I
I!l~ 1111 il l l l l l 'l l l l .'Ili IIIIII IIIIIIIIIWIII~III ~ I~ \1\ ll~ il 11~ ill~llllll l ~ 1I1~ ill~ m~l~ ü; tUW:lUUn Itillu lU III ·tllll idll llill lllll l 11 11
UU I
wisselwerking tussen techniek, wetenschap en maatschappij toegelicht met een praktijkvoorbeeld
Frank Woudenberg Jaap yan der Zanden
BIBLIOTHEEK TU Delft
P 1882 6185
c
'/In IlJlI! 714046
/1
© Vereniging voor Studie- en Studentenbelangen te Delft - 1973
iii
INHOUDSOPGAVE ALGEMENE INLEIDING
1
a. b. c.
1 2
Het doel van deze brochure Samenhang tussen de delen van deze brochure De oorspronkelijke doelstelling van "het onderzoek van onderzoek"
3
SAMENVATIING a. b. c.
Samenvatting van de verzamelde achtergrondinformatie Samenvatting van de gesprekken Samenvatting van de conclusies, stellingen en vragen.
DEEL A DE ONTWIKKELING VAN CHEHISrHE TECHNIEK IN MAATSCHAPPELIJK VERBAND I.
5 7
8
9
Inleiding a. Tijdperken van snelle sociale veranderingen b. Economische veranderingen c. Oorlogen d. Doordringing van de natuurwetenschappen in de ingenieurskunst en ingenieursopleidingen e. Religie en filosofie f. De wijze van financiering van wetenschappelijk onderzoek onder het kapitalisme
9 10 10 11
II. Van alchemie tot chemie a. Van alchemie tot beschrijvende chemie b. Het begin van de experimentele chemie c. Industriele ontwikkeling en de flogistontheorie van de verbranding d. De wet van behoud van massa, basis der kwantitatieve chemie 111. De opkomst en ontwikkeling van de chemische grootindustrie a. Indeling in perioden b. Het einde van de periode van het ambacht c. De aanzet tot de industriele revolutie d. De verdere ontwikkeling van de textielindustrie, bleekmiddelen, zeep en soda e. De opkomst van de chemische industrie in Duitsland f. Çontinue processen en synthetische produkten
14 14 15
IV
Wetenschappelijke en maatschappelijke ontwikkeling na het midden der negentiende eeuw a. De situatie in de toonaangevende landen
12 12 13
17 18 20 20 21 22 23 25 28 31 31
iv
b. Techniek, wetenschap, monopolies en conflicten c. Veranderingen in vele opzichten rond de eerste wereldoorlog V.
Samenvattende schets van de relatie tussen de technische, maatschappelijke en wetenschappelijke ontwikkelingen a. Een eerste doorbraak b. Een tweede doorQraak c. Een derde doorbraak d. Na de derde doorbraak
33 34
37 37 38 39 41
Literatuur bij deel A
42
DEEL B CHEMISCHE TECHNIEK IN NEDERLAND
45
I.
De plaats van nederland in de wereldeconomie a. Afbrokkeling van een handelsnatie b. Langzame opbouw van industrie en technische kennis 11. De ontwikkeling van de nederlandse chemische industrie a. Een aarzelend begin b. De eerste wereldoorlog als stimulans tot ' exploitatie van eigen grondstoffen en vervaardiging van synthetische produkten 111. Technisch-wetenschappelijk onderzoek in nederland a. De eerste onderzoeksinstituten, de handel en de eerste wereldoorlog b. Nieuwe industrieën, de economische crisis, nieuwe onderzoeksinstituten c. Twee wereldoorlogen en een economische crisis beinv10eden de richting van de wetenschappelijke en technische ontwikkeling IV. Enkele karaktertrekken van de chemische industrie a. Inleiding b. Karaktertrekken van de chemische industrie 1. Reclame 2. Markt en bedrijfsafspraken 3. Research 4. Samenwerking via gezamenlijke instituten c. De relatie tussen de nederlandse chemische industrie en het technisch onderwijs in nederland d. Iets meer over chemische bedrijven in nederland 1. Chemische bedrijven in Nederland a. De grote internationale ondernemingen B. (Gedeeltelijk) nederlandse firma's
45 45 46 49 49
50 52 52 54 SS 59 59 60
62 62 63 65 65 66 67 67 68
v
y. Buitenlandse firma's 2. Nederland als vestigingsplaats voor buitenlandse bedrijven 3. Nederland vergeleken met zijn buren Literatuur bij deel B DEEL C ONDERZOEK VAN EEN ONDERZOEK I.
Inleiding a. De aanpak van het onderzoek b. Het onderzoek aan zoutindamping en de technische ontwikkeling 1. Zout als grondstof voor de chemische industrie 2. Het laboratorium voor Chemische Werktuigen en de industrie 3. Toegepast onderzoek en economisch systeem 4. Wetenschapsbeleid en economisch systeem c. De gesprekken en de kriteria van Weinberg
11. Weergave van de gesprekken a. Gesprek met prof. ir. E.J. de Jong 1. De achtergronden van de procestechniek, historisch en ekonomisch 2. De opbouw van een procesindustrie in nederland en het antwoord hierop van de Technische Hogeschool Delft 3. Technisch-wetenschappelijk onderzoek; hoe, wat en voor wie? b. Gesprek met ir. J.J. Rutten 1. De keuze en de aard van het onderzoeksonderwerp 2. De verwachtingen ten aanzien van de oplosbaarheid van het probleem. 3. Het proces van l:ennisvermeerdering ti j dens het onderzoek. 4. Relaties met andere laboratoria en afdelingen van de T.H. en met de industrie S. De relatie van het onderzoek met het onderwijs. 6. Waardering van het onderzoek volgens de kriteria van Weinberg 7. Persoonlijke motivatie van de onderzoeker. c. Gesprek met lektor ir • . R.E. de Haan 1. Fundamentele stromingsleer in de afdeling der werktuigbouwkunde 2. De aanpak van het onderzoek en het proces van kennisvermeerdering 3. De verhouding toegepast onderzoek - fundamen teel onderzoek 4. De relatie, langs een omweg, met de industrie 5. Waardering volgens de Weinberg kriteria
69 69 70 71
75 75 75 76 77 77 78 78 79 82 82 82 83 84 85 86 87 87 89 90 90 92 92 92 93 95 95 96
vi d. Gesprek met lektor dr. P. Bennema 1. Overzicht van werkzaamheden 2. Fundamenteel onderzoek en wetenschapsbeleid 3. Historische ontwikkelingen in het vakgebied der kristalkunde 4. Toeval bij de theorievorming S. Waardering volgens de kriteria van Weinberg
97 97 97 98 98 99
111. Konklusies, stellingen en vragen
100 a. De voortzetting van het onderzoek 100 b. Het leerstoelenbeleid van de afdeling der Werktuigbouwkunde en de industrialisatie 101 c. Be i nvloeding van fundamenteel onderzoek door toegepast onderzoek 102 d. De invloed van toegepast onderzoek op de maatschappij 103 e. Herverdeling van middelen via toegepast ondderzoek 104 f. Kennis is macht 106 g. Nationaal . belang en algemeen belang 106
Bijlage
Omschrijving van veelgebruikte termen
108
- I -
ALGEMENE a. Het
doel
INLEIDING van
deze
brochure.
De medewerkers aan deze brochure, met name de eindredacteuren, hopen dat deze beschrijving van maatschappelijke achtergronden van de ontwikkeling van scheikunde en chemische industrie (voornamelijk in West-Europa) en de beschrijving van een technischwetenschappelijk onderzoek, voor bij Universiteit en Hogeschool betrokken studenten en personeel voldoende aanleiding is om over de onderwijs-, onderzoek- of bestuurssituatie waarin zij verkeren opnieuw na te denken. Hoewel deze brochure voornamelijk gaat over onderzoek, zijn wij van mening dat onze poging de functie van wetenschap en techniek in de maatschappij te beschrijven kan dienen als materiaal bij discussies over zowel onderwijs en onderzoek als bestuur aan en van Universiteit of Hogeschool. Wij menen dat deze brochure een aanvulling kan zijn omdat in betrekkelijk weinig boeken en artikelen economische, militaire, technische en wetenschappelijke ontwikkelingen in hun onderlinge samenhang worden beschreven. In deze brochure wordt onder andere geprobeerd een beschrijving te geven van de maatschappelijke functie van Technische Hogescholen, ook in Nederland. Uit deze functiebeschrijving kan men ongeveer afleiden welk maatschappelijk doel de T.H.-gemeenschap bewust of onbewust nastreeft, waarna men voor zichzelf kan vaststellen of men het met dit doel wel of niet eens is. Diegenen, die het met de functie die de Hogeschool blijkbaar vervult, niet geheel eens zijn wordt een uitgangsstelling geboden om duidelijk te maken welke maatschappelijke functies van de T.H. (op onderwijs- of onderzoekgebied) ze minder gewenst achten en om welke redenen; deze kunnen van maatschappelijke, politieke, ethische of andere aard zijn. Wij menen dat de inhoud van het technisch en wetenschappelijk bezig zijn sterk door sociale, economische en industriële ontwikkelingen wordt beïnvloed. ~laar ook beïnvloeden de activiteiten van technici en wetenschapsbeoefenaren mede het sociale, economische en industriële klimaat. Zij worden dus niet alleen gestuurd, maar sturen zelf ook mee. Wij beschouwen onszelf niet als de beste stuurlui, die anderen toeroepen hoe het moet, maar bekijken en beschrijven de historische ontwikkelingen en de huidige situatie vanuit onze eigen ervaringswereld. De stellingen en vragen die daarbij bij ons opkwamen willen we aan de (mede)stuurlieden voorleggen. Deze zijn opgenomen in deel C. Bij het willen sturen is overzien van huidige ontwikkelingen in wetenschap, techniek en maatschappij nodig, maar we beseffen dat er vele tendenzen te onderscheiden zijn waarin vaak moeilijk een voor iedereen duidelijke lijn te ontdekken is. Deze moeilijkheid ontslaat een Universitaire of Hogeschoolgemeenschap volgens ons niet van de plicht zich in deze problemen te verdiepen. Door het
- 2 -
opwerpen van enkele vragen en het poneren van een aantal stellingen hopen we diegenen een duwtje in de rug te kunnen geven, die geïnteresseerd zijn in voor Universiteit en Hogeschool op stapel staande belangrijke veranderingen, zoals herprogrammering en verkorting van de studie (volgens het plan Posthumus) en nationale planning van het onderzoek (volgens de voorstellen van het efficiencybureau McKinsey), en problemen rond de grote aantallen studenten en plaatsingsmogelijkheden van afgestudeerden . Door het verspreiden van de in deze brochure verzamelde informatie hopen wij middelen aan te dragen teneinde meer overdacht sturen mogelijk te maken. b. Samenhang
tussen
de
delen
van
deze
brochure .
Deze brochure is het voorlopig resultaat van het streven naar het in paragraaf c. van deze inleiding genoemde doel. Ze bestaat uit verschillende delen, waarvan de twee eindredacteuren ieder een aantal onderdelen voor hun rekening genomen hebben, zodat het taalgebruik niet in de gehele brochure hetzelfde is en de beschrijvingen soms verschillend gekleurd zijn. Op de Algemene Inleiding volgt een Samenvatting. Dan wordt in de delen A en B een schets gegeven van de historische ontwikkeling van chemische wetenschap en industrie tegen de achtergrond van sociale, economische en politieke ontwikkelingen, waarbij in B de nadruk ligt op Nederland . De eindredacteuren waren niet geschoold in een methode van geschiedschrijving, maar beschrijven een aantal ontwikkelingen vanuit hun eigen kennis en inzicht in natuurwetenschap en techniek, wat vooral van belang is om iets te kunnen zeggen over de laatste tientallen jaren. Het nadeel niet historisch geschoold te zijn hoeft niet zo zwaar te wegen, omdat we niet de bedoeling hadden een, aan strenge eisen voldoende, historische verhandeling te schrijven, maar ernaar streefden materiaal te verzamelen dat het onszelf en onze vakgenoten mogelijk zou kunnen maken om de maatschappelijke achtergrond van het technisch en wetenschappelijk bezig zijn beter te begrijpen . Deel C bevat de beschrijving van een onderzoek dat gedaan is door middel van het voeren van gesprekken met de betrokken onderzoekers en de hoogleraar onder wiens leiding een der onderzoekers werkte. Het gaat om een onderzoek aan zoutindamping bij het Laboratorium voor Chemische Werktuigen van de afdeling der Werktuigbouwkunde van de Technische Hogeschool te Delft. Dit deel wordt ingeleid door de probleemstelling van de toenmalige werkgroep (zie ook paragraaf c. van deze Inleiding) en een bespreking van de aan de onderzoekers voorgelegde criteria voor de keuze van wetenschappelijk onderzoek, zoals opgesteld door Weinberg. Naar aanleiding van de gesprekken en de verzamelde achtergrondinformatie werden een aantal conclusies, stellingen en vragen geformuleerd. De brochure besluit met een bijlage die bedoeld is om van enkele veelgebruikte termen, zoals techniek, wetenschap, onderzoek, enz . , een zodanige omschrijving te geven dat het mogelijk wordt die verschillende termen een van elkaar te onderscheiden inhoud te geven.
- 3 -
c. De oorspronkelijke doelstelling onderzoek van onderzoek".
van
"het
De eindredacteuren maakten deel uit van de Subgroep Chemische Werktuigen, bestaande uit: J. van Brakel, R. Königel, F. van Liempt, F. Woudenberg en J. van der Zanden. Deze subgroep was een onderdeel van de Werkgroep Onderwijsfilosofie en Wetenschapstheorie, die gevormd was in 1968 in het kader van wat zich voordeed als democratisering van Universiteit en Hogeschool en wat voolopig uitmondde in de bestuurlijke herstructurering onder onderwijsminister Veringa. De leden van de Werkgroep Onderwijsfilosofie en Wetenschapstheorie hadden zichzelf tot taak gesteld zich te bezinnen op doel en functie van wetenschap en techniek om zo te komen tot doelstelling en functie-omschrijving van de Technische Hogeschool. Op basis hiervan zou dan gewerkt kunnen worden aan onderwijs-, onderzoek- en bestuurshervorming. De meeste andere bij de bestuurshervorming betrokkenen waren niet overtuigd van het nut van deze werkwijze en sloegen de pragmatische weg in van de organisatorische aanpassing aan gewijzigde omstandigheden, nl. door het ontwerpen van inspraakprocedures en overleg- en controle-organen op bestuurlijk niveau van de Hogeschool. De leden van genoemde werkgroep hadden hun twijfels aangaande de effectiviteit van de pragmatische aanpak van de herstructurering en wilden een preciezer beeld hebben van de functie van wetenschap en techniek in breder maatschappelijk verband. Via discussies, het lezen van nota's en boeken, enz., heeft men hieraan binnen de werkgroep gewerkt. Om de vergaarde inzichten aan anderen over te dragen werd eind 1970 besloten om onderwijsonderdelen, onderzoekprojecten en bestuurshervormingsactiviteiten, zoals ze aan de T.H. voorkwamen, te analyseren en te beschrijven tegen de achtergrond van meer algemene uiteenzettingen over onderwijs, onderzoek en democratisering. Men verwachtte dat met bij de T.H . betrokkenen vanuit de eigen onderwijs-, onderzoek- of bestuurssituatie gemakkelijker over de meer algemene ideeën over onderwijs, onderzoek en bestuur gesproken zou kunnen worden, zodat de bestaande situatie beter toegankelijk zou worden voor kritiek en voor verandering. Door gebrek aan mankracht en enthousiasme, en tevens door de noodzaak andere taken te vervullen, is een analyse van de concrete onderwijspraktijk en de herstructureringsactiviteiten niet van de grond gekomen. Door dezelfde oorzaak is ook, ondanks medewerking van nieuwe mensen (o . a. de eindredactie van deze brochure ) , de analyse van onderzoekprojecten tot slechts één onderwerp beperkt gebleven. Dit onderwerp werd gezocht in het laboratorium voor Chemische Werktuigen van de afdeling der Werktuigbouwkunde van de Technische Hogeschool te Delft. Dit laboratorium nam wat onderwijs- en onderzoekonderwerpen betreft een positie tussen twee afdelingen in, nl . Werktuigbouwkunde en Scheikundige Technologie, en bewoog zich op een gebied waarop vooral na de Tweede Wereldoorlog zich een zeer grote industrietak ontwikkelde (procesindustrie).
