Alle berichten van Rijkert Knoppers

Speeksel verzamelen om te bellen

Nrc/Handelsblad 8 mei 2014

Juist als je een dringend telefoontje wil plegen blijkt de accu van je mobieltje leeg. Tot overmaat van ramp is er nergens een stopcontact te bekennen om de accu op te kunnen laden. Op dat moment had een brandstofcel uitkomst kunnen brengen. Daarmee kan je elektriciteit produceren door een brandstof met zuurstof te laten reageren. Je spuit vanuit een flesje bijvoorbeeld methanol of waterstof in de brandstofcel en je krijgt direct elektrische stroom, geluidloos en zonder schadelijke emissies. De eerste mobieltjes met een dergelijk systeem komen binnenkort in de handel. Maar wat als de brandstof op is?
Voor dit probleem hebben onderzoekers van de King Abdullah University of Science and Technology in Saoedi-Arabië een brandstofcel ontwikkeld, die met bacteriën uit speeksel elektriciteit kan produceren. Het gaat hierbij in principe om een beproefde techniek, dergelijke brandstofcellen zijn al in gebruik bij onder meer afvalwaterzuiveringsinstallaties. De zogeheten microbiële brandstofcel is zo groot als een vingernagel en wekt 1 microwatt vermogen op, een bruikbare hoeveelheid voor kleine toepassingen, zoals microchips. Het is nu zaak om de brandstofcel op te schalen, zodat de elektriciteitsproductie voldoende is voor een mobiele telefoon. Hoeveel spuug nodig is voor één telefoongesprek is nog niet bekend.

Ook obesikat moet meer bewegen

Nrc/Handelsblad 13 maart 2014

Rijkert Knoppers

Kan je de ribben van je kat niet meer voelen? Is hij nauwelijks in beweging te krijgen? Dan is de diagnose niet al te moeilijk: te dik! Nu zullen veel mensen denken: ach, laat dat beest lekker mollig zijn. Maar vijf onderzoekers van de University of Illinois dachten hier anders over. Terecht, want te zware huisdieren hebben een verhoogde kans op allerlei ongemak, zoals artritis, hoge bloeddruk of diabetes. Daarbij betreft het een omvangrijk probleem, in de VS hebben bijvoorbeeld vijftig miljoen katten obesitas!
Op zoek naar een oplossing gaven de wetenschappers tien katten een verschillende behandeling. Sommigen kregen dagelijks één keer te eten, anderen meerdere keren per dag. De totale hoeveelheid voedsel was voor iedere kat hetzelfde. Conclusie: de katten die dagelijks vier keer een portie eten kregen bleken af te vallen. Want door de gang naar het eetbakje bewogen ze vaker! En beweging maakt slank, zo bracht deze studie aan het licht!
Maar wat nu? Moet je straks dagelijks je werk onderbreken om thuis je kat te eten gaan geven? Gelukkig heeft onderzoeksleider Kelly Swanson na zijn wekenlang durende onderzoek nog een andere optie bedacht: ga elke dag wandelen met je kat. Dat pakt altijd gunstig uit. Niet alleen voor je zwaarlijvige lievelingsdier, ook voor jezelf.

“Je moet niet op een eiland gaan zitten”

Installatie Journaal/Gawalo jan./febr. 2014

Rijkert Knoppers

Vroeger was de installatiewereld tamelijk overzichtelijk: er waren werktuigkundigen en elektrotechnici. Maar het vakgebied is drastisch veranderd en beide disciplines overlappen elkaar. Kunnen we de tweedeling tussen W en E maar niet beter opheffen, zo was een belangrijke vraag tijdens een onlangs gehouden debat op de Domotica-vakbeurs te Eindhoven.

