. En of lithium, koper, dan een zeldzaam aardmetaal is of niet, vind ik een beetje semantiek. Mijnbouw in ‘verweggistan’ is gewoon vervuilend. Hij leidt tot uitbuiting van arme mensen en bekorting van hun levensverwachting. Het is daarom de taak van technici zoals jij om die ontwikkeling verstandig te temporiseren. Niet te langzaam maar ook niet te snel.

De achilleshiel echter, in het ingenieursdenken over auto’s, is dat technici de auto zien als een technisch artefact terwijl hij voor de meeste mensen een cultureel artefact is. Decennialang was de auto voor de suburbane middenklasse de belangrijkste wannahave en dat is hij nu niet meer. Dit beslecht het lot van de auto, van het particuliere autobezit,  en lost een belangrijk milieu- en ruimtelijke ordeningsprobleem op langs een andere weg dan verduurzaming.

Ik was onlangs op een housewarmingparty van een jong stel dat een leuke en tevens nog enigszins betaalbare etage heeft veroverd aan de Albert Cuyp in Amsterdam. (Hoe? Via-via-via en nog veel meer via). Van de dertig tot veertig mensen die ik sprak heeft er geen een auto. Deze millennials hebben overwegend een hbo- of universitaire studie gedaan, veel van hen werken in de media-, cultuur- of communicatie: de beroepen in de nieuwe online-economie. Connectiviteit is voor hen veel belangrijker dan mobiliteit. Het ging om singles, stellen van wie sommige ook met kinderen. Hun ‘wannahave’ is een betaalbare woning in het centrum met in de buitenmuur naast de voordeur een oog of beugel om de bakfiets mee vast te zetten. En natuurlijk een smartphone.

Wie iets wil doen aan de milieubelasting door auto’s kan dus veel beter zorgen voor meer betaalbare woonruimte in de binnenstad. Dan krijg je vanzelf minder auto’s. Woningmarktonderzoek laat zien dat zowel jongeren en ouderen steeds vaker woonruimte zoeken in de binnenstad, op loopstand van allerlei voorzieningen.

Die miljoen elektrieke auto’s van Mevrouw Minnesma, prima hoor, maar laten we er daarbij ook voor zorgen dat het er een miljoen minder zijn.

Sla ik nou een slag in de lucht of is er meer aan de hand? Er zijn onderzoeken van Ford en General Motors die deze trend ook laten zien. Het aantal Amerikanen tussen de twintig en vierentwintig jaar met een rijbewijs is tussen 1983 en 2014 afgenomen van 91,8% naar 76,7%.

Millennials zijn niet anti-auto, de automobiel maakt gewoon geen onderdeel meer uit van hun lifestyle-uitrusting. Hij is in dat opzicht irrelevant. Hun mobiliteit is geflexibiliseerd: Uberpop, Green Wheels, Easyjet, Ryanair, booking.com. Of hun ecologische voetafdruk ook minder is, waag ik overigens te betwijfelen. Hun aantal vliegkilometers is vaak indrukwekkend.

 

Nochthans blijf ik de ontwikkeling van het elektrisch rijden met belangstelling volgen.

 

vriendelijke groet,

Erwin van den Brink

De volmaakte auto is een koelkast. Hij verdwijnt uit ons tijdsbeeld door zijn technische voltooiing. (column Nederlands Medianieuws)

Illustratie-SAAB-Viggen Saab_prototype-4 SAAB92-drawing1947-1000340 SAAB900-1000317De volmaakte auto is een koelkast

Column in Nederlands Medianieuws

 

Er is een gezegde dat luidt: ‘old soldiers never die, they just fade away’. En dat gaat ook op voor de automobiel. Die heeft zijn langste tijd gehad als dominant cultuurverschijnsel omdat hij zijn ultieme vervolmaking nadert.

Dat zit zo: Alle automerken zijn pakweg de laatste kwarteeuw technologisch geconvergeerd naar een en hetzelfde designoptimum. De windtunnel, de veiligheidskooi en kreukelzone, milieueisen ,dicteren het ontwerp. Het aantal verkeersdoden is gedaald van enkele duizenden per jaar in de jaren zeventig, toen het piekte, naar zo’n zeshonderd het afgelopen jaar. Nog altijd veel maar gegeven de toename van het aantal autokilometers is de daling werkelijk spectaculair en als je verdisconteert dat de meeste doden vallen onder drugs gebruikende mannelijke twintigers tijdens nachtelijke uren in het weekeinde op tachtig kilometerwegen, dan weet je welke tijden en plaatsen je moet mijden.

Als er al iets dodelijk is aan autorijden dan is het de saaiheid. Je kachelt braaf mee in de trajectcontrole want anders ligt er weer zo’n acceptgiro op de deurmat.

De auto heeft dus een gigantisch imagoprobleem. De auto zoals wij hem hebben leren kennen als de Opel Kadett en de Volkswagen Kever – en alles wat daarna kwam – was een icoon van de emancipatie van de middenklasse. Blij dat ik rij. Meer dan elk ander begerenswaardig consumptieartikel (de huishoudelijke elektronica, de inbouwkeuken, de geheel verzorgde vliegvakantie) is de auto lang het symbool geweest van individuele vrijheid en van levensstijl: Het merk zei iets over iemands persoonlijkheid. Duitsers waren degelijk, Zweden betrouwbaar, Fransen hadden flair, Britten waren voor ‘good sports’ (dat moest je ook wel zijn wilde je na 1980 nog een Britse auto kopen) en Italianen waren voor modieuze macho’s.