- 4 Op aanraden van de betreffende hoogleraar-beheerder is gekozen voor nader onderzoek van het onderzoek aan zoutindampers,omdat dat volgens hem voor dat laboratorium representatief was en bovendien in een voorlopige eindfase was. Representatief betekende dat het ging om het construeren van een apparaat, beantwoordend aan of vooruitlopend op behoeften in de industrie en gebruikmakend van de resultaten en bekwaamheden van fundamentele onderzoekers. Bij dit onderzoek naar de werking van toestellen voor het indampen van zout was gebleken dat de vakgebieden stromingsleer en kristalkunde van zó grote betekenis waren, dat met onderzoekers uit deze gebieden samengewerkt moest worden om gedetailleerde kennis over de werking van zoutindampingstoestellen te kunnen verkrijgen. Ook kwamen er regelmatiger contacten met een industrie op het gebied van zoutwinning, tegenwoordig een onderdeel van het AKZO-concern, die steeds meer geïnteresseerd raakte in het onderzoek. Dat de genoemde relatie met een industrie en met fundamentele onderzoekers was ontstaan, was aan de werkgroep vooraf volkomen onbekend en heeft dus ook geen rol gespeeld bij de keuze van ons onderzoek. Achteraf zijn we juist om deze ontwikkeling blij met deze keuze, omdat ons inziens samenwerking of contact met zowel fundamentele onderzoekers als met een industrie kenmerkend is voor veel technischwetenschappelijk of toegepast onderzoek, zoals dat aan deze Hogeschool bedreven wordt. In het verzamelde historische materiaal menen wij een ondersteuning te vinden voor deze stelling. De leden van de werkgroep hopen dat ook het onderzoek van slechts één onderzoek aan anderen voldoende aanknopingspunten zal geven om hun eigen situatie te herkennen, die dan toegankelijk zal worden voor het formuleren van instemming of kritiek en toegankelijk voor verandering. De verantwoordelijke eindredactie: Frank Woudenberg en Jaap van der Zanden Delft, november 1972
- 5 -
SAMENVATTING a. Samenvatting informatie.
van
de
verzamelde
achtergrond-
Chemie en chemische industrie in de wereld na 1700. Zoals ook de andere takken van wetenschap, heeft de chemie zich ontwikkeld onder invloed van sociale en economische omstandigheden, die op hun beurt veranderen door de ontwikkelingen in de wetenschap en industrie. In de periode van het handelskapitalisme in West-Europa (tot ongeveer 1750) is de bereiding van produkten langs chemische weg nog in het ambachtelijke stadium en is de toegepaste chemische wetenschap nog beschrijvend en niet verklarend. Door de industriële revolutie en het toenemende belang van de stoommachine, die goedkoper werkt dan mensen en dus voor de industrieel meer geld oplevert, krijgt men onder andere een verhoogde belangstelling voor de processen die plaatsvinden bij verbranding. Deze processen wil men nu ook verklaren en kwantitatief kunnen beschrijven. De met de industriële revolutie opkomende klasse van burgers en industriëlen wordt economisch en maatschappelijk gezien steeds machtiger, hetgeen tot uiting komt in burgerlijke revoluties, de oprichting van instellingen voor hoger technisch onderwijs en uitbreiding of vestiging van faculteiten voor natuurwetenschappen aan de oude Universiteiten. Het zoeken naar verklaringen en het ontwerpen van theorieën in de chemie neemt sterk toe. Wat dit betreft vindt men de grootste activiteit in landen met schaarste aan grondstoffen, met name in Duitsland. Andere landen zoals Engeland en Frankrijk voorzagen in hun behoefte aan grondstoffen uit uitgestrekte koloniale gebieden, terwijl er in de Verenigde Staten zeer veel grondstoffen en nog maar weinig op winst beluste blanken waren. De periode na 1870 is er een van sterke economische en industriële expansie bij dalende prijzen en winsten en toenemende internationale concurrentie. Om aan deze problemen het hoofd te bieden worden, in Duitsland vooral, speciale onderzoeksinstituten opgericht, gefinancierd door staat en industrie en bedoeld om fundamenteel wetenschappelijk onderzoek te bedrijven, hoewel sommigen dit ook zuiver wetenschappelijk noemen. Duitsland wordt, op basis van zijn tekorten, superieur op het gebied van de chemie en de chemische industrie. Hier wordt voor het eerst op grote schaal gewerkt aan de vervaardiging van synthetische produkt en ter vervanging van buitenlandse grondstoffen; en op basis van aanwezige steenkool, bruinkool, water, lucht, wat leidt tot de fabricage van: verf, kunstmest, rubber, geneesmiddelen, wasmiddelen, benzine. Er wordt dan steeds meer gewerkt met continue processen bij hoge temperaturen en drukken, zodat aan de apparatenbouwers steeds hogere eisen worden gesteld. Deze hebben dan al ervaringen opgedaan bij de vervaardiging van zware kanonnen die werkten met zware nieuwe explosieven. Karakteristiek voor de chemische industrie zijn de hoge investeringen per arbeider, steeds verdergaande schaalvergroting, afspraken
- 6 -
en integratie; door risicogrootte en octrooien wedijveren slechts enkelen met elkaar. Men ziet dan ook in deze industrietak op nationaal en internationaal niveau de sterke neiging tot prijsafspraken tussen de producenten (kartels), samenwerking (trusts) of alleenheerschappij (monopolie), ondanks het bestaan van nationale staten die voor hun bewapening en andere behoeften afhankelijk zijn van dezelfde firma's. Op nationale schaal zijn de anti-trust-wetten uit het begin van de twintigste eeuw hiervan het gevolg, op internationaal niveau het in vele landen met staatsbemoeienis opbouwen van nationale oorlogsindustrieën, om beter voorbereid te zijn op de strijd om grondstoffen en afzetgebieden, in het ergste geval op wereldoorlogen, waarin de chemie een steeds belangrijker rol speelt (biologische en chemische wapens, synthetische produkten). De laatste jaren wordt onder druk van openbare mening en politiek meer aandacht besteed aan milieuproblemen; er is een "milieu"industrie aan het ontstaan, die zuiveringsinstallaties, "recycling"apparatuur en dergelijke maakt.
Chemie en chemische industrie in NederZand na 1900. Nederland veranderde in de negentiende eeuw van stapelmarkt, waar alle produkten samenstroomden, opgeslagen en verhandeld werden en weer wegstroomden, in een doorvoermarkt vanwege de gunstige ligging tussen het toonaangevende Engeland en het opkomende Duitsland. Na 1870 ontwikkelt zich een procesindustrie in Nederland op basis van binnenlandse en tropische landbouwprodukten. Na de eerste wereldoorlog werpt men zich intensiever op de exploitatie van binnenlandse en koloniale grondstoffen. Overal in de wereld neemt de neiging toe zelf in eigen behoeften te proberen te voorzien, daar tijdens een duikbotenoorlog geen handel mogelijk bleek . De voor Nederlandse industrieën belangrijkste grondstoffen zijn dan: kolen, olie, zout, tin, enz. Onder invloed van de economische crisis wordt harder gewerkt aan produktiviteHsverhoging en synthetische producten : kunstmest en kunstzijde (De Staats~lijnen, Algemene Kunstzijde Unie). Dan komt ook eindelijk de oprichting van T.N.O . tot stand. Bij de oprichting van D.S.M. en Hoogovens is de rol van de overheid overduidelijk, het gaat om zo grote investeringen, dat de privé-ondernemer dit laat liggen. Tussen de twee wereldoorlogen worden op middelbaar en hoger technisch onderwijsgebied vele activiteiten ontplooid ten behoeve van de procesindustrie. Tijdens de tweede wereldoorlog staat de industrie gedeeltelijk stil of de apparatuur wordt weggehaald, het onderzoek gaat echter door. Na de oorlog spant men zich enorm in om de opgelopen achterstand op wetenschappelijk, industrieel en oorlogvoerend gebied in te halen: kernenergie, onderzoek van biologische en chemische strijdmiddelen, de ontwikkeling van de procesindustrie en grote uitbreiding van vervaardiging van synthetische produkten. Er worden speciale onderzoeksinstituten voor dit doel opgericht: R. V. O.-T.N.O., F.O.M., I.K.O. Dan wordt bovendien Indonesië zelfstandig, zodat de binnenlandse grondstoffen extra belangrijk worden. Aan de TH Delft worden nieuwe laboratoria opgericht of door de industrie geschonken, nieuwe Technische Hogescholen worden opgericht, evenals nieuwe studierichtingen voor procestechniek op middelbaar technisch niveau.
- 7 -
Er wordt veel onderzoek gedaan. Na 1957 is er een enorme marktverruiming door oprichting van de E.E.G. In Nederland vestigen zich dan ook zeer veel buitenlandse ondernemingen vanwege de gunstige ligging ten opzichte van de rest van Europa en de wereld. De concurrentie neemt enorm toe, de winsten dalen en men probeert door productiviteitsverhoging en schaalvergroting aan deze problemen het hoofd te bieden: talloze industriële onderzoekslaboratoria worden opgericht en talloze fusies komen tot stand. Technischwetenschappelijk onderzoek is doorslaggevend bij handhaving van de positie van de afzonderlijke industrieën ten opzichte van elkaar. Het is onmisbaar bij opvoering van de productiviteit en uitbreiding en vergroting van de produktiecapaciteit. Ongecoördineerde uitbreidingen en investeringen, mede door moeilijk te schatten aandeel op de afzetmarkt, hebben geleid tot overcapaciteit, fabriekssluiting of interne sanering, verhevigde concurrentie en afvloeiing van arbeiders of vereiste hogere mobiliteit van gespecialiseerde arbeiders. De laatste jaren neemt onder druk van openbare mening en politiek de aandacht voor milieutechniek toe. b. Samenvatting
van
de
gesprekken.
De leerstoel. In Duitsland, Engeland en de Verenigde Staten is
als gevolg van de expansie van de chemische industrie, waarbij extreme omstandigheden een grote rol speelden, in de twintiger jaren van deze eeuw de ingenieur in de procesindustrie gekomen; het vak heet "Verfahrungstechnik" of "chemical engineering". In Nederland werd deze industrietak na de tweede wereldoorlog versneld opgebouwd, genoodzaakt door het wegvallen van de kolonie Nederlands Indië, die zelfbestuur verwierf en vergemakkelijkt door de gunstige ligging ten opzichte van industrieel Europa. Aan de Technische Hogeschool te Delft werden nieuwe laboratoria en leerstoelen voor de procestechniek opgericht: in 1949 het laboratorium voor Chemische Werktuigen en op initiatief van de betreffende hoogleraar het laboratorium voor Kernreactoren en Meet- en Regeltechniek, de eerste twee ten behoeve van onderzoek en ontwerp van apparaten voor de procestechniek; in 1951 worden de door de Shell aan de T.H. geschonken laboratoria (proef fabrieken) voor fysische en chemische technologie officieel in gebruik genomen. Dit ter aanvulling van de al voor de oorlog bestaande laboratoria en leerstoelen voor chemische en fysische technologie. De keuze van onderzoek. Onder het hoogleraarschap van De Jong wordt in het laboratorium voor Chemische Werktuigen als doel van onderzoek het bestuderen van industriële processen en bijbehorende apparatenbouw gekozen. Dit ziet men als doel dat voortkomt uit de behoeften van de gemeenschap. Men wil zich onafhankelijk van een bepaalde industrie opstellen en volledige vrijheid hebben bij het ontwikkelen van specifieke apparaten. Daarom wordt gekozen voor bestudering van aspecten van die processen of apparaten, waaraan de industrie geen of nog geen aandacht besteedt. Er wordt in internationale werkgroepen en comite's meegedaan. Binnen de TH wordt ook zoveel mogelijk samenwering gezocht. In deze studie wordt nader ingegaan op het probleem van Rutten,
- 8 -
het onderzoeken van de mogelijkheden van vergroten van zout indamp ers , die in Nederland in bedrijf zijn bij AKZO ZoutChemie (voor meer informatie over deze industriereus zie B.IV). Met deze firma is een afspraak tot afstemming van onderzoekprogramma's gemaakt met wederzijdse inzage in de bereikte resultaten. Zonder verdere inspraak in het onderzoek van Rutten schenkt de AKZO Zout Chemie een bedrag van f50 .000,-- voor apparatuur.
De werkwijze bij dit onderzoek. Na het maken van een globale analyse met behulp van een zeer vereenvoudigde beschrijving van de stromingsverschijns elen wordt snel een apparaat gemaakt om de gemaakte veronderstellingen te toets en met behulp van eenvoudige metingen. Zich dan voordoende problemen worden voorgelegd aan elders binnen de TH werkzame specialisten en fundamentele onderzoekers. Voor de meetmethode van de wervelingen in de stroming wordt samenwerking met T.N.O . gezocht. Verder worden bronnen van meer fundamentele kennis binnen de TH aangeboord, met name stromingsleer en kristalkunde. De meer fundamentele onderzoekers zoeken vanuit hun vakgebied doelbewust aansluiting bij het toegepaste onderzoek (De Haan), of zien het mede als het verlenen van service (Bennema). Onderwijs . Bij het laboratorium werken zowel scheikunde- als werktuigbouwkundestudenten, die in het laatste studiejaar kennismaken met de manier om tot een concreet resultaat op onderzoeks- en ontwerpgebied te komen, uitgaande van de verkregen basiskennis en ten behoeve van .de vormgeving van apparatuur voor de procesindustrie. De studenten zijn ingeschakeld in werkgroepen die door promovendi worden geleid; deze krijgen op die wijze volgens Rutten ook de nodige organisatorische ervaring, die hun goed van pas zal komen als zij na hun promotie een industriebaan aannemen. c. Samenvatting en vragen.
van
de
conclusies, stellingen
De gesprekken en het historische materiaal zijn aanleiding geweest tot een aantal vragen over het leerstoelenbeleid van de afdeling der Werktuigbouwkunde in samenhang met de industrialisatie, over de beïnvloeding van fundamenteel onderzoek door toegepast onderzoek en de samenhang met de economische en maatschappelijke ontwikkeling, over de herverdeling van gemeenschapsmiddelen via toegepast onderzoek en over kennis en macht. Op een aantal van deze vragen zijn de antwoorden gedeeltelijk in het historische materiaal al te vinden; in de gesprekken werd aanleiding gevonden deze vragen in het licht van recente ontwikkelingen toch aan U voor te leggen.