‘E-Installateurs moeten wel degelijk iets weten van ICT, maar ook van de energiehuishouding van een woning. Daarnaast worden W-installateurs steeds meer geconfronteerd met computersystemen op de verwarmingsketel of de koelinstallatie.’ Met deze stellingname startte Peter Brils, projectmanager Energie van het Nationaal Kenniscentrum Domotica & Slim Wonen tijdens de Domotica Beurs, afgelopen november in Eindhoven, een debat waaraan een zestal deskundigen uit de installatiewereld deelnamen. Brils vervolgde zijn inleiding door de vraag te stellen of installateurs met een elektrotechnische achtergrond hun kennis niet zouden moeten verbreden door ook de werktuigkundige techniek te bestuderen, en of de werktuigkundigen zich niet juist meer elektrotechnische kennis zouden moeten toe-eigenen. Of was de integratie op dit gebied misschien al volop bezig? ‘Je moet tegenwoordig van beide vakgebieden heel veel weten,’ zo beet Bjorn van Etten van het in Maarheeze gevestigde Roycon Installaties de spits af, ‘zeker in het geval van energiebesparing moeten wij de juiste aanpak kunnen verdedigen. Daarin schieten we soms tekort, we zouden de klant beter kunnen begeleiden op dit terrein. Maar dan moet je wel over diepgaande kennis van beide disciplines kunnen beschikken!’

Ook Laurens van Dijk erkende dat zijn kennis wel eens ontoereikend is: ‘Als je in detail gaat kijken blijkt dat je van sommige gebieden betrekkelijk weinig weet,’ aldus Van Dijk van het bedrijf Verhees en van Dijk te Deurne, ‘van domotica heb ik bijvoorbeeld maar weinig kaas gegeten, ik ben vooral thuis op elektrotechnisch gebied.’
Toon Stappers van het in Soesterberg gevestigde Zelenko vond dat de stellingname veel te algemeen gesteld was. ‘Het is lastig om alle sectoren over een kam te scheren. Kijk maar naar de kleine kantoren en woningen, de technische informatie over die sector is vaak veel te versnipperd voorhanden,’ aldus Stappers. ‘Er zullen experts nodig zijn die per sector de technische ontwikkelingen moeten bijhouden. En dat betekent onvermijdelijk dat installateurs vaker zullen moeten gaan samenwerken met diverse deskundigen uit diverse sectoren.’

Aanbestedingsfase

Maar het gaat niet alleen om het probleem dat de kennis van de installatiewereld zo moeilijk in kaart te brengen is. Ook tijdens de aanbestedingsfase lopen installateurs en potentiële opdrachtgevers aan tegen het feit dat de techniek aan overzichtelijkheid heeft verloren. Zo blijken installateurs tijdens een aanbestedingsprocedure lang niet altijd te weten aan welke eisen zij eventueel moeten voldoen, zowel ten aanzien van de werktuigkundige kant van de zaak als van de elektrotechnische aspecten. Volgens Van Dijk is er in dit verband veel te zeggen om je als E-installateurs of om W-installateurs zo te presenteren, dat het lijkt alsof je van beide markten thuis bent. ‘Het gaat er om dat er één persoon verantwoordelijk is,’ verduidelijkt  Van Dijk. ‘Wij hebben bijvoorbeeld verleden jaar bij een nieuwe sporthal in Liessel alle installaties verzorgd op het gebied van water, verwarming, riolering en ventilatiesystemen. Dat gebeurde in nauwe samenwerking met Thijssen Elektro, maar dat nam niet weg dat de opdrachtgever eiste dat wij verantwoordelijk waren voor de aanleg van alle installaties.’
Volgens Van Dijk is het tijdens de aanbestedingsfase belangrijk dat een installatiebedrijf volmondig “ja” zegt tegen de totale klus. Dat zou kunnen betekenen dat er een samenwerking zal moeten plaatsvinden met een andere, misschien wel onbekende installateur. ‘Een moeilijk uitgangspunt,’ erkent Bas Schellens van Eco Klima uit Eindhoven, ‘want je weet niet hoe de werkwijze van dat bureau is. Iedereen heeft immers een eigen systeem, je krijgt meestal ook niet de kans om de samenwerking vooraf uit te proberen. Je mag je aanbesteding in een envelop inleveren, en vervolgens moet je maar afwachten.’

