Winnaars ‘Prince Claus Chair’ en ‘Knappe Waterhoofden’ 2012 afkomstig van OSG Sevenwolden Extra aandacht voor exacte vakken op Fedde Schurer werpt vruchten af Heerenveen, 17 juli 2012
Het was een enerverend schooljaar voor Annelisa Cornel, Jolet Mimpen, Nynke Berber Rooks en Iris Waterlander. Niet alleen slaagden zij alle vier voor hun eindexamen vwo, maar ze wonnen met hun profielwerkstuk ook nog eens twee nationale wedstrijden op het gebied van de bètatechniek: Knappe Waterhoofden (Annelisa en Jolet) en de Prince Claus Chair van de Universiteit Utrecht (Iris en Nynke). Het begon allemaal aan het begin van schooljaar 2010-2011. Biologiedocente mevrouw Zeedijk vroeg toen aan alle leerlingen in vwo 5 van de locatie Fedde Schurer (FS) in Heerenveen of zij alvast een start zouden willen maken met hun profielwerkstuk. Dit met het oog op de naderende PWS-scholierencompetitie ‘Imagine’. Hierin worden elk jaar havo- en vwo-leerlingen uitgedaagd om een nuttige en betaalbare toepassing van biotechnologie te verzinnen voor een ontwikkelingsland naar keuze. Helaas vielen team Annelisa/Jolet en team Nynke/Iris bij ‘Imagine’ niet in de prijzen, maar hun PWS-avontuur stopte daar niet. Hieronder een verslag over hun (onderzoeks)ervaringen van de afgelopen twee schooljaren. Annelisa Cornel en Jolet Mimpen Desalination for a better life. Converting seawater into fresh water Het ontzilten van zeewater is al vaak het onderwerp geweest van wetenschappelijk onderzoek. Meestal lag de focus hierbij op het produceren van drinkwater. Jolet en Annelisa kozen voor een andere insteek, namelijk het geschikt maken van zeewater voor de landbouw en wel in Mozambique, een land met een lange kuststrook, een goed klimaat en weinig welvaart. ‘Mensen zijn daar voor de landbouw afhankelijk van regen’, Annelisa en Jolet uitgeroepen tot Knapste Waterhoofden. Links van hen staat jurylid Thecla Bodewes
vertelt Annelisa. ‘Als het niet regent, stijgt het sterftecijfer omdat er geen eten kan worden verbouwd. Korte periodes van droogte kunnen worden overbrugd door drinkwater te gebruiken voor de landbouw, maar het is geen structurele oplossing.’ Jolet vult aan: ‘Met de methode die wij hebben bedacht haal je alle bacteriën, zouten en mineralen uit het water waardoor het juist té schoon is om te drinken. Het water is wel geschikt voor de landbouw en dus vooral voor het oplossen van het voedselprobleem.’ Het tweetal is op dit moment nog bezig met onderzoek naar bepaalde planten en stenen die ervoor zorgen dat er weer wat zout en mineralen aan het water worden toegevoegd wanneer ze in aanraking komen met het ontzilte water. Daardoor kan het water alsnog als drinkwater worden gebruikt. Zelfvoorzienend systeem Voor het ontzouten van zeewater ontwikkelden Annelisa en Jolet een kas om zeewater te verdampen. Het idee om een kas te gebruiken als verdampingsinstrument is al eerder onderzocht, maar zonder succes. ‘Het werd toen op een te grote schaal aangepakt waardoor het veel te complex werd’ vertelt Annelisa. ‘Onze kas is simpeler en niet bedoeld voor een heel land, maar om één boerderij zelfvoorzienend te maken.’ De kas van Jolet en Annelisa bestaat uit twee lagen polycarbonaat, een materiaal dat in Mozambique beschikbaar is zodat de productie van de kas in het land zelf kan plaatsvinden. Polycarbonaat is sterk en licht; zonnestralen vallen makkelijk naar binnen terwijl warmte moeilijk ontsnapt. Door schotjes aan te brengen tussen de beide polycarbonaatlagen ontstaat een dubbelwandig systeem, waardoor de warmte nog beter wordt vastgehouden. ‘We hebben bij een kasbouwer in Nederland een offerte opgevraagd’, vertelt Annelisa. ‘Het bleek dat een kas € 162,- kost op basis van de materialen die we hier in Nederland hebben.’ Om boeren in Mozambique de gelegenheid te geven een kas aan te schaffen, denken ze zelf aan het micro-krediet. ‘Voor hen blijft het natuurlijk een hele investering, maar het is te overzien.’ De kas vraagt weinig tot geen onderhoud en is eenvoudig in elkaar te zetten. ‘Als de boer de kas van binnen en van buiten goed schoonhoudt, dan zijn de opbrengsten optimaal. Je zou ook mensen op kunnen leiden om de kassen in elkaar te zetten en te onderhouden en hen zo aan werk helpen’, oppert Annelisa. Patent In 2011 deed het duo mee aan Knappe Waterhoofden, niet om te winnen, maar omdat ze graag feedback op hun onderzoek wilden hebben. Veel verbeterpunten leverde dat toen niet op, maar de bal ging weer rollen na de PWS-presentaties op FS, eind februari. Daar kreeg het tweetal het advies patent aan te vragen op hun vondst. Bovendien werden ze uitgenodigd voor een wedstrijd op de Aqua Nederland Vakbeurs in Gorinchem in maart van dit jaar. ‘We waren de enige vwo-ers die daaraan meededen. De andere deelnemers waren beroepsonderzoekers en allemaal veel ouder dan wij. Toen hadden we wel zoiets van oeps’, aldus Annelisa. Toch was de jury erg positief over de pitch van het tweetal. Ze wonnen weliswaar niet, maar legden waardevolle contacten met instanties als Wetsus, CEW en Vitens die het hen mogelijk maakten om hun onderzoek nog verder toe te spitsen op de duur van het verdampingsproces. ‘Het proces werkt, maar we weten niet hoeveel tijd het in beslag neemt’, licht Jolet toe. ‘De duur is bijvoorbeeld afhankelijk van de intensiteit van de zonnestralen, de temperatuur in de kas, de omvang van de kas, de luchtdruk en het
raakoppervlak tussen water en lucht. Op school kunnen we de situatie in Mozambique niet nabootsen, maar bij Wetsus kunnen we onderzoeken hoe snel het proces gaat en hoe we dat kunnen beïnvloeden.’ Op naar Stockholm In juni van dit jaar deden Annelisa en Jolet opnieuw mee aan Knappe Waterhoofden, ditmaal op uitnodiging van een van de juryleden. Vooraf schatten ze hun kansen alvast rooskleuriger in dan het jaar ervoor. ‘Ons PWS is verder doorontwikkeld. Het is niet hetzelfde ontwerp als vorig jaar, we hebben er ideeën aan toegevoegd. Wat nog mist is de lengte van het verdampingsproces, maar dan is het af. Misschien maken we dit jaar serieus kans op de titel. Stockholm here we come!’ En dat lukte. Jolet en Annelisa werden op vrijdag 15 juni uitgeroepen tot Knapste Waterhoofden en mogen eind augustus Nederland vertegenwoordigen tijdens de Junior Water Prize in Stockholm. Op school kregen ze een 9 voor hun PWS, een resultaat waar ze terecht heel trots op zijn. ‘Een profielwerkstuk kán nooit helemaal perfect zijn’, vindt Annelisa, ‘heel logisch dus dat we geen 10 hebben gekregen.’ Na hun avontuur in Stockholm gaat zowel Jolet als Annelisa studeren in Utrecht. Jolet begint dan met het College of Pharmaceutical Sciences (CPS) en Annelisa pakt de studie biomedische wetenschappen op. Ze zullen nog vaak kunnen napraten over dit mooie laatste jaar bij Sevenwolden: In Utrecht worden ze huisgenoten! Nynke Berber Rooks en Iris Waterlander The Moringa Oleifera tree: clean water and nutricious food Nynke en Iris waren in 2010 meteen te vinden voor deelname aan ‘Imagine’. ‘Ik vond het leuk om mee te doen, omdat je een ontwikkelingsland ook echt kunt helpen’, aldus Nynke. Het land van hun keuze werd de Republiek van Congo. ‘Bij een ontwikkelingsland gaat het al snel om zuiver drinkwater of liever gezegd: het gebrek eraan’, stelt Iris. Ze richtten hun vizier daarom op de zuiverende werking van de zaden van de Moreinga Oleifera boom. Uit hun onderzoek bleek dat deze zaden in staat zijn om E.coli bacteriën uit water te filteren. De boom zelf is de meest voedzame boom ter wereld. ‘Alle delen ervan kunnen worden gegeten’, vertelt Iris. ‘De boom levert dus niet alleen schoon water, maar ook voedsel op voor de omwonenden. Ze kunnen dit zelf gebruiken of verkopen.’ Doe-het-zelf Nynke en Iris ontwierpen een installatie die naast een poel, bron of rivier met vervuild water kan worden geplaatst. De Moreinga Oleifera boom die de zuiverende zaden moet leveren, kan op veel plekken worden geplant, behalve in de woestijn. ‘De boom past zich aan de meeste omstandigheden aan, maar of hij het in de woestijn goed doet valt te betwijfelen’, aldus Nynke. Daarvoor zijn dan misschien weer de ‘do it yourself bottles’ die de leerlingen bedachten geschikt. ‘Die kunnen mensen kopen op de markt’, vertelt Iris. Alles zit erin: de zaden, een katoenen kleedje om de zaadjes uit het water te filteren en een etiket met een handleiding.’ Net als Jolet en Annelisa namen Nynke en Iris met hun onderzoek deel aan Knappe Waterhoofden editie 2011, waarvoor ze hun ‘Imagine’-werkstuk bijschaafden. Mét resultaat: ze behaalden er een knappe tweede plaats.