- 9 -
deel A de ontwikkeling van chemische techniek in maatschappelijk verband I, 1 NLEI DIN G Het vervaardigen van werktuigen en van technische hulpmiddelen in het algemeen, waaronder ook het beschrijven van gegevens en theorieën in boeken, zijn inspanningen die de mens zich niet slechts getroost voor zichzel~maar ook voor de mensen die na hem komen. Dit is arbeid die geen directe consumptie oplevert, in de economie noemt men dit investeringen en deze zijn gedaan door de mens vanaf het eerste begin van zijn ontwikkeling. Via evolutie, opvoeding, bibliotheken en werktuigen, wegen enz. worden ons deze verworvenheden zogenaamd gratis aangeboden. Herhaaldelijk treden er in de geschiedenis personen en groepen op die zich als privé-bezit toeeigenen wat gemeenschappelijk was gepresteerd. Deze zelfzucht heeft in sommige opzichten snelle veranderingen gebracht, gebaseerd op naijver en strijd. Conflicten tussen volken en groepen van volken, mede vanwege de ongelijkmatige verdeling van grondstoffen en vruchtbaarheid van de grond, zijn oorzaak van vernietiging op wereldschaal door het gebruik van met wetenschap en techniek ontwikkelde hulpmiddelen. Levensnoodzaak, om te overleven dus, is het nu om het gemeenschappelijk gebruik van het gemeenschappelijk verworvene op een hoger organisatorisch niveau te herstellen. Dus een van de dingen waar behoefte aan bestaat, is een beter inzicht in het functioneren en wederzijds beinvloeden van wetenschap en samenleving. Daarom zullen enkele opmerkingen gemaakt worden over de invloed van veranderingen in de wijze van behoeftenvoorziening van de mens op de sociale structuur en de wetenschappelijke activiteit. Veranderingen in de wetenschap beinvloeden omgekeerd weer de produktieverhoudingen en de produktiewijze, en bevorderen veranderingen in religie en filosofie doordat de opvattingen over de wereld en de mens zelf door nieuwe feiten veranderen. Die invloeden zijn steeds wederzijds (soms met grotere tijdsverschillen), doch men dient in het oog te houden,dat de materiële behoeftenvoorziening meestal op de eerste plaats komt, althans wat betreft dat plaats- en tijdsgebonden deel van de wereld dat hier besproken wordt.
- 10 -
Factoren die de wetenschappeZijke ontwikkeZing bevorderen: a. Tijdperken van snelle sociale veranderingen en heftige sociale strijd zoals rond de boerenopstanden en reformatie (1517), de amerikaanse (1783), de franse (1789) en duitse (1848) revolutie zetten de wereld op zijn kop, evenals eerder de nederlandse (80-jarige oorlog) en engelse (Cromwell) revolutie. Niet alleen worden de wereld en de machtsverhoudingen op hun kop gezet, maar ook het beeld dat de mensen van die wereld hadden. De opkomst van respectievelijk een nieuwe klasse van rijke kooplieden en industriëlen bevorderen in sterke mate het onderzoek van zowel de zogenaamde materiële natuur als van de mens zelf en de sociale structuur waarin hij leeft. Het tijdperk rond het jaar 1600 geeft een omwenteling te zien in natuurwetenschap, religie en filosofie. Gedetailleerde kennis over het zonnestelsel door Copernicus, Kepier, Huygens, Galilei en Newton. Een nieuw mensbeeld door More, Erasmus, Bacon en Descartes. Een nieuwe religie door Luther en Calvijn. In de periode rond 1800 worden fysica en scheikunde sterk ontwikkeld onder invloed en druk van de industriële revolutie. Een nieuwe materialistische filosofie komt op en de economie gaat behoren tot de serieuze wetenschappen. Nieuwe takken van de natuurwetenschap worden ontwikkeld zoals de electriciteitsleer door Franklin en Faraday, de chemie wordt theoretisch gefundeerd door Lavoisier, Dalton, Avogadro en Von Liebig. De filosofie ontwikkelt zich van het materialisme van de Verlichting via Kant en het idealisme van Hegel tot het dialectisch materialisme van Marx en Engels, die ook een rol speelden bij de verwetenschappelijking van economie en sociologie. Van andere perioden, zoals de amerikaanse burgeroorlog, de commune van Parijs . en de Eerste Wereldoorlog kan hetzelfde gezegd worden: snelle maatschappelijke veranderingen en enorme vergroting van inzicht in natuurverschijnselen, ook sociale en economische. b. E con 0 mis c h e ver a n der i n gen liggen ten gronds lag aan deze heftige sociale woelingen en vernieuwing van denkbeelden. De periode rond 1600 wordt gekenmerkt door het doorbreken en afschaffen van de feodale horigheid, veroorzaakt door de opkomst van de steden en huisindustrie, welke ook de geslotenheid van het gildensysteem doorbrak. Deze ontwikkeling werd weer veroorzaakt en versneld door de intensivering van de wereldhandel, mogelijk gemaakt doordat vanuit de natuurwetenschappen voldoende kennis kwam om niet bang te hoeven zijn van een platte aarde af te vallen. Vanuit de zeevaart komen sterke impulsen om verder onderzoek te doen naar de beweging van aarde, zon en planeten, en sterren, en ook om instrumenten te ontwikkelen voor een nauwkeurige tijdsbepaling ten opzichte van de zonnestand. Al deze dingen waren nodig om plaatsbepaling op de oceaan nauwkeurig te kunnen doen. Hierdoor werden handel en zeevaart veel minder riskant; deze groeiden dan ook enorm. Nieuwe produktietakken ontstaan als gevolg van de handel die langzaam maar zeker de hele wereld openlegt, met andere woorden verovert en koloniseert. Hierbij geven achtereenvolgens Italië, Portugal, Spanje, Nederland en Engeland de toon aan; deze machtsverschuiving hangt samen met de in die landen aanwezige gunstige ontwikkelingsfactoren, zoals aanwezigheid van produktieve landbouw, gemakkelijk
- 11 -
bereikbare grondstoffen en soepele politieke structuur. In Engeland waren steenkool en ijzererts naast elkaar aanwezig en men wist daardoor het gemakkelijkst aan de algemene houtschaarste te ontkomen. Er wordt een aanloop genomen voor de volgende fase van ontwikkeling. Deze periode rond 1800 is di e van de industriële revolutie en de opkomst van de grootindustrie. In de internationale concurrentie neemt produktiviteitsverhoging dan zo'n belangrijke plaats in, dat de technici die deze moeten realiseren met behulp van nieuwe machines en dergelijke een opleiding nodig hebben met als basis de moderne natuurwetenschappen: mechanica, natuur- en scheikunde en verder natuurlijk de moderne wiskunde. Deze opleidingen worden gegeven aan de Schotse universiteiten en op het vasteland van Europa aan de nieuwe Polytechnische Scholen (later Technische Hogescholen), vaak gebaseerd op Militaire Academies. In deze zelfde periode is de behoefte aan gestandaardiseerde maten en gewichten erg gegroeid, daar de indu3trieën elkaars produkten als grondstof of tussenprodukt gebruiken . Men stelt dan ook hogere eisen aan de zuiverheid van een stof en aan zijn chemische samenstelling. In Frankrijk wordt in de eerste dagen van de revolutie de eerste Technische Hogeschool ter wereld, de Ecole Polytechnique, en het Bureau de Poids et Mesures, het Bureau voor Maten en Gewichten, opgericht. Op andere momenten gebeurt hetzelfde in andere landen. c. Oor log en, gevoerd mede vanwege de ongelijkmatige verdeling van de grondstoffen en het verschil in vruchtbaarheid van de grond, zijn steeds een enorme stimulans geweest voor de uitvinding van nieuw wapentuig en verdedigings- of aanvalstechnieken . Hier is het streven erop gericht door nieuwe vindingen bestaande technieken en apparaten van de tegenstander te doen verouderen; de verspilling van materiaal is hier dan ook maximaal. Weinig bekend is bijvoorbeeld dat de aktiviteiten van Leonardo da Vinci voor een groot deel gericht waren op het oorlogsbedrijf en dat Galileo Galilei hooggeleerde was in de krijgskunde! Oorlogen, waaronder bevrijdingsoorlogen en revoluties, vinden vaak plaats aan het begin van een economische expansieperiode, doordat deze ofwel door omringende landen geremd wordt ofwel tegengehouden door verouderde maatschappelijke structuren . De Franse industriëlen, in hun ontwikkelingsmogelijkheden geremd, ontdoen zich samen met het volk van het juk van de absolute monarchie, die dus niet zo absoluut was, en vestigen, alweer tijdelijk, een republiek en raken in conflict met omringende landen. Duitsland en Japan zijn wel zeer duidelijke voorbeelden van in hun ontwikkeling door anderen geremde landen. Zij komen pas op als de wereld al verdeeld is onder de grootmachten (na 1870) en er geen te koloniseren gebieden, rijk aan grondstoffen en winstmogelijkheden, meer over zijn. De andere landen houden hen af van voor expansie en groei noodzakelijke grondstoffen en winsten, wat een stimulans is geweest voor een wetenschappelijke aanpak van de industriële produktie gebaseerd op lokale grondstoffen, wat Duitsland een machtige positie gaf op het gebied van de chemische industrie, waardoor nieuwe conflictpunten ontstonden. Terwijl bij vroegere oorlogen slechts een beperkt gebied en een beperkt gedeelte van de bevolking betrokken was, speelt bij de opkomst van volkslegers sinds Napoleon de produktiecapaciteit van de
\
- 12 -
gehele natie al een rol. In de jongste oorlogen op grote schaal (wereldoorlogen!) is de volledige industriële en agrarische capaciteit van een land ingeschakeld en worden voor de oorlogsvoering alle wetenschappers en ingenieurs gemobiliseerd, zoals blijkt uit de ontwikkeling van kunstmest, synthetische benzine, gifgassen, onderzeeërs, torpedo's, vliegtuigen, raketten, atoombommen en wiskundig geplande aan- en afvoer. Hier ligt natuurlijk de nadruk op direkt toepasbaar onderzoek, terwijl dit niet mogelijk zou zijn zonder eerder gedaan fundamenteel onderzoek, zoals thermodynamica, atoomfysica, algebra, enz. De ontwikkeling is dan uiterst eenzijdig en betreft vrijwel alleen vernietigende toepassingen. d. Doordringing van de natuurwetenschappen in de ingenieurskunst en ingenieursopleidingen tijdens perioden van economische expansie, waardoor nieuwe probleemgebieden voor de natuurwetenschappen zich aandienen. De eerste stoommachines werden gebruikt om water uit de kolenmijnen te pompen. Zij werden met kolen gestookt en een hoog verbruik was dus niet zo'n probleem. Als zij later op grotere schaal in de textielindustrie toegepast worden (begin negentiende eeuw) dwingt concurrentie en winststreven tot rendementsverhoging en vergroting van het aandrijfvermogen. Intussen was verbranding door de toepassing op steeds grotere schaal van de stoommachine het centrale probleem in de scheikunde geworden. Kennis van de warmteleer en mechanica zijn onmisbaar geweest bij het verbeteren van de stoommachines. Dit is de periode van de oprichting van de Technische Hogescholen (veelal gebaseerd op bestaande militaire academies, zoals in Parijs en Delft) en de vestiging van de ingenieurswetenschappen met als basis de moderne wiskunde en natuurwetenschap. De ingenieurs met hun genootschappen worden een nieuwe maatschappelijke groep, fungerend als specialisten in dienst van de industriëlen en de staat.
Remmende f actoren : e. Rel i g i een f ilo sof ie, die een uitdrukking zijn van de opvattingen over natuur en leven en dood, staan de vorming en ontwikkeling van geheel nieuwe denkbeelden vaak in de weg. Dit is vooral het geval wanneer de heersende religie en filosofie de opvattingen uitdrukken van een oude heersende klasse, die haar macht kan gebruiken om nieuwe ontwikkelingen tegen te houden of proberen te verhinderen. Kerkelijke excommunicatie en censuur zijn overbekende voorbeelden uit de Renaissance-periode. Natuurbeschouwingen die niet gebaseerd zijn op het experiment maar op spe.culatie, het zogenaamde idealisme, zijn een sterke rem op het onderzoek en de ontdekking van de tijdelijkheid van verschijnselen, structuren en theorieën. Huidige varianten op sociaal gebied zijn de theorie van de kapitalistische wereld als de beste van alle werelden, het vrije westen, het machtsevenwicht en verder de godsdiensten met hun absolute eeuwige waarheden; in de natuurwetenschap de opvatting dat de natuur naar de grootst mogelijke eenvoud streeft (het principe van de minimum-energie en andere variatie-principes) of zich aan wetten houdt. Deze theorieën zijn soms zo vaag geformuleerd, dat het moeilijk is de juistheid of onjuistheid ervan proefondervindelijk vast te
- 13 -
stellen; het zijn dan ook meestal geen echte toetsbare theorieën doch opvattingen. Volgens de Nazi's waren quantenmechanica en relativiteitstheorie verderfelijke produkten van imperialistische joodse wetenschap, de economische analyse en filosofische geschriften van Marx en Engels werden bestempeld als propagandamiddelen van het expansieve communistische (staatskapitalistische ?) Rusland. Een staatsideologie, bijvoorbeeld fascisme, democratie of communisme, kan er evenzeer toe leiden, dat bepaalde kennis tot staatsgevaarlijk bestempeld wordt. f. De wijze van financiering van wetenschappelijk on der zo e kon der het kap i tal i sm e , gebaseerd op het principe van winstmaximalisatie, is zeer conjunctuurgevoelig. De produktie verloopt zonder enige gemeenschappelijke planning, nieuwe vindingen worden voor de concurrent geheim gehouden. 11en probeert voor zichzelf een zo groot mogelijk afzetgebied en wingebied te veroveren. Verhoging van de produktiviteit, intensiteit en duur van de arbeid zijn de belangrijkste middelen die hiertoe op ondernemingsniveau worden toegepast; sociale en economische omstandigheden bepalen in welke combinatie welke middelen de nadruk krijgen. Schaarste aan arbeidskracht en dus relatief hoge lonen, verheviging van de concurrentie, schaarste aan grondstoffen, daling van de winst zijn sterke stimulansen voor de ontwikkeling van arbeidsbesparende, dus produktiviteitsverhogende, kostenverlagende en grondstofbesparende technieken. Niet de behoeftenbevrediging en verlichting van de arbeid zijn de doelen, maar winstbevrediging! Het gaat daarom steeds om vrijwel direkt of op korte termijn toepasbaar onderzoek voor winsthandhaving of -verhoging. In tijdperken van economische expansie storten de industrieën zich met de bestaande technieken op de zich verruimende afzetmogelijkheden. Er is geen tijd om te wachten op de resultaten van fundamenteel onderzoek, bij financiële bloei wordt wat meer geld uitgegeven. In tijden van stagnatie worden de uitgaven soms verhoogd, maar bij het optreden van een depressie of recessie (= slechte afzetmogelijkheden door overproduktie) worden de researchuitgaven het eerst gestopt. In de moderne industries ta ten is een centraal staatsapparaat ontwikkeld om de, vaak strijdige, belangen van de industriëlen te behartigen, waaronder het verzorgen van het technisch en wetenschappelijk onderwijs en het bevorderen van onderzoek. Als motor van het fundamenteel onderzoek dienen meestal de als dienaars van het nationale belang geziene projecten, zoals ruimtevaart en defensie. Zie hiervoor ook B.III over de Nederlandse situatie.