De klad kwam er in met de Japanners, volgens mij een volk dat als het om auto’s gaat elke vorm van romantiek ontbeert. Maar ze waren goedkoper en ze gingen ook nog significant minder vaak stuk. De Europese auto is qua technisch ontwerp gejapaniseerd terwijl de aziatische auto’s qua (uiterlijk) design Europees geworden zijn: de meeste ontwerpstudio’s zijn Italiaans maar hun creatieve bewegingsruimte is minimaal.

Italië is het laatste land waar engineering en design in de auto naadloos samenvloeien: Ferrari, Lamborghini en Maserati. Net als maatpakken en exclusieve lederwaren maken ze het liefst maatauto’s vandaar dat het met de ‘grote’ Italiaanse merken zo slecht gaat. De Alfa Romeo is de meest ‘individualistische’ middenklasser maar loopt op zijn laatste benen en die komen onder meer van Opel zoals de bodemplaat van de Corsa.

De Volkswagen is technisch beter maar het uiterlijk ervan is net zo inspirerend als dat van uw koelkast. En dat is de kant die het met de zich vervolmakende auto onherroepelijk op gaat: het worden rijdende koelkasten. Want interesseert het u welk merk koelkast u heeft? Mij niet in elk geval. Als ik er maar wel eentje heb.

De auto lijdt aan dystopie, het tegenovergestelde van utopie: hij is zo goed geworden dat we eigenlijk alleen nog de nadelen er van zien. Een daarvan is dat de hap die hij uit het gezinsbudget neemt sinds de Kadett en de Kever niet is gedaald zoals wel het geval is bij voedsel, kleding, woninginrichting en consumentenelektronica. De nieuwe Mini is twee keer zo zwaar (1.200 i.p.v. 600 kg) en anderhalf keer zo groot als het oorspronkelijke model dankzij allerlei spullen die het leven moeten veraangenamen zoals airco. Inderdaad een koelkast met wielen er onder. Een Duitse tank met een hilarische naam. Een van de zegeningen van de crisis is dat er opeens ook auto’s onder de tienduizend en onder de vijfduizend euro gebouwd kunnen worden. Maar het is te weinig, te laat.

En dat komt door de informatisering van de auto. Die maakt twee cruciale dingen mogelijk. Hij gaat zichzelf besturen. Dat wordt de norm om ze toe te laten op de openbare weg. Ik schat dat nog tien, hooguit vijftien jaar vergt.

Hiermee verdwijnt het laatste restje ‘vliegeniersgevoel’ van het autorijden, namelijk dat het een bijzondere vaardigheid vergt om een machine te besturen die je vrijheid verschaft. Als dat weg is, is er geen enkele reden meer om een auto te bezitten. Hij is gereduceerd tot beschikbaarheid van vervoer en dat kan veel efficiënter en goedkoper via deelsystemen.

De tijd werkt mee. Het in eigendom hebben van een auto is van oudsher het meest opportuun voor een suburbaan wonend gezin met opgroeiende kinderen waarvan de kostwinner(s) op en neer reizen naar het werk. Maar daar komen er steeds minder van. Hoogopgeleide stadsbewoners die aan kinderen beginnen kopen geen auto maar een elektrisch bekrachtigde bakfiets. Er is geen dure parkeervergunning nodig en je bent voor een paar duizend euro klaar. De neiging om de stad, Randstad, te verlaten op zoek naar ruimte wordt minder omdat zij deel uitmaken van de netwerkeconomie. Aan de periferie is niet alleen de bevolkingskrimp op gang gekomen, de hele economie begint zich terug te trekken in de binnenstad. Werk in vooral de creatieve economie is dankzij wifi en tablets steeds minder een in ruimte en tijd van het privéleven gescheiden activiteit en zeker bij zzp’ers een verantwoordelijkheid ‘to get things done’ en vooral deze laatste categorie zit al helemaal niet te wachten op een financiële molensteen zoals een eigen auto.

Er komt een generatie senioren aan met middelloon pensioen in plaats van eindloonpensioen. In hun bestedingsruimte spelen slimmere vervoersoplossingen een belangrijkere rol. Onder hen een toenemend aantal singles. Om hun sociale netwerk te onderhouden willen zij in de binnenstad wonen. Dit zal het privé-autobezit alleen maar verder terugdringen. De opbloei van de netwerkeconomie in binnensteden vraagt op steeds meer openbare ruimte, al of niet voorzien van flexplekken. Die ruimteclaim is al bezig de auto de binnenstad uit te drukken. In Londen, New York, Amsterdam.

In het licht van deze ontwikkeling is het adverteren voor auto’s hopeloos gedateerd. Er stapt een jongetje verkleed als astronaut achter in, en dan begint met papa en mama de ruimtereis. Beter is de valse illusie van autorijden niet te illustreren. Een happy family die over een verlaten kustweg langs een azuurblauwe zee zoeft. De auto die ons leven volmaakt gelukkig maakt is een uitgewerkt mantra en bij Volkswagen weten ze dat al lang. Deze constante in alle autoreclames is de creatieve armoede die zich alleen laat rechtvaardigen door het feit dat de auto-industrie zijn oude verdienmodel (kom nu naar de showroom!) nog wat uitvent voor zolang het duurt.

Dat rode autootje waar ik via mijn NS-businesskaart met een boekingscode in kan, en dat om de hoek staat, is geen Volkswagen Polo maar een Greenwheels. Dat is het merk.

De leukste autoreclame van dit moment is van brillenwinkel Specsavers: Een oudere heer (John Cleese) wil wegrijden maar hij krijgt ruzie met de boordcomputer en stapt getergd uit om de auto een pak slaag te geven met een twijg, totdat hij in de gaten krijgt dat hij een politieauto staat te meppen. Hij rent hij weg zoals alleen Basil Fawlty dat kan.