Verkeerde adviseur

Volgens een van de aanwezigen in de zaal, Gerrit Schellens, senior medewerker Vastgoedbeheer van Woningstichting De Zaligheden te Eersel, is er geen harde eis dat een installatiebedrijf zowel over kennis van E en W moet kunnen beschikken. ‘Lang niet alle adviseurs kunnen zowel in termen van elektrotechniek of werktuigbouw denken. Dat wil nog niet zeggen dat je in een dergelijk geval een verkeerde adviseur in huis hebt,’ aldus Schellens, die als opdrachtgever met veel installatiebedrijven gewerkt heeft. ‘Overigens zijn er ook woningcorporaties, die zelf specialisten in dienst hebben met technische kennis van beide disciplines.’ Volgens Schellens komt het in een dergelijk geval regelmatig voor dat deskundigen van de woningcorporatie een plan van eisen (PvE) gaan opstellen, en dat de projectleider van de woningcorporatie vervolgens met meerdere installateurs rond de tafel gaat zitten. ‘Op het moment dat de prijs/prestatieverhouding ter sprake komt, zal je zowel met de E- als de W-installateurs moeten onderhandelen.’
Brils: ‘Maar wie gaat er na de oplevering de betreffende installatie monitoren?’
Schellens: ‘Als dat een probleem is, doe ik net alsof ik adviseur ben en ga ik naar de fabrikant toe, waar ik het meest vertrouwen in heb. Ik streef daarbij uiteindelijk naar één centrale regeling, waarmee ik zowel de E als de W-installaties aan kan sturen.’
Voor die uitdaging is altijd wel een goede oplossing te vinden, vindt Richard de Wit van Voltage Elektrotechniek te Zevenhuizen. Zijn probleem ligt echter op een ander vlak: ‘Wij investeren al voor het begin van een klus vele uren werk in een project,’ aldus De Wit, ‘we kunnen die uren meestal niet vooraf calculeren, en het eindresultaat is ook nooit honderd procent zeker. Als je een systeem moet aanleggen dat we al eerder onder handen hebben gehad, is dat niet zo moeilijk. Maar dat is niet altijd het geval.’ Volgens De Wit is het hierbij ook vaak onduidelijk welke van de W-installaties een koppeling krijgen met een E-installatie. Een belangrijke vraag is bijvoorbeeld of het nodig is dat zowel de CV, de airco en de warmtepomp allemaal onderling met elkaar moeten communiceren. En zo ja, hoe?
Volgens Van Dijk is overleg van essentieel belang, en dan het liefst met meer mensen dan alleen met de E en de W adviseurs. ‘Wij hebben een nieuw bouwteam opgezet, waarbij we al in het voortraject met architecten praten. Dat gaat veel breder dan alleen het domein van W en E. In het bouwteam zitten namelijk allemaal kleine bedrijven, van timmerman tot metselaar en van elektricien tot loodgieter. Daarmee bieden we aan particulieren en aan bedrijven uit het MKB onze diensten aan. Dat werkt zijn vruchten af.’
Maar ook bij een dergelijk bouwteam blijft de vraag overeind of het werkveld van de W-installateur strikt gescheiden moet blijven van het terrein van de E-installateur. Martien van Hoof van het in Deurne gevestigde Van Hoof Electro: ‘Ik heb mij als bedrijf kunnen onderscheiden door veel op het gebied van domotica en audio video te doen,’ aldus Van Hoof, ‘ons bestaansrecht is in het algemeen niet afhankelijk van W-installateurs. Maar als die situatie zich voordoet zorg ik er echter wel voor om voortdurend met de werktuigkundige installateurs te communiceren. Je moet een open visie houden en niet op een eiland gaan zitten!’