- 14 -
"Ik, GaZiZeo Ga ZiZei , zweer af wat ik onderwezen heb: dat de zon het midde Zpunt van de were Zd i s ... Ik zweer af verwens en vervZoek aZ deze vergissingen en ke tterijen met opreaht hart en niet gehuiahe Zd ge Zoof. " Uit "Het leven van Galilei" van Bertolt Brecht.
lI, VAN a. Van
ALCHEMIE alchemie
TOT naar
CHEMIE beschrijvende
chemie.
In de tijd van de scholastiek, waarin bijvoorbeeld Thomas van Aquino probeert, uitgaande van de beginselen van de school van Aristoteles, de geloofsopvattingen logisch te verklaren, is de relatie tussen wetenschap, filosofie en theologie erg duidelijk. Niet alleen scheidden toen de dikke kloostermuren de wetenschap en de wereld, ook het gebruik om in het Latijn te schrijven, versterkte dit effect. In deze sfeer past het besloten karakter van de alchemie. De alchemisten waren op zoek naar de Steen der Wijzen, die door toevoeging aan een andere stof, zoals lood, tin, kwik of zilver, dit zou veranderen in goud (de transmutatie). Daarnaast geloofde men dat de Steen der Wijzen een universeel geneesmiddel, een levenselixer was. De vondst hiervan zou de vinder zeer in aanzien doen stijgen en een niet onaanzienlijke macht verschaffen . De alchemisten maakten gebruik van een sterk symbolische taal, die daardoor niet begrijpelijk was voor een niet ingewijde en ook onder opvolgers vaak aanleiding gaf tot veel misverstand. Ondanks dat Z1Jn er in die tijd veel organisch-chemische reacties beschreven, die een belangrijke hoeveelheid ~eitenkennis voor later bewaarden en soms aanleiding gaven tot direkte toepassingen. Per slot vloog de alchemist en monnik Schwartz met het, ondanks hemzelf, herontdekte buskruit de lucht in. Na de streng religieuze scholastiek ontstond gaandeweg een ander wereldbeeld, dat we kennen als de Renaissance, waarvan de wieg in het toen door de Levanthandel rijke Italië stond. De vrijheid van gedachte die daarin door een onafhankelijke, rijke groep gerealiseerd werd, is een sterke stimulans geweest voor de natuurwetenschap, waarin men meer en meer afging op waarneembare feiten. Ook is dit het klimaat, waarin het protestantisme ontstaat, dat de autoritaire dogmatiek van de katholieke kerk doorbreekt. Onder invloed van de opvattingen van Copernicus ·en later KepIer, die zich op nauwkeurige waarnemingen baseerde, brokkelde het wereldbeeld van Aristoteles steeds verder af . De interesses lagen meer bij het dagelijks gebeuren dan in de periode toen kennis nog een monopolie van de monniken was. In deze tijd ontstond in de alchemie, dat o.a. een mengsel was van anorganische chemie en het zoeken naar een universeel geneesmiddel, een nieuwe stroming: de chemische doctoren (iatro-chemie). Een belangrijk vertegenwoordiger van deze stroming was Bombastus von
- IS -
Hohenheim (hij noemde zich Paracelsus), hoogleraar in de medicijnen te Bazel, die - hoewel in gedachtengang nog wel alchemist - niet naar goud zoekt, maar naar geneesmiddelen van organische en plantaardige oorsprong. Paracelsus stelde zich voor dat de lichaamsfuncties beheerst werden door geesten, die als kleine koboldjes in de veschillende organen van het lichaam, zoals hart, lever, maag e.d. hun werk deden. Als iemand ziek was, moest het koboldje een bepaald element toegevoegd krijgen. Zo ontstond een koppeling tussen verschillende organen en bepaalde chemische elementen. Daarnaast hechtte Paracelsus veel waarde aan destillatie, waarbij uit een vloeistof de 'geesten' ontweken, die dan aan het lichaam konden worden toegevoerd. Deze activiteiten hebben veel ervaring gegeven in destillatie-processen. Daarnaast was belangrijk dat Paracelsus in het Duits doceerde in plaats van in het Latijn (ongeveer in dezelfde tijd vertaalde de verbannen Luther de Bijbel in het Duits) en dat hij - zijn protestantse gezindheid getrouw direkte ervaring boven welke autoriteit dan ook stelde. Geheel andere interessen had de Duitser Georg Bauer of Agricola, die - zich ook richtend op waarneembare feiten - vele industriële processen en metallurgische proeven in zijn beroemde werk "De Re Metallica" beschreef. Hoewel Agricola, zoals de meeste beroemde chemici uit deze periode, een opleiding had gevolgd tot arts, is zijn interesse voor de metallurgie niet verwonderlijk. Hij was in het bezit van een aantal stukken land, waar ertsen werden gewonnen, wat toen vooral in Duitsland een in belangrijkheid toenemende activiteit was. Met het groter worden van de oppervlakten onder bewerking (door mensen die opties voor de ontginning van een stuk land aan derden overgaven) nam de mijntechnologie toe, terwijl bij het dieper worden van de mijnen o.a. pompen voor het drooghouden belangrijke hulpmiddelen werden. De behandeling van een stukje verleden aan de hand van enkele belangrijke figuren wil niet zeggen, dat de ontwikk.eling exclusief door deze enkelingen kan worden opgeëist. Niet alleen worden ontdekkingen bepaald door het geestelijk klimaat van de periode (Renaissance, hervorming, humanisme e.d.), ook het werk van minder bekende vakbroeders is erg belangrijk. Als dan nog in beschouwing wordt genomen dat de meeste genoemde en te noemen wetenschappers van goede komaf waren, dan moeten we nog die mensen erbij optellen die het werk verrichten om de edellieden edel, de rijken rijk en de wetenschappers vruchtbaar te laten zijn, d.w.z. de pachters, de zeelieden, enz. b . Het
begin
van
experimentele
chemie.
Aristoteles veronderstelde dat alles opgebouwd was uit de volgende vijf stoffen: vuur, lucht, water, aarde en het immateriële ether. Paracelsus kiest als oerelementen: zwavel, kwik en zout. Zijn leerling Van Helmont verwerpt deze opvatting, maar stelt dat alleen lucht en water elementaire bouwstoffen zijn! Hij kweekt een wilg uit een zaadje door alleen water en lucht toe te laten. Hiermee is zijn uitspraak niet als principe geformuleerd, maar berust zij op waarnemingen. Anderzijds verwierp hij vuur als stoffelijk en
- 16 -
als noodzakelijk voor het leven. Deze laatste twee uitspraken maken dat Van Helmont in het licht van de latere ontwikkelingen belangrijk werd. Hoewel zijn belang dus voornamelijk ontleend wordt aan het feit dat hij zijn uitspraken op waarnemingen baseerde, was hij toch zeker geen empirisch chemicus, maar in zijn hart nog alchemist, die vermeldt dat hij goud heeft zien maken. Robert Boyie, van grafelijke afkomst, studeerde theologie in Genève. Zijn experimenten met gassen bleken later van groot belang, zodat nu nog een gaswet naar hem is genoemd. Zijn experimenten met vacuüm (waarvoor Robert Hooke de instrumenten vervaardigde) toonden aan, dat (ongeveer 50 jaar na Van Helmont) gassen materieel waren, omdat ze bij vacuüm afwezig waren. In vacuüm is verbranding noch leven mogelijk. Boyle verwierp de opvatting van Paracelsus en van Van Helmont, waarbij de elementen occulte eigenschappen werden toegedicht. Hierdoor kan hij bes·chouwd worden als de grondlegger van onze huidige indeling in elementen. Verder heeft Boyle veel gedaan voor invoering van de chemie in het onderwijs; een invloed die hij mede kon uitoefenen door zijn voorzitterschap van de Royal Society. Een dergelijke vereniging van wetenschappers bestond ook in enkele andere landen. Hun doel was gezamenlijk een aantal brandende technische problemen op te lossen, zoals pompen voor de steeds dieper wordende mijnen, navigatie e.a. Hun oriëntatie was praktisch en filosofische discussies werden, soms overdreven nadrukkelijk, vermeden. Deze opsteilling van de wetenschappers hoeft geen verwondering te wekken. Het hiervoor beschreven tijdperk, de 17e eeuw, wordt niet zozeer gekenmerkt door revolutionaire ideeën, als wel door een gestage ontwikkeling van de natuurwetenschappen. Men gaat stap voor Stap verder in een mathematische d.w.z. kwantitatieve beschrijving van natuurlijke processen. Daarnaast ontwikkelt zich nog steeds vrijwel onafhankelijk de toen nog ambachtelijke industrie, die veeleer leermeester dan toepassingsgebied voor de wetenschap is. Hoewel dit zich op de praktijk richten van de wetenschappelijke verenigingen niet onmiddellijk het gewenste effect had, is de houding die erachter steekt wel belangrijk. In de periode die erop volgt, wordt voornamelijk de feitenkennis belangrijk uitgebreid, doordat men zich meer op de praktijk richtte. De waarnemingen en de conclusies van Van Helmont en Boyle bevatten in primitieve vorm namelijk al de meeste elementen nodig voor de theorie van Lavoisier. Toch waren de waarnemingen van Black, Priestley, Cavendish en Scheele als belangrijke feiten niet het enige dat toegevoegd moest worden. Ook de onafhankelijke geest van v66r de Franse revolutie was nodig. De ontstane achterdocht tegen oude leerstellingen had een positieve invloed op de natuurwetenschappen en deed de interesse voor toepassingen nog verder stijgen. Het zou tot laat in de ISe eeuw duren, voordat Lavoisier het sluitstuk voor een samenhangende anorganische chemische wetenschap, nl. een logische theorie omtrent verbranding zou leveren, waarna de bruikbaarheid van de chemie voor praktische toepassing gaandeweg toeneemt.
- 17 -
c. Industriële ontwikkeling van de verbranding.
en
de
flogistontheorie
Voor nu Lavoisier als grote redder van de chemische wetenschap ten tonele te voeren, is het zaak nog even in te gaan op de oude theorie over verbranding en speciaal op het werk van Black en Priestley. De opvatting van de Grieken en Arabieren, dat vuur een wezenlijk element was, impliceerde dat het materieel was en verdween als iets dood ging, d.w.z. ook bij verbranding. De stof die bij verbranding verdween noemde men flogiston of vuurstof. Het handigste is om daarvoor in de moderne naamgeving 'minus zuurstof' voor te lezen. Boyle verklaarde de gewichtsvermeerdering bij verbranding door de opname van een hoeveelheid warmtestof, die het ontwijkende flogiston in gewicht overschreed. Josef Black, een Schotse arts met veel interesse voor de natuurwetenschap, heeft twee belangrijke bijdragen geleverd, namelijk zijn chemische omzettingen met gassen uit kalk en onderzoekingen wat betreft latente warmte . Om het belang van het laatste aan te tonen, is het goed in het kort op de ontwikkeling van de stoommachine in te gaan. De stoommachine werd in de mijnbouw steeds belangrijker als wateropvoerwerktuig. Door het condenseren van stoom ontstaat onderdruk, waarmee water aangezogen kan worden en door het verhitten van stoom of een ander gas is het dan mogelijk om de druk te leveren die nodig is om het water verder op te voeren. Het aanzuigen van water op deze manier is voor het eerst door De eaus bij het aanleggen van tuinen gerealiseerd, nog voor Boyle zijn proeven met vacuüm deed. Daarna is er wetenschappelijk zowel als aan de praktische uitvoering veel werk verricht. Wat dit laatste betreft mag Denis Papin, assistent van Huygens en later van Boyie, niet ongenoemd blijven. De eerste die bovengenoemd principe toepaste, voor de 'mijnwerkersvriend~ was Savery. Zijn machine is echter nauwelijks gebruikt, omdat de geringe aanzuighoogte het nodig maakte dat deze hoge-druk-stoomapparatuur op de bodem van de mijnschacht geplaatst moest worden. Belangrijk was echter dat a angetoond was, dat het waterprobleem in de mijnen oplosbaar was. Succesvoller was Newcomen, die met lage-drukstoom en het principe van een ja-knikker de stoomapparatuur bovengronds plaatste en de pompcylinder in de mijn. Het calorisch rendement van deze machines is laag. Pas de condensor van James Watt, instrumentmaker aan de universiteit van Glasgow, zou dit later aanzienlijk verbeteren, zodat stoommachines niet alleen rendabel werden bij de steenkoolmijnen, maar ook voor bijvoorbeeld de aandrijving van weefgetouwen. De bedoeling van deze uitwijding over de stoommachine is om aan te geven, dat de interesse van Black en anderen voor het gedrag van gassen, opname van warmte bij condenseren en verwarmen van gassen mede geïnspireerd werd door technische problemen. Daarmee de wisselwerking tussen techniek en wetenschap, zoals ook al aangegeven in II.bover de stichting van de Royal Society, benadrukkend. Black bepaalde de specifieke warmt en van verschillende stoffen en ook de latente warmte van ijs en stoom. Op zoek naar geneesmiddelen verhitte Black onder andere een aantal carbonaten. Hij ving het ontwijkende koolzuur op in een calciumhydroxide-suspensie, die dan evenveel in gewicht toenam als het carbonaat in gewicht verloor.