De bestuurde auto is op weg naar het culturele reservaat van het technisch erfgoed om zich te voegen bij de stoomtrein en het zeilschip. Leuk voor op zon- en feestdagen op een circuit waar een blind paard geen kwaad kan doen.

‘Opa, reed jij vroeger auto?’ ‘Ja, jongen, een Saab, dat staat voor Svenska Aeroplan Aktie Bolaget en die bouwden vliegtuigen.’ Wauw, dat wil de kleine jongen wel eens zien. Op naar het museum!

 

Waarom chips voorlopig niet veel sneller worden, en waarom dat een zegen is

 

chip

Nóg krachtiger chips die nóg sneller rekenen: het zit er de komende jaren niet meer in. Erwin van den Brink legt uit dat we juist hierdoor veel nieuwe, nuttige apparaten en diensten krijgen.

Hier het artikel in het FD: Waarom chips voorlopig niet veel sneller worden, en waarom dat een zegen is: FD-20160109-06006001

Schermafbeelding 2016-01-09 om 16.48.51

(En, oh ja, lees dan ook dit verhaal in De Ingenieur uit 2001 over de Google Glasse en de Apple Watch – avant la date – : 2001-16_circus-elektronica What’s new!)

1: Einde van een tijdperk

Heeft u ze al, de Google Glass en de Apple Watch? De Google Glass is commercieel een mislukking en met de Apple Watch gaat het dezelfde kant op. De technology push uit de informatie- en communicatiesector heeft ons leven een kwarteeuw volgepropt met steeds snellere apparaten en software, maar steeds meer mensen ontdekken dat de gadgets weinig toevoegen aan hun leven, en dat ze zeker niet al hun problemen oplossen.

De Google Glass en Apple Watch zijn symptoom van een onderliggende malaise. De echte innovatie is doodgebloed, door de drang vanuit de ict-wereld om voor elke snellere chip een nieuwe gadget te bedenken, of er nu behoefte aan is of niet. De techsector hield de afgelopen decennia met de tong op de schoenen de Wet van Moore bij: elke twee jaar verdubbelde de rekenkracht van de chips, doordat het telkens lukte om de componenten weer wat kleiner te maken.

De Wet van Moore is een voorspelling van Gordon Moore, oprichter van chipfabrikant Intel, uit 1965. Dat was het begin van het tijdperk waarin chips worden gemaakt van silicium. Nu, vijftig jaar later, lijkt toch het stadium aangebroken waarin het technisch bijna onmogelijk is – en vooral ook heel duur – om de elektronica in silicium nog kleiner te maken. En dus worden chips voorlopig niet meer veel sneller.

Is dat een ramp voor de techsector? Integendeel, het is een zegen. Voor de consument, en voor het midden- en kleinbedrijf.

 

2: Wet van de remmende voorsprong

De beste technische uitvindingen zijn aanvankelijk totaal nutteloos maar vooral ongezocht. Juist daardoor ontketenen ze creativiteit. Toen Theodore Maiman in 1960 de laser uitvond, zat niemand op zijn gebundelde lichtstraal te wachten. Of zoals Maimans assistent, Irnee D’Haenens, droog opmerkte: ‘We hebben een mooie oplossing ontdekt, nu zoeken we nog een probleem.’ Tegenwoordig kent de laser talloze toepassingen.

Wat moet je er eigenlijk mee: die vraag kon ooit worden gesteld voor silicium, het materiaal waarin de elektronische schakelingen van een microchip worden geëtst. Toen eenmaal duidelijk was dat silicium uitermate geschikt is voor micro-elektronica (tegenwoordig nano-elektronica) zorgde het voor een explosieve groei in rekenkracht van computers. De vuistgrote radiobuis, die elektronische signalen versterkt, kromp al in de jaren veertig van de vorige eeuw tot een transistor ter grootte van een vingerkootje. Tegenwoordig zitten er twintig miljard van zulke ‘transistors’ in een chip zo groot als je pinknagel. Maar de schijnbaar eindeloze mogelijkheden van silicium maakte de industrie blind voor betere materialen.

Een van de broedplaatsen voor een volgende revolutie in chipmaterialen is het Else Kooi Laboratorium van de TU Delft (Else Kooi bedacht in 1966 een sleuteltechnologie voor het bouwen van siliciumchips). Directeur Casper Juffermans vindt dat de computerindustrie als geheel te lang op het succes van silicium heeft willen teren. ‘Dat maakte de industrie zeer conservatief in het absorberen van innovaties’, zegt hij. ‘Bestaande technologie werd zo lang mogelijk uitgemolken.’ Maar door de zoektocht die nu op gang is gekomen naar alternatieven, is de chipwereld volgens Juffermans op dit moment een stuk interessanter dan vijf, tien jaar geleden toen de siliciumhorizon nog ver weg leek.

Er zijn genoeg kandidaten om silicium (halfgeleider) en koper (geleider) op te volgen. De stofjes met de gezochte eigenschappen dragen exotische namen als grafeen, molybdeniet, siliceen, carbon nanobuisjes. In het verschiet liggen exotische toepassingen zoals tunneleffect transistoren (waarin wordt geschakeld met afzonderlijke electronen) en nanofotonica (waarbij de rol van elektriciteit in de chip wordt overgenomen door licht). Wat ze gemeen hebben is: in principe werkt het. Maar de opschaling van één enkele grafeentransistor tot de miljarden exemplaren die nodig zijn op één chip, gaat volgens Juffermans zeker nog tien tot vijftien jaar duren.