In de prijzen De PWS-wedstrijd Prince Claus Chair van de Universiteit Utrecht kwam bij toeval op hun pad. Ter oriëntatie op een vervolgstudie schreef Iris zich in voor de nieuwsbrieven van een aantal universiteiten, waaronder die van de Universiteit Utrecht. Daarin las ze een bericht over een wedstrijd voor profielwerkstukken met energie en Iris en Nynke voor de Taj Mahal duurzaamheid als thema. De door hen ingestuurde onderzoeksopzet bleek hun toegangskaartje tot een Masterclass in Utrecht, waar ze zich plaatsten voor de finale. Ze scherpten hun profielwerkstuk daarna op een aantal aspecten verder aan. Nynke noemt er een aantal: ‘Hoe implementeer je dit in een ontwikkelingsland, hoe zorg je ervoor dat het duurzaam blijft, hoeveel bomen en hoeveel vierkante meters voor die bomen heb je nodig om een dorp te kunnen voorzien van schoon drinkwater?’ Tijdens de finale op dinsdag 10 januari 2012 maakten drie van de twaalf deelnemende groepjes kans op een reis naar India. Iris en Nynke vielen in de prijzen, niet alleen door de grondige aanpak van hun onderzoek, maar ook door het plezier en de interesse in het onderwerp die voor de jury goed merkbaar waren. Bovendien was hun inzending een van de drie werkstukken die in het Engels waren geschreven. ‘We hadden de spelling vooraf laten nakijken door leraren en dat was maar goed ook, want er zaten best nog wel wat foutjes in’, bekent Iris. Helden in New Delhi Eind januari vertrokken Nynke en Iris, samen met de twee andere teams en twee begeleiders naar India. ‘Een superervaring!, aldus beide meiden. ‘In het hotel in New Delhi werden we als helden onthaald, compleet met slingers en een stipje op ons voorhoofd.’ Alle winnaars woonden in New Delhi een tweedaagse jeugdconferentie over duurzaamheid en milieu bij met jongeren uit Canada, de Verenigde Staten, India, Maleisië, Zuid-Afrika en Indonesië. ‘Heel interessant’, aldus Iris, ‘maar je moest je wel heel erg focussen op wat er gezegd werd met al die accenten!’ Wat heeft het tweetal opgestoken tijdens de bijeenkomst? ‘Dat mensen daar veel minder kennis hebben dan hier’, vertelt Nynke. ‘Een meisje uit India kwam met het idee
om afval te gaan scheiden. Ze bleek er niet van op de hoogte te zijn dat dit in het westen al lang gebruikelijk is.’ Het mooiste onderdeel van de reis vond Nynke het bezoek aan een dorp in de regio. ‘Je ziet hoe het er echt is. De kinderen daar waren heel erg enthousiast om ons te zien en toen we weer weg zouden gaan, bleven ze maar aan ons hangen!’ Wat Nynke en Iris betreft is hun PWS-project nu echt afgerond. Nynke: ‘We hebben er veel tijd in gestoken en het was heel leuk om te doen. We vulden elkaar ook echt aan omdat Iris meer theoretisch is ingesteld en ik meer praktisch en het was helemaal super toen we er ook nog een prijs mee wonnen! Natuurlijk staan we altijd open voor aanvullingen op ons onderzoek, maar onze focus ligt nu vooral op de vervolgstudie’. Iris start na de zomervakantie met haar studie biomedische wetenschappen in Utrecht, Nynke gaat biomedische technologie studeren in Enschede.
Drie keer raak ‘Leerlingen van locatie Fedde Schurer hebben nu al drie van dit soort belangrijke bèta-prijzen in de wacht gesleept (in 2010 wonnen Wouter van der Wal, Evelien van Zwol en Lianne Siemensma ‘Knappe Waterhoofden’) en er zijn steeds meer leerlingen voor dergelijke initiatieven te vinden. Zo doen er in schooljaar 2012-2013 al 16 leerlingen mee aan de nieuwe editie van ‘Imagine’, die in oktober van start gaat’, vertelt mevrouw Zeedijk, docent biologie van de locatie Fedde Schurer