- IS Hij toonde met andere woorden aan dat een gas een deel kan zijn van een vaste stof, zodoende niets overlatend van het vroegere mystieke karakter dat men gassen toegedicht had. Priestley, zoon van een koster in Yorkshire, studeerde theologie. De geest van de verlichting maakte hem niet afvallig van zijn geloof, maar deed hem zich rationeel opstellen in een poging beide te verenigen. In Frankrijk zou men in die tijd verbaasd zijn geweest een natuurfilosoof tegen te komen, die in God geloofde en in Engeland had men moeite Priestley's geloof van atheïsme te onderscheiden. Hoewel Priestley niet politiek actief was, veroorzaakte de felle reactie in Engeland tegen het klimaat van voor de Franse revolutie wel, dat zijn huis in brand werd gestoken en hij naar Amerika vluchtte . Het is dan ook begrijpelijk, dat - hoewel hij experimenten deed die voor Lavoisier reden waren om de flogistontheorie te verwerpen - hij die stap niet heeft gemaakt. Priestley begreep dat er niet een soort lucht was. Door het verwarmen van kwikoxyde verkreeg hij zuurstof (die hij gedeflogistiseerde lucht noemde, omdat verbranding er sneller in verliep) . Verder toonde hij aan, dat bij verbranding en ademen deze gedeflogistiseerde lucht gebruikt werd en dat planten koolzuur in zuurstof omzetten. d. De wet van behoud van massa:basis der kwantitatieve chemie. Zo werd het materiaal aangedragen om de flogistontheorie, tijdenlang een handzaam instrument bij omzettingen van stoffen, uit het zadel te lichten. Antoine Laurent Lavoisier draaide de flogistontheorie om door te stellen en nogmaals experimenteel te bevestigen, dat bij verbranding niet flogiston verdween (zelfs niet als men dat een negatieve massa toekent), maar zuurstof werd opgenomen. Verder stelde hij een lijst op, uitgebreider dan die van BoyIe, van elementen en beschreef chemische reacties als combinaties van elementen: zo ook de nu nog veel gebruikte indeling creërend van zuren, basen en zouten. Naast de systematiek die Lavoisier zo in de scheikunde bracht, is ook zijn kwantitatieve aanpak belangrijk. Hoewel als gedachte niet nieuw, heeft hierdoor de wet van behoud van massa toch zijn naam gekregen. Lavoisier stamde uit de geldadel. Hij geloofde - in de geest van de lSe-eeuwse filosofen -, dat een rechtvaardige wereld door de Rede tot stand zou komen: juist denken zou gevolgd worden door juist handelen. Zijn wetenschappelijke opleiding omvatte wiskunde, astronomie, anatomie, geologie en chemie. Hij kocht zich een plaats bij de belastinginning, waar hij de gelden voor zout en salpeter moest vergaren. Salpeter was belangrijk voor de buskruit~bereiding, waar Frankrijk te weinig van produceerde, zodat het ingevoerd moest worden. In 1775 werd de buskruitcommissie ingesteld waar Lavoisier lid van werd, zodat hij sindsdien in het Arsenaal woonde. Hier beschikte hij over een groot laboratorium, dat een trefpunt werd voor vele wetenschappers in die tijd. Lavoisier was niet alleen actief op het scheikundige gebied, maar met name zette hij zich ook in voor de landbouw. Toenemende welvaart
- 19 -
verhoogde de belastingdruk ook voor de boerenbevolking, waarvan het inkomen echter nauwelijks steeg. Lavoisier stelde verandering van het belastingstelsel voor en rationalisering van het landbouwbedrijf, waarvan hij de ineffectiviteit kende door de experimenten op zijn eigen landgoed. Hij is hierdoor niet alleen de systematicus van de chemische wetenschap, maar ook vormt zijn leven en werk een goede illustratie van de verdere integratie tussen wetenschap en maatschappelijk gebeuren, waarin Frankrijk in die tijd voorop ging. Hiermee is de ontwikkeling van de scheikunde natuurlijk niet ten einde, integendeel, mede door de snel toenemende industriële activiteiten is de wederzijdse stimulans tussen de chemische industrie en de scheikunde in versterkte mate aanwezig. De chemie is door de basis die Lavoisier eraan gaf meer geschikt geworden voor toepassing. Onder invloed van latere filosofische stromingen zal de houding ten opzichte van de toepassingen nog wel veranderen en dit verschilt ook per land, maar in zoverre dat relevant is voor ons verhaal, zal dat elders ter sprake komen.
- 20 -
lIl. DE OPKOMST
EN ONTWIKKELING VAN DE
CHEMISCHE
GROOTINDUSTRIE De chemische wetenschap in de middeleeuwen is in II.a en b besproken in relatie tot het geestelijk klimaat in die periode. In de Renaissance en later de Verlichting wordt de relatie tussen ambachtelijke activiteiten en de activiteiten van wetenschappers duidelijker, getuige de bespreking van Georgius Agricola in de rij van belangrijke chemici en de activiteiten van Black in relatie tot het belangrijker worden van de stoommachine. Bij een bespreking van de industriële ontwikkelingen zal het niemand verbazen, dat daarbij de politieke en economische situatie van invloed is. Ook in de chemische industrie spelen concurrentie, trustvorming, oorlogen en belasting- of tolmaatregelen een belangrijke rol. Vanaf 1750, als de industriële revolutie zich begint aan te kondigen, gaan ondernemers meer wetenschappelijk te werk (of andersom zo men wil) en na het uitgroeien van de chemische industrie tot een belangrijke economische activiteit, neemt de voorhanden zijnde kennis op scheikundig gebied, maar ook het gebruik ervan, snel toe. Deze tendens versterkt zich tot in het begin van de 20 e eeuw: sindsdien kan gesproken worden van duidelijke en systematische wederzijdse ondersteuning tussen wetenschap en industrie. a. Indeling
in
perioden.
De ontwikkeling van de chemische industrie kan in drie perioden worden ingedeeld: 1. de periode van het ambacht, waarin de bereiding van edelmetalen, buskruit, kleurstoffen en medicamenten een belangrijke rol speelde. ~1en zou deze tijdsspanne ook kunnen karakteriseren met de belangrijke rol die hout speelt als bouwstof, energiebron en grondstof. 2. de periode van de industriële ontwikkeling. Bij de aanvang van deze periode treedt een snelle schaalvergroting op in de chemische industrie als gevolg van de geweldige veranderingen in de nietchemische industrie . Een ander kenmerk is dat niet zozeer 'nieuwe' ontdekkingen een rol spelen, maar het ontwikkelen van economisch rendabele processen. Daarnaast vinden 'continue' processen meer en meer ingang, Het intensieve gebruik van steenkool en ijzer zijn kenmerkende trekken in deze periode. 3. De periode van wetenschappelijke ontwikkeling die ingeluid wordt door het Haber-Bosch-ammoniakproces. De wetenschappelijke inbreng van Prof. Haher wordt door een chemicus bij BASF (Bosch) vertaald tot een industrieel proces. De hoge drukken die hierbij worden toegepast maken vele andere processen mogelijk, terwijl ook het gebruik van katalysatoren vele nieuwe ontwikkelingen tot gevolg had. Deze ontwikkeling valt min of meer samen met het toenemend gebruik van electriciteit en de toepassing van metaallegeringen.
- 21 -
Hiervoor is over chemische industrie gesproken, alsof daarmee erg duidelijk zou zijn aangeduid om welke industrietakken het dan gaat. Dat is echter door de jaren heen niet zo eenduidig: vroeger zou men de aardolie-destillatie daar niet onder moeten rekenen, terwijl tegenwoordig in de petrochemie bij de verwerking van aardolie steeds meer chemische omzettingen plaats vinden. Ook wordt de chemische bedrijfstak gekenmerkt door het feit, dat het veel produkten aflevert, die elders verder verwerkt worden, zodat de eindprodukten, waarin chemicaliën een rol hebben gespeeld van zeer verschillende aard kunnen zijn. We zullen over deze complicaties heenstappen alsof ze niet bestaan (U merkt vanzelf wel wat besproken wordt) en eerst een korte toelichting geven op de situatie in Europa v66r de opkomst van de chemische grootindustrie (1600 tot 1800). b. Het
einde
van
de
periode
van
het
ambacht.
De suprematie van Italië en Duitsland op het Europese vasteland wordt door verandering van de wereldhandelswegen naar de oceaan, doorbroken. De eerste koloniale grootmachten Spanje en Portugal hebben hun leidende rol niet kunnen prolongeren door gebrek aan hout en gemakkelijk exploiteerbare grondstoffen. De laatste mede doordat de centrale macht, het koningshuis, zeer verkwistend was en in grote luxe leefde. In Nederland echter - voor de ontwikkeling van eigen industrie belemmerd door gebrek aan grondstoffen concentreerde men zich niet uitsluitend op de tussenhandel, maar werden ook verwerkende industrieën gevestigd op basis van de produkten uit de koloniale handel, zoals de zuivering van suiker, kamfer, borax en zwavel, fabricage van lood en kwikverbindingen, aetherische oliën, distilleerprodukten, zeep, was, zetmeel, tabak, leer, papier, keramiek e.d. De Franse industrie is in het begin meer een filiaal van Italië geweest, in het bijzonder wat betreft de ertsgieterij, zijdeen glasindustrie, keramiek en distilleerderijen. Door de doelbewuste politiek van Colbert is een periode van bloei ontstaan, die echter weer eindigde bij de uitvaardiging van het Edict van Nantes, waardoor vele vooraanstaande Fransen het land uitvluchtten. In de lse eeuw is de Franse industrie nogal belangrijk en ook de wetenschappelijke activiteiten blijven niet uit, maar een belangrijke vergroting van de industrie, zoals wel in Engeland plaats vond, bleef uit. Engeland is de laatste van de grote Europese landen, die tot bloei komen. In de 16e eeuw is de mijnbouw m.b.V. Duitse vaklieden van de grond gekomen en zijn de textielindustrie, de verfindustrie en drukkerijen, hoogovens, glas, keramiek en zetmeel-fabricage door Nederlanders en gevluchte Hugenoten opgezet of verbeterd. Bij de uitvaardiging van de Acte van Navigatie begint de Engelse rol in de handel toe te nemen ten koste van de Nederlandse. De teruggang van deze zet zich voort - afgezien van een korte opleving als gevolg van de opname van grote aantallen Hugenoten - tot in de tweede helft van de lse eeuw. Engeland verovert zich snel een overmacht op handels- en koloniaal gebied, terwijl de industrie zich op basis van eigen grondstoffen (wol, vlas, kolen) en door de
- 22 winsten uit de koloniale handel snel ontwikkelt. De opkomende katoenindustrie speelt in de tweede helft van de ISe eeuw een belangrijke rol in de industriële revolutie en ook het ontstaan van chemische produktie op grotere schaal. Duitsland, dat in de Middeleeuwen een vrij belangrijke rol " speelde op het gebied van de mijnbouw en metaalwinning, waarin men ook een grote kundigheid bezat, komt in de l7 e eeuw verarmd en verwoest uit de 30-jarige oorlog tevoorschijn. De rol die Duitsland in de l7 e eeuwen de lSe eeuw internationaal gezien speelt is van weInIg belang. Een symptoom hiervan is, dat enkele belangrijke Duitse " chemici in het buitenland hun heil zoeken . Rudolf Glauber, . bekend door zijn uitgebreide laboratoriumvoorschriften, vestigde zich in Amsterdam. Johann Becher heeft een aantal Engelse patenten op zijn naam staan, betreffende de winning van alcohol uit aardappelen, verwerking van steenkoolteer, terwijl ook zijn bijdragen voor betere manieren om hoogovens te stoken van kwaliteit getuigen. Johann Kunckel heeft evenals Becher veel gezworven en treedt later in dienst van Karel XI van Zweden. De voornaamste bijdrage van Kunckel ligt op het gebied van de glasfabricage. Deze drie Duitsers hebben - net als Agricola - als onderwerp voor hun, vaak zeer systematische beschouwingen, technische processen gekozen. c. De
aanzet
tot
de
industriële
revolutie.
De wieg van de industriële revolutie stond ongetwijfeld in Engeland. Na 1760 begon Engeland Frankrijk en Nederland uit Indië en NoordAmerika te verdrijven. Uit de koloniale handel haalde Engeland zijn middelen om vele grondstoffen van het vasteland te betrekken: hout, ijzer en wapens uit Rusland, linnen uit Duitsland, soda uit Spanje en potas uit Bohemen. Door de relatieve rijkdom in Engeland wordt de vraag naar kledingstukken groter, ondanks de afbrokkelende positie van de adel. Het aantal schapen in Schotland, dat een gunstig vochtig klimaat heeft voor wolverwerking, neemt toe. Voor linnen en katoen is het klimaat echter veel slechter. Het gebrek aan zon maakt het linnenbleken vrijwel onmogelijk. John Roebuck, een arts uit Birmingham, met een grote interesse in scheikunde, had zich al eens bezig gehouden met het winnen van goud en zilver. Hierbij had hij zwavelzuur en salpeter gebruikt . Het idee kwam bij hem op om de zure melk die bij het bleken werd gebruikt, te vervangen door verdund zwavelzuur. Roebuck slaagt er tussen 1740 en 1750 in om voldoende zwavelzuur volgens het zgn. lodenkamer-proces voor de Schotse linnenindustrie te maken. Het bleken wordt hierdoor met enkele weken bekort, hoewel het nog steeds enkele weken blijft duren. De schaalvergroting van de zwavel zuurproduktie , mogelijk door de toepassing van loden-kamers in plaats van glas, brengt in enkele tientallen jaren de prijs tot bijna 1/ 20 terug. Roebuck heeft nog een belangrijke bijdrage geleverd aan de ontwikkeling van de industrie. In die tijd werd zeer veel hout gebruikt voor verschillende doeleinden, zoals bij de ijzerbereiding, scheeps-
- 23 -
bouwen potaswinning uit houtas. Hout begon daardoor schaars te worden in Engeland en later ook in andere landen. Roebuck signaleerde dat smeedijzer gestookt met kolen van slechtere kwaliteit was dan gestookt met houtskool . Bij zijn experimenten met ovens voor de zwavelzuurbereiding lukt het hem goed smeedijzer te maken door de kolen niet meer met het ijzer in contact te brengen. In 1760 bouwt hij de eerste met kolen gestookte hoogoven in Schotland. Deze ontwikkeling betekent niet alleen dat Engeland o.a. voor zijn kanonnen onafhankelijk wordt van Rusland, maar zelfs dat het de belangrijkste kanonnenleverancier wordt. In deze tijd werkt aan de universiteit van Glasgow instrumentmaker James Watt, die een stoommachine van Newcomen repareert en verbetert. Roebuck dringt er bij Watt op aan een patent te nemen op zijn condensor, wat in 1769 gebeurt, mede ondertekend door Roebuck. In Roebuckls staalfabriek wordt een model gebouwd van Wattls stoommachine. De vele experimenten, vooral ook op zoek naar een sodaproces, die Roebuck uitvoert, leidden hem echter naar zijn faillissement. De in de zilverbewerking rijk geworden Boulton k09Pt voor 1200 Engelse ponden het aandeel van Roebuck in het patent van Watt, met wie hij later de eerste stoommachines verkoopt. d. De verdere ontwikkeling van de bleekmiddelen, zeep en soda .