 

  1. Fysieke grenzen

De elektronische schakelingen op een siliciumchip kunnen we nog verder verkleinen. De nieuwste lithografiemachines die nu worden getest, maken elektronische componenten op een chip die zo klein zijn dat je hun afmetingen meet in atomen. Dat creëert weer een nieuw soort probleem. ‘Met de huidige lithografietechniek is het onmogelijk om stabiele structuren te maken met een nauwkeurigheid van een enkel atoom’, stelt prof. dr. Bert Koopmans, hoofd van de vakgroep Fysica van Nanostructuren aan de Technische Universiteit Eindhoven. Onder zijn leiding wordt gekeken naar de alternatieven voor elektronica. De kandidaten zijn fotonica (lichtsignalen) en spintronica. Dat laatste is de technologie die data magnetisch maakte. Behalve elektrisch geladen deeltjes zijn elektronen ook te beschouwen als een soort magneetjes die linksom of rechtsom rondtollen; die tolrichting of spin wordt geregistreerd als een 0 of een 1, dus als informatie.

De klassieke siliciumtransistor kan volgens Koopmans nog met hele kleine stapjes worden verbeterd. Die techniek kan hooguit nog 20 jaar vooruit, maar dan is de rek er echt uit. De toename van de kloksnelheid (het aantal keren per seconde dat een processor een rekenstap kan uitvoeren) staat al tien jaar stil rond de 4 GHz. Dat zijn vier miljard rekenstappen per seconde. Op zichzelf indrukwekkend, maar de opmars naar 10 GHz die tien jaar geleden werd beloofd is er niet gekomen.

Koopmans: ‘Ongemerkt zullen we het niet meer hebben over de Wet van Moore. Die lost langzaam op. We hebben kloksnelheid als prestatiecriterium stilletjes ingeruild voor het aantal transistors op een chip.’

Een andere fysieke grens is de lengte van de minuscule bedrading die de componenten verbindt. In een chip ter grootte van een vingernagel zit nu zo’n tien kilometer koperdraad. Nog meer bedrading, waar nog meer stroom doorheen gaat, maakt de chips te warm. Als dat koperdraad kan worden vervangen door koolstof nanobuisjes, met een veel lagere elektrische weerstand en daardoor minder warmteontwikkeling, kan de rekensnelheid weer toenemen. In theorie. Want in praktijk zal het nog tien tot vijftien jaar duren, schat Casper Juffermans van het Else Kooi Laboratorium, voordat die productietechnologie onder de knie is.

Op de bijna-atomaire schaal waarop schakelingen ‘in silicium’ uiteindelijk kunnen worden gemaakt, worden de transistors allemaal een beetje verschillend. Daardoor kunnen fouten ontstaan in de rekenstappen, en moet de processor zichzelf voortdurend checken op fouten. Dat gaat weer ten koste van de rekensnelheid.

Het komt er op neer dat de prijs van een afzonderlijke transistor niet meer daalt, aldus Juffermans. Nieuwe generaties transistors zullen gewoon duurder zijn, zeker als het productieproces nog moet worden geleerd. De vraag is of de kosten omlaag gaan met het doorlopen van de leercurve: er lijkt een vicieuze cirkel te ontstaan, waarbij de winst van verdere miniaturisatie teniet wordt gedaan door de negatieve bijverschijnselen.

Nieuwe materialen zullen daarin ook niet snel verandering brengen. Op de chips van de komende jaren zal silicium worden gecombineerd met verschillende materialen, die elk een bepaald aspect van de werking van een chip beïnvloeden. Zoals minder warmteontwikkeling of hogere schakelsnelheid. Dit is al enige tijd gaande, volgens Koopmans: ‘Chips hebben al de helft van alle elementen uit het Periodiek Systeem in een of andere vorm aan boord.’

 

  1. Reële vooruitgang

Betekent dit dat we tien onvruchtbare jaren tegemoet gaan, zonder innovaties die snellere, krachtiger chips nodig hebben? Integendeel. De industrie zal de handen vol hebben aan twee trends die de mensheid daadwerkelijk vooruit kunnen helpen.

 

Allereerst de verdere ontwikkeling van zogenoemde embedded systemen. Dat is elektronica die is voorzien van sensoren die iets signaleren en meten. Denk aan brandmelders, de bloeddrukmeter voor thuisgebruik, de botsingsensor in de airbag, touchscreens, de pixels op de beeldsensor in een camera, de sensor die het beeld van je tablet en smartphone laat meekantelen als je hem op zijn kant zet. Nog een stap verder is het zogenoemde ‘lab-on-a-chip’, letterlijk een chemisch laboratorium op de schaalgrootte van enkele duizendsten van een millimeter, gekoppeld aan een chip. Zo’n methode, die door het VU Medisch Centrum is ontwikkeld om in een druppel bloed vast te stellen of iemand kanker heeft, zal waarschijnlijk worden ondergebracht in zo’n chip. En daar hebben we met zijn allen meer aan dan aan een Google Glass of Apple Watch.

Hoe meer signalen zulke chips gaan doorgeven, hoe groter de datastromen worden die van mensen en van apparaten naar rekencentra gaan. Daarvoor zijn snelle glasvezelverbindingen nodig. Connectiviteit van apparaten wordt belangrijker dan hun eigen rekensnelheid.

 

Een tweede trend is dat elektronica wordt verdrongen door fotonica. De ‘verglazing’ van het internet (koperdraad wordt glasvezel) is een eerste stap. De snelheid en de bandbreedte van licht is groter dan die van elektrische signalen, en het heen en weer sturen van fotonen kost veel minder energie dan van elektronen.