Scheepvaart: eerst meten dan doen

In: Maritiem Nederland, 13 januari 2014

Rijkert Knoppers

Deze week verscheen een studie van het in Delft gevestigde adviesbureau CE, waaruit blijkt dat reders jaarlijks 9 miljoen euro kunnen besparen op het monitoren, rapporteren en verifiëren (MRV) van CO2-emissies. De Europese Commissie heeft voorgesteld om MRV vanaf 2017 te verplichten voor alle schepen in Europese havens. ‘De kosten daarvan zijn naar schatting zo’n 75 miljoen euro per jaar,’ zegt dr. Jasper Faber van adviesbureau CE, een van de opstellers van het rapport, ‘maar door nauwkeurige en geautomatiseerde methoden te gebruiken kunnen de kosten aanzienlijk omlaag’.
Het voorstel van de Europese Commissie is een eerste stap op weg naar verplichte maatregelen, zoals een efficiëntienorm of een emissiebelasting. De zeevaart is wereldwijd de enige sector waar de uitstoot van CO2 nog niet aan banden ligt. Dat komt onder meer omdat de International Maritime Organisation IMO op dit punt geen overeenkomst heeft weet te bereiken.
Volgens Faber hebben nauwkeurige methoden om brandstofverbruik te monitoren als voordeel dat reders maatregelen kunnen treffen om het verbruik te verminderen, bijvoorbeeld door langzamer te varen, de propellers schoon te houden en energiebesparende technieken te installeren. ‘Verschillende reders hebben hier goede resultaten mee geboekt. Ze zijn brandstofverbruik nauwkeurig gaan bijhouden, hebben de gegevens geanalyseerd en op basis daarvan maatregelen getroffen. Dit heeft efficiëntieverbeteringen van vele procenten opgeleverd.’ Het rapport, dat in opdracht van de in Brussel gevestigde koepelorganisatie Transport & Environment is opgesteld, richt zich net als het voorstel van de EC op schepen vanaf 5.000 ton, maar de aanbevelingen zouden zonder problemen ook naar kleinere schepen te vertalen zijn. Zijn ze ook voor bijvoorbeeld baggerschepen relevant? Faber: ‘Wel ten aanzien van het brandstofverbruik. Maar er is een verschil, want de methodiek kijkt ook naar de afgelegde afstand van een schip en naar de meegevoerde lading. Maar de afgelegde afstand is voor baggerschepen niet relevant, terwijl de lading voor baggerschepen moeilijk te definiëren is.’

Vliegwiel van Formule 1 tot graafmachine

In: Technisch Weekblad, 7 februari 2014

Rijkert Knoppers

 

Maximaal zestigduizend toeren per minuut draait het vliegwiel, dat in de experimentele 18 ton wegende graafmachine van het internationale ingenieursbureau Ricardo is ondergebracht. Elke keer als de graafbak daalt, zorgt een omzettingsmodule ervoor dat het vliegwiel harder gaat draaien, bij het omhoog gaan van de graafbak staat het vliegwiel de opgeslagen energie weer af aan het aandrijfsysteem. Het in vacuüm draaiend vliegwiel van koolstofvezel is opgehangen in keramische lagers. Bij een maximaal toerental kan het vliegwiel 960 kilojoule (kJ) aan energie bevatten, de massatraagheid bedraagt 0,0489 kg per vierkante meter. Het totale systeem weegt 32 kg.
Het onder meer in Londen gevestigde Ricardo is vier jaar geleden begonnen met onderzoek naar het gebruik van vliegwielen binnen de Formule 1 autosport. Dit gebeurde in een tijd dat ook autofabrikanten, zoals Volvo, hun aandacht vestigden op de mogelijkheid om Kinetic Energy Recovery Systems (Kers), waaronder vliegwielen, te gebruiken voor het verhogen van de efficiëntie. Ricardo werkte ook samen met Volvo aan verschillende concepten met vliegwielen. Dit leidde onder meer tot een demonstratieproject met een Volvo S60, waaruit bleek dat het gebruik van vliegwielen tot 20 procent brandstofbesparingen kan leiden.
Maar volgens Ricardo zijn toepassingen bij auto’s alleen aantrekkelijk in druk verkeer, wanneer auto’s in korte tijd veelvuldig moeten remmen en optrekken. Bij bijvoorbeeld graafmachines is de investering veel eerder terugverdiend, omdat er sprake is van veel cyclische bewegingen in een korte periode. ‘Het Ricardo vliegwiel blijkt goed te combineren met een hydraulische aandrijving,’ verduidelijkt Simon Mall van Ricardo, ‘we hebben in ons onderzoeksprogramma inmiddels relevante informatie verzameld om een kosteneffectief en brandstofbesparend systeem voor hydraulische toepassingen, zoals graafmachines, op de markt te brengen. Momenteel werken we aan de High Efficiency Excavator (HFX), een vliegwielsysteem voor graafmachines, die zich binnen twee jaar moet terugverdienen.’ Dit zou betekenen dat het vliegwielsysteem een brandstofbesparing van ongeveer 10 procent zou moeten opleveren. Dit is te verwachten bij bijvoorbeeld een graafmachine van 24 ton, die 1.500 uur per jaar in bedrijf is. Op wat voor een termijn Ricardo de HFX op de markt gaat brengen is nog niet bekend.