textielindustrie,
Een belangrijke gebeurtenis voor de textielindustrie is de toepassing van bleekvloeistof volgens Berthollet, die chloor door loog leidde en zo een uitstekend bleekmiddel verkreeg (kaliumhypochlo rietoplossing). James Watt bezocht in Parijs Berthollet en Lavoisier en komt met de nieuwe vinding naar huis terug. Het bleken duurt hierdoor nog maar enkele dagen, maar de bleekvloeistof is vrij duur. Tennant vindt na experimenteren het veel goedkopere chloorkalk, dat ook in vaste vorm te leveren was, waardoor het vervoer eenvoudiger werd en de prijs - ook verder van de fabriek af - laag bleef. Hierdoor wordt het mogelijk op grote schaal katoen te gaan verwerken, dat eerst sterk gebleekt moet worden, voordat het verven een goed resultaat oplevert. Katoen wordt hierdoor ongeveer de helft goedkoper, waardoor een veel grotere vraag gaat ontstaan. De West-Indische eilanden kunnen al gauw niet meer aan de vraag voldoen en nu begint de produktie van katoen over de ruggen van de negerslaven in het zuiden van Noord-Amerika. Nadat in 1785 in Manchester en in 1790 in Glasgow al mechanisch aangedreven weefgetouwen waren geprobeerd en sindsdien verbeterd, worden tussen 1805 en 1808 de eerste stoomgedreven weverijen ingericht. In de periode van 1790 tot 1830 is de prijs van bonte katoenen doeken door al deze factoren tot één achtste gedaald, zodat ze ook goedkoper geworden waren dan wol en linnen producten. De uitbreiding in de textielindustrie veroorzaakt ook een stijgende vraag naar een aantal andere produkten, waaronder zeep . Eén gevolg hiervan is, dat - nu de toelevering van dierlijk vet tekort schoot men in ruil voor katoenen stoffen palmpitten en cocosnoten uit de
- 24 -
koloniën haalde om daaruit de benodigde olie voor de zeepfabricage te verkrijgen. Daarnaast nam ook het houtverbruik sterk toe. Dit kwam, omdat houtas de potas (kaliumcarbonaat)-bron was in die tijd. Soda (natriumcarbonaat) verkreeg men door het verbranden van de sodaplant en zeewier, of door het afgraven van natuurlijke vindplaatsen in Spanje, Egypte en Sicilië. Halverwege de 18 e eeuw werd ontdekt, dat met hehulp van uit zouten zachte (kalium)zeep kan worden omgezet in harde zeep. Enkele jaren daarvoor werd ontdekt dat in soda uit Spanje en Egypte een base voorkwam, die we nu natrium noemen. Een tiental jaren later toonde Marggraf het verschil tussen soda en potas aan. Ook probeerde hij met succes soda uit andere chemicaliën te vervaardigen. Dit proces - en ook vele andere - was niet levensvatbaar, omdat de grondstoffen, die gebruikt werden, de verkregen soda duurder maakten dan op de markt. Al met al had men voldoende inzicht in de samenstelling van soda gekregen om te weten, dat een industrieel proces voor sodabereiding mogelijk was. De noodzaak daartoe tekende zich ook steeds meer af. Niet alleen de textiel- (bij het verven) en de zeep-, maar ook de glasindustrie gebruikt steeds meer potas en soda. De prijs van soda uit zeewier is in 17 0 2 à 3 maal zo hoog als in 1750. De Europese wouden zijn al gauw niet meer toereikend voor de produktie van de grote hoeveelheden potas die nodig zijn. Men gaat uit de woudrijke gebieden van Noord-Amerika invoeren. De prijs die de Academie in Frankrijk in 1775 uitloofde voor de bereiding van soda uit panne zout, had in 1790 aan LeBlanc kunrren worden uitgereikt, maar de revolutie stond voor de deur, zodat dat niet doorging. In 1856 is het verzegelde patent dat LeBlanc bij de notaris bracht, geopend. De prijs kon toen niet meer worden uitgereikt,omdat de Academie niet meer bestond. LeBlancs proces verliep als volgt: Zout wordt met zwavelzuur omgezet tot glauberzout (natriumsulfaat). Gloeien met kalksteen en koolstof van het glauberzout geeft soda. Het aldus verkregen produkt was zuiverder dan de tot dan toe gebruikte soda. Men begint in Frankrijk (LeBlanc, de hertog van Orléans en Dizé) volgens dit proces soda te bereiden. Door de revolutie wordt de produktie echter weer gestopt, hoewel Frankrijk ook op dat moment nog voor een aanzienlijk bedrag aan soda invoerde. In het jaar van LeBlancs zelfmoord (in 1806) wordt een grote fabriek volgens zijn procedé opgericht door de Ier Muspratt. Dat was echter in Engeland. Muspratt betrok de zwavel, nodig voor het zwavelzuur, uit Silezische mijnen. Als de prijzen echter hoog worden, koopt hij samen met Tennant de groeven op. Later sluit Napoleon de grenzen voor zwavel en Muspratt is dan aangew~zen op zwavelhoudende ijzerertsen uit Duitsland en Spanje. Dit leidde ook een nieuwe periode in voor de metaal verwerking , omdat voorheen impopulaire zwavelhoudende ertsen nu voordelig gebruikt kunnen worden voor de winning van zwavelzuur èn metalen. Het LeBlanc-proces wordt als verdichtingspunt beschouwd voor de technische inspanningen van de tweede helft van de 18 e eeuwen als begin van de activiteiten in het begin van de 1g e eeuw. Eigenlijk is dat onzin, niet de uitvinding van LeBlanc - die hem overigens nog betwist werd door de mensen met wie hij samenwerkte alleen is een keerpunt in de ontwikkeling; een groot aantal andere
- 25 -
omstandigheden werkten daaraan mee. Door de groei van verschillende industrieën (textiel, zeep, glas, porcelein, zwavelzuur), waren de onderzoekingen naar de bereiding van soda uit zout vrij algemeen en processen weinig verschillend van dat van LeBlanc waren in Engeland al gepatenteerd. Dit leidde er onder andere toe, dat de belasting op zout dat industrieel werd verwerkt,verlaagd werd in 1781. Daarnaast was de kennis over soda en potas door anderen zodanig uitgebreid dat LeBlanc het zonder hun onderzoekingen zeker niet had kunnen stellen. Wel is het soda-proces belangrijk voor een vergroting van de kennis over chemische processen op grote schaal. Andere bedrijfstakken waren weliswaar sterk gegroeid, zoals de zeepfabricage, suikerraffinage en de vervaardiging van bier, brandewijn e.a., maar kwamen niet boven het ambachtelijke stadium uit. Een andere verschuiving die in dit tijdsbestek van houtschaarste thuishoort, is de vervanging van hout als brandstof door steenkool. Hout was ook de grondstof voor hars, houtteer en pek. In Engeland was de bereiding van kooks in 1589 gepatenteerd (in Duitsland in 1584). Pas tegen het einde van de l8 e eeuw wordt dit procedé belangrijk. Men verkrijgt steenkoolteer en lichtgas uit de kooksbereiding. In 1800 werd een voorstad van Londen al centraal voorzien van lichtgas. e. De opkomst Duitsland.
van
de
chemische
industrie
in
In het voorgaande was Engeland de grote woordvoerder: het is goed ook eens naar Duitsland te kijken. Engeland is voor schepen goed bereikbaar, wat van belang was voor het invoeren van koloniale grondstoffen. Duitsland moet het doen zonder overzeese gebiedsdelen en heeft zijn industrie ontwikkeld op basis van grondstoffen uit eigen land. In Duitsland is daardoor de ontwikkeling van een spoorwegennet een zeer belangrijk element, omdat het de ijzerindus~ ' trie, de verfindustrie en de springstofindustrie zeer bevorderd heeft. Verder zijn de speurtochten naar kaarsvet, luciferkoppen en foto-chemicaliën belangrijk. De interesse in Duitsland voor koolteer kwam mede voort uit het verlangen om kaarsen te maken. In het kolonieloze Duitsland bestond niet de mogelijkheid om de voorraad vetten en oliën voor de zeepen kaarsenfabricage aan te vullen met de voor hen onvoordelige produkten uit de tropen. De in Duitsland aanwezige bruinkool is als brandstof minder aangenaam: bij de verwerking tot kooks ontstaat veel gas en teer. Dit laatste 'afvalprodukt' wordt voor vele experimenten gebruikt: voor het impregneren van dakbedekkingen, als conserveringsmiddel voor de houten dwarsliggers van de spoorrails en als uitgangsprodukt op zoek naar kaarsen en kleurstoffen. De successen die hierbij worden behaald (in 1859 wordt een grote kaarsenfabriek op basis van koolteer gebouwd) bepalen voor een groot gedeelte de oriëntering en het succes van de Duitse chemische industrie, nl. de produktie van synthetische kleurstoffen. Voordat dit een feit is, gebeuren er nog een aantal andere dingen. Duitsland is opgedeeld in een aantal onafhankelijke staten, terwijl ook hun ijzerertsbronnen klein en verspreid zijn. Naarmate de
- 26 -
industriële activiteiten toenemen, besteden de verschillende overheden meer aandacht aan de aanleg van spoorwegen. Dit was, in tegenstelling tot Engeland, geen geldbelegging van rijk geworden industriëlen, maar een door de overheid gestimuleerde activiteit, omdat in Duitsland het opbouwen van een infrastructuur, die niet gericht was op de buitenlandse handel, een levensnoodzaak was. Het beschermen tegen de veroudering met teer en verf lag daarom meer voor de hand. Dit stimuleerde de verfindustrie, maakte de uit de koo~s bereiding gewonnen teer tot een gewild produkt en was een sterke stimulans voor de springstofindustrie, omdat de spoorlijnen vaak door de bergen liepen. Als de ijzerindustrie zich verder ontwikkelt, kunnen naar de verspreid liggende hoogovens per spoor de kolen worden aangevoerd, wat het gebruik van hout als brandstof minder nodig maakt. Dit is echter niet de enige reden dat de Duitse wouden gespaard blijven. Justus von Liebig (1803 - 1873), hoogleraar in Giessen, hield zich met de voeding van planten bezig, naast zijn vele andere activiteiten op chemisch gebied. Hij deed vele proeven om de zgn. humusaanhangers die beweerden dat de voor planten noodzakelijke koolstof uit de grond kwam, in het ongelijk te stellen. Hij bewees dat fosfor, kalium en stikstof uit de grond onttrokken werd en koolstof uit de lucht. Om nu gezonde gewassen te kweken - plantenziekten zijn bodemziekten, zei hij - zou men fosfor en kalium moeten toedienen. Dit was mede van belang voor de suikerbiet, waarvan Marggraf het suikergehalte had vastgesteld en waarvoor Achard later een proces ontwikkelde om de suiker te winnen. Dit proces is in Frankrijk in de oorlogrijke periode onder Napoleon sterk gestimuleerd om minder afhankelijk te zijn van de aanvoer van rietsuiker uit de koloniën. Een dergelijke tendens naar zelfvoorziening is in oorlogsperioden niet ongewoon. Von Liebig veronderstelde dat de derde thans belangrijke meststof, stikstof, wel in ruim voldoende mate. door dierlijke mest kon worden toegevoerd. Dat dit niet zo is, zal nog bij de ammoniak-synthese naar voren komen. Van de beide andere meststoffen werd fosfor weliswaar op grond van Von Liebigs werk eerder in Engeland dan in Duitsland - uit beenderen gewonnen. Kalium, dat in potas voorkomt, was schaars, mede door de toepassing in de buskruit-, glas- en zeepfabricage. Het bleek echter dat in het water waar wol in werd gewassen kalium aanwezig was. Later werd in Pruisen een rijke steenzoutlaag aangeboord, waar veel kaliumzouten in voorkomen. Na zuivering werd uit beide bronnen kalium voor de landbouw gewonnen, opgezet met Engels kapitaal. Voor de winning van potas hoefden dus ook geen bossen meer te worden platgebrand. De springstofindustrie levert buskruit (koolstof, salpeter, zwavel) voor het leger en voor het aanleggen van wegen en spoorwegen of bij de ontginning van ertslagen. Halverwege de ISe eeuw wordt genitreerde katoen of schietkatoen ontdekt, dat een veel sterkere werking had en zodoende het aantal mensen werkzaam in de betrokken sectoren aanzienlijk verminderde. Het vervelende was echter, dat de snel uit de grond schietende fabriekjes van dit rookloze buskruit vaak rookloos de lucht in vlogen. In enkele landen wordt de produktie verboden. Nobel (vader en zonen in de explosievenfabricage) werkt met nitroglycerine. Glycerine is een bijprodukt van de zeepfabricage.
- 27 -
Ook met nitroglycerine gebeuren de nodige ongelukken, waarvoor door Nobel twee oplossingen worden gevonden, nl. het vermengen met kiezelgoer of met gegelatineerde schietkatoen. Het laatste produkt, 'knalplastic' blijkt vrij veilig te zijn. Voor de ontwikkeling van de kleurstoffenindustrie is Wilhelm Hofmann belangrijk geweest . In 1841 wordt hij persoonlijk assistent van Von Liebig en experimenteert veel met koolteer. Uitgaande van benzol uit koolteer maakt hij aniline. Later wordt hij uitgenodigd om de leiding te nemen van een nieuw chemisch universiteitslaboratorium in Engeland. In 1856 patenteert zijn assistent Perkin de eerste anilinekleurstof, die hij met geld van zijn vader op kleine schaal gaat produceren. Vele mensen werpen zich op de koolteer om nieuwe kleurstoffen te ontdekken. Sommigen hebben geluk, anderen zoeken tevergeefs in het wilde weg. Hofmann werkt systematisch verder en vindt anilinerood, violet, joodgroen en anilinegeel. Omdat structuurformules nog onbekend ',aren, verkreeg men echter weinig meer inzicht in de organische chemie. Kek4lé vindt echter een verklaring voor de structuur van benzeen, één van de vele ringverbindingen aanwezig in koolteer. Hen gaat in Duitsland verder met onderzoekingen op dit gebied en verwerft zodoende een grote kennis op het gebied van de organische sch e ikunde, die zeer belangrijk is voor de sterk groeiende kleurstofindus trie en ook voor de later opkomende geneesmiddelenproduktie. In 1880 is Engeland nog het land met de meeste chemische industrie. In 1886 komt 9/ 10 van de in Engeland gebruikte kleurstoffen uit Duitsland. In 1900 hebben Duitsland en Zwitserland vrijwel een monopolie op het gebied van de kleurstoffen . De bespreking van Duitsland en Engeland alleen betekent niet dat daar uitsluitend de chemische industrie gevestigd werd. De andere grote landen ontwikkelden ook wel een chemische nijverheid, maar de ontwikkelingen kwamen daar later dan in deze twee landen. In Engeland is de chemische industri e groot geworden, zich concentrerend op de anorganische chemie, terwijl Duitsland zich baseerde op de organische chemie, waarvan het nu volgende rubberverhaal een illustratie is. Caoutchouc ' werd gebruikt voor stoppen van glazen flessen in de chemische laboratoria. In het begin van de 1g e eeuw ontwikkelt men een vernis op rubberbasis. In 1832 wordt in Duitsland aangetoond dat door de opname van zwavel het natuurlijke rubber verhard kan worden. In 1839 past Goodyear dit toe en maakt schoenen en jassen met dit materiaal. In 1906 lukt het een chemicus bij Bayer om de bouwsteen van natuurlijk rubber isopreen uit koolteerprodukten te synthetiseren. Deze stof was te duur voor de synthetische bereiding van rubber. Het kort daarna gevonden methylbutadieen biedt betere perspectieven, maar toen de rubberprijs daalde was ook dit niet meer rendabel, terwjjl ook bleek dat deze kunstrubber snel verouderde. Als dan ook nog de eerste .wereldoorlog uitbreekt is de grondstof voor deze rubber, aceton, voor de springstofindustrie nodig. Aceton verkreeg men bij de verkoling van hout en werd uit Amerika ingevoerd. In 1913 echter vond men dat aceton ook uit acetyleen kon worden gemaakt. Deze vervlechting met oorlogsindustrie gaf de overwinnaars in 1918 de mogelijkheid de produktie van deze synthetische rubber in Duitsland te verbieden. Latere rubbers werden in 1931 in Rusland
- 28 en bij Dupont (Noord-Amerika) uit chloorbutadieen verkregen. Met rubber herhaalt zich de geschiedenis. Nadat vele synthetische rubbers zijn geprobeerd, wordt in 1937 in Duitsland een rubberfabriek gebouwd, waar door copolymerisatie van styreen en butadieen een produkt wordt verkregen, dat beter geschikt was voor autobanden dan natuurrubber. Het proces was ook in Rusland en Amerika bekend en ook daar, vooral door de Japanse verovering van de belangrijkste rubbergebieden in Indonesië en Indochina, worden gigantische fabrieken in korte tijd opgericht. Weliswaar wordt de rubbersynthese in Duitsland niet verboden, maar wel worden de grote conglomeraten ontbonden en belangrijke kennis meegenomen door de winnende partijen van de tweede wereldoorlog. f. Continue
processen
en
synthetische
produkten.