Voor de chips is er nog wel een stevig praktisch probleem op te lossen, als ze met licht gaan werken. Want licht wil graag rechtdoor, en op een kleine chip moet het juist vaak de bocht om. Elektronen hebben daar minder moeite mee.

 

Al die communicerende sensors en apparaten willen net als wij hun data in de cloud bewaren. Fysiek gezien zijn dat grote datacentra die een daverende hoeveelheid elektriciteit verbruiken. Het datacentrum van Google in de Eemshaven verrijst vlakbij een bestaande energiecentrale omdat het een vermogen vergt van 120 megawatt. Dat is 960 gigawattuur aan stroomverbruik per jaar, vergelijkbaar met dat van 400.000 huishoudens, ongeveer de stad Amsterdam.

Hier moet de eerder genoemde spintronica uitkomst bieden, zegt Koopmans: ‘We werken aan nieuwe geheugenchips die ultrasnel en uiterst energiezuinig data opslaan.’ Daarnaast werkt de TU-Eindhoven aan een manier om de datastroom die door glasvezel binnenkomt direct magnetisch op te slaan, zonder tussenkomst van elektronica. ‘Dat gaat sneller en scheelt veel energie’, zegt Koopmans. Zijn optimisme is gebaseerd op een recente doorbraak in de techniek van het magnetiseren, namelijk met een hele korte laserpuls. Koopmans: Als de “spin” van een binnenkomend foton is bepaald, dan kun je een elektron in het magnetische geheugen dezelfde spin geven met zo’n laserpuls.’

De fotonica- en spintronicarevolutie zal niet al morgen uitbreken. De elektronische chip van silicium blijft nog wel even. Denk aan de stoomlocomotief. De laatste werd pas in 1958 buiten dienst gesteld, terwijl de eerste elektrische locomotief al reed in 1879. Maar er zitten veel spannende zaken in de pijplijn.

 

Auteursomschrijving

Erwin van den Brink is oud-hoofdredacteur van De Ingenieur, Natuurwetenschap en Techniek en Technology Review Nederland. Hij schrijft over industriële trends en innovatie.

Kader 1

De tijdelijke vertraging aan het chipsfront kan ook voordelig uitpakken voor kleinere bedrijven. Andrew ‘Bunnie’ Huang, een Amerikaan die in 2002 naam maakte door de Xbox te hacken, gaf in het gezaghebbende vakblad IEEE Spectrum een verrassende draai aan het toekomstbeeld. Door de stagnatie in rekensnelheid, aldus Huang, verdwijnt de noodzaak om onze apparaten elke paar jaar te vervangen door snellere versies. Dat stelt het midden- en kleinbedrijf beter in staat om voor die apparaten allerlei nieuwe producten en diensten te ontwikkelen. Dat geeft innovatie een sterke impuls.

Oude tijden keren terug. Vóór het digitale tijdperk kon een technicus elk apparaat namaken omdat het in feite ‘open source’ was. Hij schroefde het open en kon de componenten en hun functie met het blote oog identificeren: een weerstand, een diode, een transistor. De fabrikant leverde in de handleiding van een nieuwe radio ook trouw een diagram mee van de elektrische circuits. Kom daar maar eens om bij een processor met ‘Intel Inside’: letterlijk een black box.

Huang: ‘Er komt nu een tijd aan waarin het innovatietempo in ICT weer is bij te benen voor technici in kleine bedrijven. Het zal de open hardwarebeweging in staat stellen heel diep door te dringen in het elektronisch ontwerp van componenten.’ De black box gaat weer open.

 

Kader 2

De spin in het web

Casper Juffermans noemt het Belgische Interuniversitair Micro-Elektronica Centrum (IMEC) in Leuven als de plek waar de hele wereld samenkomt voor onderzoek naar nano-elektronica en -fotonica. De grote chipproducenten en technologiebedrijven zitten er als sponsoren op de voorste rij. Maar ook de internationale researchwereld, de engineeringwereld en de grote apparatenbouwers als ASML en Applied Materials zijn nauw betrokken bij IMECs onderzoek naar nieuwe materialen en ontwikkeling van nieuwe apparaten. Er werken zo’n 2.200 mensen.

 

Verduurzaming is als bouw van een kathedraal

klik hier: deVolkskrant31okt2014

dsc02223

 

Klimaatbeleid Door de fixatie op kortetermijndoelen lijdt de huidige verduurzaming aan innovatiearmoede.