Van grote economische betekenis, niet alleen voor de chemische industrie als totaal, maar ook voor de gebroeders Solvay uit België, is het Solvay-proces geweest. Deze broers kregen de opdracht van hun oom om een afvalprodukt van zijn glasfabriek, ammoniak, bruikbaar te maken. De ontwikkeling van het ammoniak-soda-proces brengt hen eerst op de rand van een faillissement in 1864, maar 3 jaar later zijn zij al in staat hun meeste schulden af te lossen. Nog drie jaar later zijn er drie Solvay-fabrieken. Solvay lette erop zijn concurrenten die volgens het LeBlanc-proces werkten niet sterk te onderbieden: aan een concurrentieslag had hij geen behoefte. Toch was zijn proces veel goedkoper: in 1900 wordt minder dan 10% van de wereldsodaproduktie nog volgens het LeBlanc-proces vervaardigd. In 1872 kopen twee Engelsen, Brunner en Mond, werkzaam bij een sodafabrikant Hutchinson, van Solvay de licentierechten voor het proces voor Engeland op. De Brunner-Mond en Co. groeit na enige moeilijkheden snel uit en in 1886 verdelen zij met Solvay de wereldmarkt, ongeveer volgens een toen vrij gebruikelijk principe: het Britse imperium voor Brunner-Mond, het Amerikaanse continent voor de Amerikanen (in dit geval werd dat ook Brunner-Mond) en Europa voor het Solvay-concern. Het in dit opzicht oninteressante Afrika liet men over voor de "vrije concurrentie". De concurrenten die volgens het LeBlanc-proces werkten, zoals Muspratt, Tennant, Hutchinson, doen alles om het bestaan te redden, door het terugwinnen van bruikbare stoffen, onder andere zwavel uit wat men daarvoor als afval beschouwde. Proces technisch gezien leerde men daar veel van, maar de naderende ondergang werd er nauwelijks door verlaat. In Duitsland proberen twee in het nauw gebrachte soda-fabrikanten hun produktie uit te breiden door de ontwikkeling van een electrolyseproces uit zout voor de winning van natronloog en chloor. Dit lukt in 1892. Solvay ziet het gevaar van deze concurrentie in en koopt in Engeland een patent en een firma voor de fabricage van dezelfde produkten op een iets andere manier. Al in 1898 duidde Sir William Crooks aan dat de wereldtarwe-oogst van de beschikbare salpeter afhangt en dat hongersnood onvermijdelijk zou zijn als het niet zou lukken om stikstof uit de lucht voor kunstmest te binden. De gezamenlijke inspanning van Haber en Bosch
- 29 geven Crooks en Malthus ongelijk op dit punt. Voor het zover is, moet er echter nog veel gebeuren. In 1897 ontdekt Brunck van de Badischen Anilin- und Soda-Fabrik (BASF) de synthese van de belangrijke kleurstof indigo. De ontwikkeling hiervan had miljoenen marken gekost. Echter Hoechst was BASF net iets voor. De kennis die bij deze proeven was ontstaan op het gebied van katalysatoren, zware apparaten en het behandelen van grote hoeveelheden gas waren de enige winst. Echter geen onaanzienlijke, aangezien ze bij de ammoniak-synthese en later de bereiding van synthetische benzine een grote rol speelden, aangezien Bosch ook bij BASF werkte. Prof. Haber had in 1908 in zijn universiteitslaboratorium ontdekt, dat voor de synthese van ammoniak uit stikstof en waterstof een druk en temperatuur nodig waren in de orde van grootte van 500 0 C en 100 atmosfeer met als katalysator osmium. In 1912 was Bosch zover dat het eerste ammoniak verkregen werd. Zijn medewerker Mittasch had als katalysator poreus ijzer gevonden. Nu is ammoniak nog geen stikstofmeststof, maar er waren verschillende methode om die wel hiervan te maken: met gips en koolzuur kreeg men zwavelzure en koolzure ammoniak, met zout kreeg men zoutzure ammoniak (en soda als bijprodukt), door oxidatie tot salpeterzuur kon men ammonsalpeter maken. Aan de produktie van kunstmest kwam men echter de eerste jaren niet toe. De eerste wereldoorlog deed de vraag naar salpeterzuur voor de springstofindustrie sterk stijgen, zodat er wel nog een ammoniakfabriek werd opgezet, maar niet voor zijn oorspronkelijke doel. Ook ammoniaksalpeter bleek met een initiaalspringstof (slaghoedje) uitstekende diensten te bewijzen. Vanaf 1921, toen een ammonsalpeterfabriek de lucht invloog, verkocht men alleen nog maar kalkammonsalpeter als kunstmest. De grote kennis wat betreft katalysatoren wierp bij BASF nog andere vruchten af: in 1913 was het Mittasch en Schneider gelukt om uit kooldioxide en waterstof verschillende koolwaterstoffen te maken. De oorlog onderbrak hun werk, maar in 1923 werd methanol gesynthetiseerd, waarvoor BASF een patent van Friedrich Bergius van 1913 opkocht. De aardolie-industrie, die inzag dat deze technische kennis bruikbaar was ook voor hun processen, zonder dat het gevaar van een grote concurr~nt erin zat, ruimde een plaats op de benzinemarkt voor dit procedé in. Dit proces, dat ook de mogelijkheid biedt vele andere organische stoffen te synthetiseren, bleek in de tweede wereldoorlog van groot strategisch belang. Een andere ontwikkeling op dit gebied startte in 1914, toen de Duitse steenkoolindustrie een onderzoeksinstituut oprichtte onder leiding van Prof. Fischer om uit kolen benzine te maken. Het gebruik van hoge druk was hierbij niet mogelijk, omdat dit beschermd werd door het patent van Bergius en BASF. Vele katalysatoren werden geprobeerd en vele organische stoffen werden gesynthetiseerd, waaronder oplosmiddelen voor kleurstoffen, lakken en kunststoffen, vetzuren, wasmiddelen en benzine. Met deze ontwikkelingen zijn we al ver in het tijdperk van de wetenschappelijk-technische samenwerking gekomen. Electriciteit en legeringen worden al veel toegepast. Een belangrijke groep stoffen en een belangrijke groep producenten is echter nog buiten beschouwing gebleven, namelijk vroegere kunststoffen en de olieproducenten.
- 30 -
In 1869 verkrijgt men door het nitreren van papier, dat niet meer van katoen of wol werd gemaakt, maar uit hout werd verkregen, vermengd met kamfer, celluloid. Door de stijgende vraag naar kamfer stijgt ook de prijs. In 1906 wordt synthetische kamfer uit terpentijn vervaardigd. De prijs die in 30 jaar vervijfvoudigd was, zakt vrij snel tot iets boven zijn oude peil terug. In 1910 voert Duitsland rondom de 5 miljoen Mark aan synthetische kamfer uit. In Amerika ontdekt de Vlaamse chemicus Baekeland de mogelijkheid om uit fenol en formaldehyde bakeliet te maken. Deze stof is een goede isolator, die de verdere ontwikkeling van het gebruik van electriciteit bespoedigt, maar ook vele toepassingen vindt vermengd met asbest. Zonder electriciteit was de fabricage op grote schaal van carbid niet mogelijk geweest. Uit carbid wordt acetyleen gewonnen, dat een tijd lang de uitgangsstof is geweest voor vele syntheses, tot de petrochemie dit van de steenkoolchemie overnam. De aardolieproducenten, eerst de leveranciers van de vetpotjes voor de verlichting, groeien snel uit tot grote firma's met veel kapitaal. Zelfs ten tijde van de crisis in 1929 gaan zij door met het stichten van grote, kapitaal verslindende fabrieken. De kennis van polymerisatie, katalyse, hogedruk-technologie, e.d. doen steeds meer kunststoffen op de markt verschijnen: plexiglas, kunstzijde, nylon en vele andere synthetische vezels, polyvinylchloride, siliconen, insecticiden, vele geneesmiddelen, nog meer wasmiddelen, gifgassen, ontbladeringsmiddelen, enz., te veel om op te noemen: niet doen dus. De chemische industrie wordt gekenmerkt als kapitaal-intensief, wat betekent dat er in verhouding tot grondstoffen en installaties betrekkelijk weinig arbeid mee gemoeid is. Vergroting van de capaciteit is meestal vergroting van de apparaten. Het is dan ook niet zo gek, dat zeer grote internationale bedrijven het zelden tot een prijzenslag lieten komen; daar was teveel mee gemoeid. Meestal bestonden vrij goede prijs- of marktafspraken, waarbinnen ook kleinere producenten een rol kregen toebedeeld, die meer en meer van de grote bedrijven afhankelijk zijn geworden voor hun grondstoffen. Anti-trust-wetten hadden daarom meestal niet zoveel : effect.
- 31 -
IV. WETENSCHAPPELIJKE EN MAATSCHAPPELIJKE ONTWIKKELING NA HET MIDDEN DER NEGENTIENDE EEUW a. De
situatie
in
de
toonaangevende
landen.
Allereerst een korte schets van de situatie in de verschillende toonaangevende landen. In Fpankpijk hadden wetenschappers het toezicht gehad op de staatsbedrijven onder de monarchie. Gebrek aan hout en de groei van de textielindustrie waren de oorzaak van de ontwikkeling en toepassing van het proces van LeBlanc voor de bereiding van soda. Na de revolutie werd met succes geprobeerd de industrie een wetenschappelijke basis te geven. De industriële ontwikkeling blijft echter tot een klein gebied rond de grote steden beperkt, in dit opzicht werkte het Franse centralisme nadelig. Frankrijk doet ijverig mee met de verdeling van Azië en Afrika. Daarna geven in dit land de bankiers de toon aan boven de industriëlen,omdat de winsten in de koloniën hoog zijn en zonder veel moeite en nieuwe technische hulpmiddelen zijn binnen te slepen.
EngeLand was door gunstige omstandigheden, door overvloed aan grondstoffen zoals goede landbouw, steenkool en ijzererts, als eerste land de industriële revolutie ingegaan en er sterker uitgekomen. Het gaf toen niet alleen de toon aan op het gebied van de handel, maar ook op dat van de produktie, die een steeds grotere invloed had op de handel door de introduktie van stoomschip en -locomotief. De ingenieurs in dit land zijn zeer pragmatisch en uiterst bekwaam bij het gebruiken van grondstoffen en bestaande kennis. Na verdere koloniale uitbreidingen aan het eind van de negentiende eeuw, zijn de winsten en grondstoffen zo makkelijk binnen te halen,dat er van die kant geen sterke druk is voor . verdere technisch-wetenschappelijke ontwikkeling. Alleen sodabereiding voor de textielindustrie en dynamiet voor het aanleggen van spoorwegen hebben een gunstig onthaal, diegenen echter die in wetenschappelijk opzicht een belangrijke rol in deze industrieën spelen hebben hun opleiding in het buitenland gehad en zijn ook vaak buitenlanders, vooral Duitsers. De Engelse chemicus Perkin, leerling van de Duitser Hoffmann, zoekt naar een synthetische bereidingswijze van kinine en vindt daarbij een procede om kleurstoffen uit koolteer te bereiden, wat geweldig belangrijk kon zijn voor de nog steeds toonaangevende textielindustrie, maar hij slaagde er niet in een bloeiend bedrijf op te bouwen. Doordat de Engelsen te veel vertrouwen in hun grootheid van dat moment hadden, kon dit daar gebeuren.
DuitsZand had eerder in de dertiende en veertiende eeuw samen met Italië de belangrijkste rol gespeeld op het gebied van de winning en verwerking van metalen. Deze dominerende rol raakten beide kwijt toen de Portugezen de weg naar Azië om Afrika heen ontdekten en de handel over land in verval raakte. Een steeds grotere schaarste aan hout en de vraag naar metalen door de oorlogen houdt deze tak van nijverheid in leven en Duitsland beschikte sinds 1760 over een Mijnbouwacademie, die zelfs model stond voor de Ecole Polytechnique
- 32 -
in Parijs. Na en door de napoleontische oorlogen ging in Duitsland steeds sterker het besef leven alle tot nog toe sterk onafhankelijke staatjes en vorstendommen aaneen te moeten smeden. Deze onafhankelijkheid werkte in zoverre gunstig, dat er in bijna iedere, iets grotere staat een industrie in opbouwen een Technische Hogeschool was toen de eenwording rond 1870 een feit was. Duitsland had toen nog geen handels- en oorlogsvloot en was dus niet bij machte om aan de verdeling van de wereld mee te doen. Doordat het volledig op zichzelf aangewezen was en niet over koloniale winsten en grondstoffen kon beschikken, moest het de eigen grondstoffen zo efficiënt mogelijk zien te gebruiken. Het is dan ook niet zo vreemd dat in Duitsland, gebaseerd op het oude metallurgische ambacht, een geweldig sterke chemische industrie ontstaat welke die van andere landen verre overtreft in sterkte en bekwaamheid en daardoor voor de andere landen een bedreiging betekent (in de eerste wereldoorlog bleek Engeland zelfs voor het verven van zijn legeruniformen afhankelijk te zijn van de Duitse verfindustrie). . Door het uitgebreide speciaal voor industriële doeleinden opgezette hoger onderwijs beschikte het land over een grote hoeveelheid wetenschappelijk kader. Op steeds grotere schaal worden synthetische produkten vervaardigd: verfstoffen uit koolteer, geneesmiddelen, kunstmest e.d. Ook de verbrandingsmotor wordt in Duitsland ontwikkeld. De onderwijstaak van de Technische Hogescholen is zo uitgebreid dat speciale onderzoekinstituten opgericht worden: in 1887 de "Physikalisch-Technische-Reichsanstalt", onder druk en voorspraak van industriëlen als Krupp en Siemens, welke laatste bij de opening zegt,dat de bedoeling was dat "wetenschappelijke vooruitgang niet afhankelijk zou zijn van (individuele) materiële belangen. In de groeiende concurrentiestrijd krijgt dat land het overwicht, dat als eerste nieuwe wetenschappelijke paden betreedt en als eerste de daarop gebaseerde industrietakken vestigt." Vanaf 1911 worden instituten van het "Kaiser-Wilhelm-Gese11schaft zur Förderung der Wissenschaften" opgericht, een gezamenlijke onderneming van staat, industrie en bankwezen om fabriekslaboratoria te ontlasten van duur en niet onmiddellijk winstgevend onderzoek. Hierdoor is Duitsland op wetenschappelijk gebied lange tijd toonaangevend in de wereld. De blanke bewoners van de Verenigde Staten hebben zich in de negentiende eeuw meester gemaakt van de beste gebieden van Noord-Amerika, van de Atlantische tot de Stille Oceaan. Het land was erg rijk aan grondstoffen, maar had een hevig tekort aan arbeidskrachten, wat zelfs door grootscheepse immigratie niet op te lossen bleek. Het is dan ook niet verwonderlijk dat dit land toonaangevend werd en ook nu nog is op het gebied van arbeidsbesparende technieken, mechanisering, motorisering en automatisering. De slavernij werd afgeschaft na een burgeroorlog tussen het industriële Noorden en slavenhoudende landboUlolers in het Zuiden. Een fabriekssysteem heeft geen slaven, maar vrije arbeiders nodig. Na de verdeling van de wereld aan het einde van de negentiende eeuw hadden de Verenigde Staten voorlopig Midden- en Zuid-Amerika binnen hun invloedssfeer, echter niet door deze landen op de klassieke wijze te koloniseren (waar ze niet genoeg kolonisten voor hadden), maar door deze landen economisch en dus ook politiek afhankelijk te maken. Tussen 1890 en 1900 werden
- 33 -
Cuba en de Philippijnen op Spanje veroverd. In Oost-Azië is Japan een industriële natie in opkomst met daarom dezelfde 'ruimte'-problemen als Duitsland. De situatie van Nederland was op wereldschaal niet meer van groot belang en speelt daarom ook in dit deel geen rol. b. Techniek, wetenschap, monopolies
en
conflicten.