Na het kennisnemen van de nieuwste Europese klimaatafspraken en de frustratie daarover, rijst de vraag hoelang de wereldgemeenschap nog doorgaat met het afspreken van doelstellingen waarvan iedereen weet dat die toch niet worden gehaald. Elk nieuw klimaatverdrag blijkt een farce. Klimaatbeleid en derhalve verduurzaming zijn op politiek niveau eenmorele hygiënekwestie geworden, een naderende crisis waarover eindeloos de alarmbel wordt geluid, terwijl dit op het niveau van de grote meerderheid van individuele burgers tot geen enkel gevoel van urgentie leidt: In de herfstvakantie vertrokken vanaf Schiphol weer talloze gezinnen met kinderen om nog een weekje zon te pakken en vanochtend stond het verkeer op de A10 weer gewoon vast. Ondanks de verontrustende toename van broeikasgassen lijkt de stijging van de gemiddelde temperatuur de afgelopen achttienjaar tot staan gekomen, terwijl de klimaatmodellen een ononderbroken stijging voorzagen. Dus hoe waarschuwje de mensheid voor een gevaar waarvanje niet weet hoe groot het is en wanneer het zich zal aandienen,maar waarvan je gevoeglijkmoet aannemen dat het bestaat? Om te beginnen door het niet steeds over een klimaatcrisis te hebben – politici grossieren tegenwoordig in crises. Dan zijn er vervolgens ‘ambities’ nodig: dat soort spierballentaal ligt bestuurders in de mond bestorven. Misschien is het goed ons er eerst eens rekenschap van te geven in wat voor technologische werkelijkheid we leven. De technologie voor een duurzame samenleving bestaat helemaal nog niet.Windenergie wordt pas duurzaam als we die kunnen opslaan, bijvoorbeeld door carbonisatie van CO2. Die technologie staat nog in de kinderschoenen. De wereld elektrisch laten rijden op windenergie zou een ecologische ramp betekenen door de winning van delfstoffen die dan nodig zijn voor alle benodigde permanentemagneten en batterijen. De Expertenkommission für Forschung und Innovation (EFI) adviseert de Duitse regering ogenblikkelijk te stoppenmet de Energiewende: het stilleggen van kerncentrales en het bouwen van windturbineparken. Hetjaagt de energiekosten omhoog en de industrie weg, het remt innovatie en het levert geen enkele broeikasgasreductie op, aldus de EFI. Demoderne elektrotechniek en scheikunde die beide aan het einde van de 18de eeuw ontstonden, hadden ruim honderdjaar nodig om zich te ontwikkelen tot een industrie. Eind jaren zestig bedacht een ingenieur bij de Koninklijke Hoogovens en Staalfabrieken in IJmuiden datje ook in een reactiecycloon ijzer zou kunnen produceren. Deze cyclone converter furnace vermindert de CO2-uitstootmet tenminste 20 en uiteindelijk wellicht met 80 procent, omdat de CO2 in dat proces zuiver afgevangen kan worden. De industrie is verantwoordelijk voor 40 procent van de CO2-uitstoot en ruim eenderde daarvan, 15 procent, komt van staalproductie. Hier kan dus een flinke stap worden gezet. Het project werd verschillendemalen stilgelegd vanwege fusieperikelen, het plotseling staken van een overheidssubsidie en fluctuaties op de grondstoffen- en afzetmarkten. Nu, na 50jaar, is eindelijk in internationaal verband de stap gezet van onderzoeksfase naar een proeffabriek die sinds eenjaar in IJmuiden staat om het zogenoemde Hisarna-proces op industriële schaal onder de knie te krijgen. Het zal nog zo’n 15jaar duren voor het helemaal productierijp is. Dit voorbeeld is exemplarisch voor technologietransities. Gegeven de ontwikkeltijd, alsmede door de economische,maatschappelijke en politieke randvoorwaarden, kost het vervangen van een productietechnologie een mensenleven en waarschijnlijk is een eeuw een realistischer schatting. Vanuit technologisch perspectief kan het realiseren van een duurzame samenleving derhalve niets anders zijn dan het bouwen van een kathedraal, denkend vanuit een ruw grondplan. De voltooiing duurt eeuwen, soms ligt de bouw lang stil of stort het bouwwerk deels in.Maar gedurende de bouw worden daardoor wel steeds betere bouwmethoden ontwikkeld. Door de fixatie op kortetermijndoelen lijdt de huidige verduurzaming aan innovatiearmoede. Het subsidië- ren van een specifieke, bestaande technologie is bijna per definitie een doodlopende weg. Hoe generieker het beleid, des temeer technologische opties we kunnen uitproberen, vooral die waarvan we nog geen weet hebben.Verschuif belastingheffing van inkomen naar consumptie, vooral naar energie-intensieve consumptie. Doe dat geleidelijk en in Europees verband, omdatje dan in de Wereldhandelsorganisatie een vuist kuntmaken tegen landen die willen concurrerenmet goedkopemaar vervuilende productietechnologie. Behelpje in de tussentijdmet antiek en bot gereedschap zoals kernenergie en aardgas, ook uit schalieformaties, omdat die conversiemethoden in elk gevalmilieuwinst bieden ten opzichte van steenkool. Combineer dat in Europamet de sanering van oude industrie en isolatie van woningen, vooral in Oost-Europa. Allemaal niet sexy en elegant of ideaal, en zeker niet bestemd voor de eeuwigheid,maar het levert wel direct resultaat op. Dat is praktisch idealisme en dat werkt vaak beter.

De auteur was van 1998-2014 hoofdredacteur van technologietijdschrift De Ingenieur en adviseur bij het Koninklijk Instituut van Ingenieurs.

 

Verduurzaming als paniekvoetbal

 

 

Het Energieakkoord, dat inzet op een forse groei van windmolens op zee, is politiek paniekvoetbal, stelt Erwin van den Brink, oud-hoofdredacteur van De Ingenieur. ‘Technologiepreferent beleid schiet zijn doel altijd voorbij en ontmoedigt nieuwe experimenten.’

 

De Hisarnaproeffabriek arriveert bij Tata in IJmuiden, 2012
Een nieuw smelt- vat en een gerenoveerde smelt- cycloon op weg naar de proefinstallatie bij Tata Steel voor het produceren van ruwijzer volgens het Hisarna- procedé, dat zorgt voor minder energiegebruik en een lagere CO2- uitstoot.

 

Als één thema in de twintig jaar dat ik als redacteur en als hoofdredacteur aan dit tijdschrift verbonden ben geweest, de boventoon heeft gevoerd, dan is het wel de rol van technologie in het streven naar een duurzame samenleving, in het bijzonder energiegebruik en meer in het bij- zonder het terugdringen van de uitstoot van broeikasgas door het verstoken van fossiele brandstoffen. In 1996 organiseerde ik het eerste klimaatdebat binnen het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs (KIVI).

Centraal in het klimaatbeleid staat de rol van ingenieurs, omdat de echte, blijvende oplossingen technisch van aard zullen zijn. Zeker nu steeds meer blijkt
dat regulerende, juridische oplossingen, zoals verhandelbare emissierechten, perverse neveneffecten hebben en in feite niet werken.

De samenleving met zijn democratie
sche instituties doet een beroep op ingenieurs om met snelle oplossingen te ko-
men. Die zijn er echter niet. Verleid door
subsidies proberen bedrijven het met
‘technologie van de plank’. Maar, zoals
David Mackay ons in zijn boek Sustainable
 Energy Without The Hot Air voorrekent, is met
windparken en zonnepanelen niet bij be
nadering te voorzien in onze huidige energieconsumptie (zie ook de KIVI-pu
blicatie De rekening voorbij). Uit een uitvoerige studie van de Amerikaanse National Academies of Science blijkt dat de milieubelasting van een elektrische auto groter is dan die van een conventionele dieselauto. De technologie voor een duurzame samenleving bestaat nog niet.

Hoe taai en complex het vestigen van een werkelijk nieuwe technologie is, laat de ontwikkeling van de Cyclone Converter Furnace zien. Eind jaren zestig opperde een ingenieur bij Hoogovens in IJmuiden, tegenwoordig Tata Steel, het idee om ijzer te gaan produceren in een reactiecycloon in plaats van in een hoogoven, zoals we al eeuwen gewend zijn. Moderne hoogovens worden geladen met ijzeroxidepellets, een soort gebakken kleine ertsknikkers, en cokes, een even- eens in een cokesoven ‘hardgebakken’ steenkool. Die gehardheid is nodig om te voorkomen dat de ijzererts- en kolen- massa in de hoogoven onder de hoge temperatuur en druk wordt geplet. Als er geen lucht meer door de massa zou kunnen, stopt het proces. Die voorbewerking van erts en kolen kost veel energie en veroorzaakt een aanzienlijk deel van de CO2-uitstoot die met ijzerproductie gepaard gaat.

Die voorbewerkingen zijn voor ijzerproductie in een reactiecycloon niet nodig. In zo’n cycloon wervelt poederkool en poedererts in een loeihete wervelwind en reageren zij met elkaar met als resultaat ruwijzer, dat als het ware tegen de wand ‘condenseert’ en naar beneden druipt. De CO2-uitstoot is 20 % minder en in het uiterste geval mogelijk 80 %, omdat CO2 bij dit proces gemakkelijker in zuivere vorm is af te vangen voor een andere herbestemming.

Een uit oogpunt van klimaatbeleid geweldig perspectief en technisch appeltje- eitje, zou je denken. Niet dus. Sinds de ‘incubatie’ van het idee eind jaren zestig is de ontwikkeling van de Cyclone Converter Furnace een aantal malen in de mottenballen gelegd. Dat had te maken met fusies en dus veranderend bedrijfs- beleid, met schommelingen in grondstoffenprijzen en economische recessies, waardoor het project economisch perspectief verloor. Maar ook met grilligheid in overheids- en subsidiebeleid. Allerlei externe factoren de- den het project tussentijds ‘struikelen’. Sinds enkele jaren lijken de economische en politieke randvoorwaarden voor Hisarna, zoals het precompetitieve project van meerdere staalbedrijven nu heet, blijvend gunstig.

De Hisarna-staalfabriek die nu proefdraait in IJmuiden, is voorbij het proof of principle, maar in de opschaling zijn nog allerlei problemen te overwinnen. Het is zeker 2030 voordat het nieuwe proces op industriële schaal bruikbaar is. Dat betekent dat de nieuwe technologie zo’n zeventig jaar nodig had om zich te bewijzen.

Daarmee is Hisarna geen uitzondering, maar eerder de regel: grote technologische doorbraken doen er ergens tus- sen de vijftig en honderd jaar over om brede toepassing te vinden. Het eerste idee voor een inwendige verbrandingsmotor- tor met bougie is van de Belg Etienne Lenoir en stamt uit 1860. Pas veertig jaar later was die massaal produceerbaar en pas na de Tweede Wereldoorlog kwam de auto in Noord- Amerika en Europa binnen ieders financieel bereik – dat duurde dus zo’n tachtig jaar. De eerste kunststof, celluloid, werd in 1862 uitgevonden in de Verenigde Staten. Die vond vooral toepassing in de filmindustrie. Pas na de Tweede We- reldoorlog brak kunststof door als een breed toegepaste materiaalsoort in talloze alledaagse voorwerpen.

HORDES

Vooral in retrospectief lijkt zulke nieuwe technologie de wereld stormenderhand te hebben veroverd. Wie zo’n wordingsproces echter meemaakt, ziet vooral de talloze hordes die moeten worden overwonnen. Ga er maar van uit dat je geen enkele technologie die je tijdens jouw tijd van leven ge- boren ziet worden, tot wasdom zult zien komen. Behalve technologische zijn er ook sociologische hordes. Het duurde bijna een eeuw om nuttige toepassingen te vinden voor de stoommachine en in de automatisering en computerisering deed jarenlang de productiviteitsparadox opgeld: het toenemende aantal computers leidde niet tot hogere productiviteit.

Nu gaat het bij de genoemde voorbeelden nog om op zich- zelf staande uitvindingen. Bij wat ook wel te boek staat als ‘de transitie naar een duurzame samenleving’ gaat het om niet minder dan het ‘overdoen’ van de Industriële Revolutie vanaf pakweg 1750, omdat alle sindsdien ontwikkelde technologie is te herleiden tot het verbruik van grondstoffen en het verbruiken van steenkool, olie en gas. Of het nu gaat om materiaal, zoals staal, voedselproductie, geneesmiddelen of ver- voer, elke vorm van technologie is te herleiden tot arbeid of warmte of synthetische stoffen gemaakt uit fossiele koolwaterstofverbindingen met als bijproduct broeikasgassen.

De pleitbezorgers van deze transitie doen het voorkomen alsof het bereiken van een duurzame samenleving een kwestie is van besluitvaardigheid. Het vereist politiek activisme. ‘Ge- vestigde belangen’ die zich hier tegen verzetten, worden dan ontwaard in ‘de industrie’. Hoewel zij tot op zekere hoogte gelijk hebben, zien zij over het hoofd dat de hordes in de juiste volgorde moeten worden genomen: eerste de technologische en dan de sociologische, institutionele belemmeringen.

Wie naar voren vlucht, zoals de Duitse bondskanselier Merkel in 2011 vanwege electorale redenen deed door de Energie- wende te omarmen, loopt vrijwel zeker een doodlopende steeg in en moet op zijn schreden terugkeren, zoals nu ook inderdaad gebeurt. Want in feite ontbreekt de technologie voor een duurzame opwekking van elektriciteit, gegeven het niveau van energieconsumptie waaraan wij zijn gewend. Wind en zon zullen bovendien niet de ruggengraat worden van een betrouwbare stroomvoorziening zolang we deze niet vraaggestuurd, maar alleen aanbodgestuurd kunnen inzetten. Een democratische samenleving is slechts in hoge uitzondering bij machte zoiets enorms als 250 jaar op fossiele energie gebaseerde technologie in enkele decennia te vervangen. Dat vergt een oorlogseconomie. Dat het wetenschappelijk inzicht dat materie is om te zetten in energie door kernsplijting binnen twee jaar tot een bruikbare atoombom leidde, is zonder precedent. Het Manhattanproject kostte 2 miljard toenmalige dollars en er werkten 130 000 mensen aan. Het resultaat was niettemin een tamelijk bot stuk gereedschap. Maar het dwong Japan in elk geval tot capitulatie.

Het stranden van de Energie wende door de laatste Duitse verkiezingen en het eindeloze diplomatieke gepalaver over klimaatverdragen laten zien dat klimaatverandering kennelijk niet urgentie op- roept in die mate zoals werd gevoeld in de geallieerde landen toen zijn werden aangevallen door de totalitaire regimes van Japan en Duitsland – hoewel het geschetste toekomstbeeld niet minder apocalyptisch is. Elke manifestatie van extreem weer wordt ons voorbehoud- den als ‘klimaatverandering’.

Dat leidt tot politiek paniekvoetbal, zoals het Energieakkoord met 4000 MW aan windparken. Die moeten dan wel 40 % goedkoper dan nu, dat dan weer wel – de achilleshiel van het Energieakkoord is er veiligheidshalve ingeschreven, zodat iedereen ook direct weer is gerustgesteld dat die windparken er niet direct komen.

Beleid per decreet werkt niet. Technologiepreferent beleid schiet zijn doel altijd voorbij en ontmoedigt nieuwe experimenten. Beleid moet gunstige voorwaarden scheppen voor verduurzaming, om te beginnen ontfossilisering. Fiscaliseer energieverbruik tegen gelijktijdige belastingverlaging op arbeid en inkomen, geleidelijk en in Euro- pees verband. Dat is nou een van de weinige zinnige ideeën uit de koker van GroenLinks. Vooral omdat het creativiteit, innovatie en ondernemerschap van onderop bevordert en daar heeft de samenleving als totaal veel meer baat bij dan bij het spekken van het grootkapitaal van de windindustrie.

Geen zinnig mens is tegen verduurzaming zolang maar niet specifieke technologie als duurzaam wordt geframed, terwijl die dat niet is, alleen maar omdat die nu eenmaal ideologisch zo is ingekaderd in een bepaald beleidsdenken. Behalve klimaatverandering zijn er nog honderden andere, vaak betere, redenen om niet afhankelijk te willen zijn van fossiele energiedragers. Om te beginnen: ons consumptieniveau is bij de huidige stand der techniek niet vol te hou- den met een miljard Indische en een miljard Chinese middenklasseburgers erbij.

TERRASVERWARMING

Het mooie is: die zijn er morgen en ook overmorgen nog niet. We hebben dus nog even de tijd en de geschiedenis heeft ons geleerd dat er dan ook wel raad komt. Hoe? Dat weten we niet. Resultaten uit het verleden bieden geen garantie voor de toekomst. De essentie van een innovatieve samenleving is dat we de toekomstige oplossingen nog niet kennen. Zou dat wel het geval zijn, dan viel er niets te innoveren. Wie niet met die onzekerheid kan leven, fnuikt innovatie.

Innovatief, dat is die jonge ingenieur Industrieel Ontwerpen die ’s winters langs horecaterrassen fietste die met straalkachels werden verwarmd. Dat kan beter, bedacht hij, door die terrassen uit te rusten met verwarmde stoelen. En dus ontwikkelde hij een verwarmde terrasstoel. Een druppel op een gloeiende plaat? In een samenleving waarin iedereen via bijvoorbeeld fiscale regels wordt geprikkeld om kritisch na te denken over energiegebruik, ontstaan duizenden, tien- duizenden en uiteindelijk talloze van dit soort kleine projecten.

Erwin van den Brink is oud-hoofdredacteur van De Ingenieur.