Karakteristiek voor alle bovengenoemde landen in de negentiende eeuw is de grote behoefte aan ijzer voor stoommachines, schepen, spoorwegen, kanonnen, enz., wat uiteindelijk leidt tot de ontwikkeling van verschillende processen voor de bereiding van het sterkere en taaiere staal. Het verkeer en transport worden geweldig uitgebreid, wat blijkt uit het aanleggen van spoorwegen en het graven van kanalen. Deze werkzaamheden probeerde men te versnellen en goedkoper te maken door het gebruik van springstof, wat een sterke stimulans betekende voor de ontwikkeling van krachtiger stoffen dan buskruit. Dit leidde tot dynamiet en andere krachtige springstoffen, mede voor het gebruik in kanonnen, die daardoor weer van steviger materiaal gemaakt moesten worden om de hoge drukken te kunnen verdragen. De electrotechnische industrie ontstaat in deze eeuwen er wordt een telegraafkabel gelegd van Engeland naar de Verenigde Staten. De verbrandingsmotor en de turbine worden ontwikkeld, en de electromotor om de groeiende behoefte aan voora l kleinere machines voor de aandrijving van werktuigen te dekken en een tekort aan kolen op bepaalde plaatsen te omzeilen. Bovendien is dit de periode van de exploitatie van grote olievelden en het ontstaan van gigantische maatsch appijen die zich hiermee bezighouden, waarbij de Verenigde Staten en Engeland later ook duidelijk de toon aangeven. Bij de geschetste ontwikkelingen en veranderingen in het produktieproces spelen technische en wetenschapppelijke kennis een grote rol. Bij al deze nieuwe of verwetenschappelijkte bedrijfstakken zijn een uitgebreid en duur machine- en apparatenpark en hooggeschoold personeel een eerste vereiste, zodat de investeringen die nodig zijn om een bedrijf te beginnen hoog zijn in vergelijking met meer op handarbeid gebaseerde bedrijfstakken. Duidelijker gezegd: de begininvesteringen per in dienst te nemen arbeider zijn in de zich verwetenschappelijkende bedrijfstakken zeer hoog, de produktiviteit per arbeider is ook erg hoog en men werkt het voordeligst met zo groot mogelijke apparaten of produktieëenheden. Als dan in deze sector via verscherpte internationale concurrentie overproduktie ontstaat en de winsten afnemen en er faillissementen en fusies zijn, ontstaan er al spoedig monopolistisch aandoende firma's, vooral in de olie en chemie (Standard Oil, Solvay, Nobel), we lke over de gehele aardbol actief zijn. De Nobeltrus t heeft nauw samengewerkt met de grote wapenfabrikanten ter wereld (Krupp, Deutsche Waffen, Vickers, Armstrong-Whitworth) en had samen met deze groep een speciaal onderzoekslaboratorium opgericht! De grote concerns maakten bovendien marktafspraken om moordende concurrentie te voorkomen: de sodaproducenten, Nobel en Ou Pont, enz. Dit is dus het begintijdperk van de multinationale ondernemingen en het einde van het tijdperk van het ideaal van de vrije concurrentie van een zeer
- 34 -
groot aantal anonieme producenten en consumenten. Daar de staat een grote afnemer is van oorlogsmateriaal en de grote en zware industrieën deze spullen produceren voor ieder die maar wil afnemen, heeft elke nationale staat die in conflict dreigt te raken met een andere er belang bij dat zijn oorlogsmateriaal zo goedkoop mogelijk is. Een bedrijf met wereldmonopolie kan zijn eigen prijs bepalen en ook nog staten tegen elkaar uitspelen, zodat het niet zo vreemd is dat er in sommige landen een anti-trust-wetgeving ontstaat en dat de verschillende nationale staten door het beschermen van de binnenlandse markt voor de oorlogsproduktie een geheel eigen industrie proberen op te bouwen, waardoor tegelijkertijd de internationale concurrentie en de bewapening toenemen. Als dan bovendien verschillende landen uitgesloten worden van belangrijke en onmisbare grondstoffen, zoals olie (onmisbaar voor voertuigen, vliegtuigen, dus voor de oorlog), dan is het niet verwonderlijk dat deze expansieperiode eindigt in een grootscheeps conflict: de Eerste Wereldoorlog, waarin lange-afstand-kanonnen, torpedo's, duikboten, vliegtuigen, tanks, gifgassen, synthetische benzine, kunstmest, enz. tot de belangrijkste wapens behoorden. c. Veranderingen in vele Eerste Wereldoorlog.
opzichten
rond
de
De periode rond de Eerste Wereldoorlog geeft niet alleen op technisch, maar ook op wetenschappelijk, politiek en sociaal gebied snelle veranderingen te zien. Wat de wetenschap betreft hoeft men slechts te denken aan de atOomtheorie, opnieuw opgekomen ter verklaring van de industrieel zo belangrijke chemische reacties en uiteindelijk leidend tot de quantummechanica. Het verdere onderzoek naar gassen en chemische reacties heeft ook geleid tot verfijning van de thermodynamica en de statistische mechanica, welke van het grootste belang zijn bij het onderzoek naar de mogelijkheid om bepaalde stoffen langs synthetische weg in voldoende grote hoeveelheden te produceren, daar bij deze processen vaak hoge drukken en temperaturen nodig zijn om ze snel genoeg te laten verlopen. De sociale veranderingen in deze periode zetten in aan het begin van de twintigste eeuw met grote massastakingen in vele Europese landen en de Verenigde Staten. De internationale linkse beweging krijgt een enorme morele dreun als bij het uitbreken van de oorlog er niet op grote schaal dienst geweigerd wordt, maar de arbeiders van de verschillende landen voor de zoveelste keer ter verdediging van eigen heersers tegenover elkaar staan. Tegen het einde van de oorlog breekt in het tsaristische Rusland een burgeroorlog uit en wordt een revolutie uitgevochten, die een communistische partij-elite aan de macht brengt, welke Rusland in snel tempo tot een industriestaat uitbouwt. Deze in naam arbeidersstaat wordt bij zijn ontstaan aan alle kanten besprongen door de wereldmachten, die zoals steeds beducht zijn voor het overslaan van de revolutie naar andere landen of eigen land. Dit gaat gepaard met een ideologische oorlog via pers e.d. In Engeland was men hevig geschrokken van de nieuwe middelen, waarmee de Eerste Wereldoorlog uitgevochten werd. In dit land was men
steeds uitgegaan van het principe van de vrijhandel, wat erop neerkomt dat je van een ander koopt wat deze goedkoper kan maken dan jezelf. Het gevolg hiervan was echter dat zelfs voor het verven van legeruniformen verfstoffen uit Duitsland moesten komen, van de vijand dus, hetgeen in oorlogstijd natuurlijk nooit zo prettig is. Ook de duikboten speelden hierbij een belangrijke rol,olndat deze de overzeese handel nagenoeg onmogelijk maakten. Engeland komt allerlei grondstoffen tekort en mist een sterke en veelzijdige chemische industrie voor het maken van synthetische produkten, zoals kunstmest, verfstoffen e.d. De Engelse staat, en deze niet alleen, is zich toen serieus met het probleem van een economie van zelfvoorziening (autarkisch) gaan bezighouden om in tijden van crisis niet van andere landen afhankelijk te hoeven zijn. Uiteindelijk resulteert dit in een vergaande samenwerking van industrie en staatsapparaat bij de oprichting van een ministerie voor wetenschappelijk onderzoek, het stichten van laboratoria, enz. om bij een volgende gelegenheid beter voorbereid te zijn. Deze oorlog loste dan ook geen enkel internationaal probleem op, de internationale concurrentie verhevigde zich door een al snel afnemende winstmogelijkheid ten gevolge van overproduktie. Ondanks het feit dat aan Duitsland enorme oorlogsschattingen waren opgelegd en de geallieerden de Duitse technologische kennis gedeeltelijk gestolen hadden, wist dit land zich via een nationaal-socialistische beweging en een vergaande verstrengeling van economie en politiek als eerste uit de economische crisis te werken, vooral door grote openbare projecten en door kunstmatig laag gehouden lonen. Door de grote internationale industrieën worden tussen 1920 en 1930 besprekingen gevoerd over samenwerking: de door en tijdens de oorlog ontbonden Solvay-groep en Nobel-trust met Bayer, Badische Anilin und Soda Fabriken, andere Engelse en Amerikaanse chemische reuzen. De eerste besprekingen mislukken en er worden nationaal georiënteerd~ firma's opgericht: l.G. Farbenindustrie (1922) waarin de grootste Duitse chemische industrieën verenigd zijn, Imperial Chemical Industries (1926) als reactie hierop met vrijwel alle Engelse chemische grootbedrijven. Het lukt de Duitse trust daarna niet om bevredigende afspraken te maken met de grote Amerikaanse firma's op het gebied van de grondstof-exploitatie en -verwerking, zoals Dupont, Esso en de rubberen verfindustrieën, omdat deze vermoedden dat de Duitse synthetische produkten, vooral benzine, met de Duitse grondstoffen toch niet goedkoper geproduceerd konden worden dan met andere grondstoffen (ruwe olie). Een vergelijkende studie van het onderwijssysteem uit die dagen in Duitsland, Engeland en de Verenigde Staten, gemaakt door Flexner, brengt aan het licht dat het Engelse onderwijssysteem ontoereikend was voor een op kennis der natuurwetenschappen gebaseerde industrie. Het mist de Technische Hogescholen en moet voor een groot deel steunen op de ouderwetse Universiteiten. Het Amerikaanse hoger onderwijs stelt bijzonder weinig voor in die dagen en volgens de auteur getuigen vele wetenschappelijke publicaties van Amerikaanse professoren van gebrek aan zelfkritiek. De Verenigde Staten hebben dan ook veel profijt van de uit Duitsland verjaagde Joodse en communistische
- 36 -
wetenschapsmensen. De Nazi's noemden quanturnmechanica en relativiteitstheorie produkten van verachtelijke Joodse wetenschap, die toen een stimulerende invloed heeft gehad op de inspanningen op wetenschappelijk gebied in de Verenigde Staten (wiskunde, mechanica, natuurkunde; enz.). De reeds genoemde crisis en het grondstoffenprobleem zijn aanleiding tot het voeren van een nieuwe economische politiek en bewapening. Met behulp van grote openbare projecten wordt geprobeerd de investeerders weer vertrouwen in de winstmogelijkheden te geven, de koopkracht van het publiek is echter sterk verzwakt, maar wordt door deze projecten verbeterd. Het belangrijkste is echter de afname door de staat van industrieprodukten, waaronder vooral militaire uitrustingsstukken zoals kanonnen, vliegtuigen, tanks enz., die in de Eerste Wereldoorlog zo'n belangrijke rol gespeeld hadden en die men zeker in voldoende mate wenste te hebben. Duitsland en Japan werken zich uit de economische crisis omhoog door een zware bewapening, evenals iets later ook Engeland en de Verenigde Staten. De nu volgende Tweede Wereldoorlog werd met andere middelen begonnen dan hij werd beslist. Begonnen werd met een geperfectioneerde versie van wapens uit de Eerste Wereldoorlog, aan het eind beschikte men over electronica met transistor, telecommunicatie, bommenwerpers, straalvliegtuigen, raketten, chemische en biologische strijdmiddelen, atoombommen! Aan het eind van deze oorlog ziet men op veel grotere schaal gebeuren wat ook bij de vorige reeds had plaatsgevonden: ontmanteling van de industrieën van de agressors Duitsland en Japan, uiteindelijk minder dan de bedoeling was, o.a. door de koude oorlog. Grote firma's werden weer in kleine delen opgesplitst, patenten verbeurd verklaard, wetenschappelijke en technologische kennis en geheimen geroofd, wetenschappers meegelokt. De overwinnaars werpen zich op de verdere ontwikkeling van tegen het eind van de oorlog gefabriceerde nieuwe wapens: op de eerste plaats de atoombom, verder de raketsystemen, chemische en biologische wapens, straalvliegtuigen, electrünische hulpmiddelen, zoals regel- en rekentuig, enz., alle een reusachtige vernieuwing brengend op technologisch gebied en door staatsfinanciering voor de industrie zonder enig risico. Oorlog en industrie zijn nu verwetenschappelijkt, doch veel wijzer zijn we er niet van geworden. Wetenschap is ook niet alles. Het is een machtig middel bij de behoeftenvoorziening van de mens, doch levensgevaarlijk geworden bij de strijd om de ongelijkmatige verdeling van de grondstoffen op aarde.
- 37 -
V. KORTE SCHETS VAN DE RELATIE TUSSEN TECHNISCHE, MAATSCHAPPELIJKE EN WETENSCHAPPELIJKE ONTWIKKELINGEN a. Een eer st e door bra a k in de westeuropese natuurwetenschap vond plaats in de zeventiende eeuw: met behulp van de indischarabische wiskunde werden wiskundige theorieën van beweging van lichamen geformuleerd, die tevens proefondervindelijk gecontroleerd werden. De studie van de beweging van lichamen was gestimuleerd door belangrijke technische ontwikkelingen op het gebied van handel, ambacht en oorlog: de uitvinding van buskruit leidde tot de ontwikkeling van gietijzeren kanonnen, met een groter bereik dan de vroegere houten werktuigen. de uitvinding of verbetering van werktuigen voor ambacht en handel, zoals waterpomp en slingeruurwerk. de uitbreiding van de handel, die nauwkeuriger klokken en astronomische tabellen voor plaatsbepaling op zee nodig maakte. De bestudering van de valbeweging, kogelbaan en slingeruurwerk, zowel wiskundig als experimenteel, zijn naast de studie van de beweging van hemellichamen met de ook nieuwe telescoop doorslaggevend geweest voor de genoemde doorbraak, wat resulteerde in de formulering van de wet van behoud van de hoeveelheid beweging. Deze doorbraak was mede voorbereid door verzet, van de aan het eind van de Middeleeuwen opgerichte Universiteiten, tegen de van Aristoteles stammende grondslagen van de wetenschap, die vele niet houdbare veronderstellingen en theorieën bleek te bevatten. Omdat de theologie voor een belangrijk deel door toedoen van Thomas van Aquino gebaseerd bleef op Aristoteliaanse opvattingen, was hiervan een gevolg dat natuurwetenschap en theologie voortaan gescheiden beoefend werden. Begeleidende en medebepalende sociale, economische en wetenschappelijke verschijnselen van deze doorbraak in de natuurwetenschap waren: kolonisering van de wereld door handelsnaties en handelsmonopolies en opkomst van het handelskapitalisme. politieke en godsdienstige omwentelingen en verschuivingen in de krachtsverhoudingen tussen de naties. oprichting van nieuwe Universiteiten op een nieuwe grondslag. het gebruik van de landstaal in wetenschappelijke verhandelingen. oprichting van aparte wetenschappelijke genootschappen en academies. ontwikkeling van het hulpmiddel bij uitstek bij de natuurwetenschap, de wiskunde: van algebra en meetkunde tot analyse en analytische meetkunde. In de zeventiende eeuwen daarna vinden de resultaten van fundamenteel onderzoek steeds meer toepassing in oorlog, techniek, ambacht en handel. Door sterke uitbreiding in deze sectoren ontstond een
- 38 -
toenemende schaarste aan de belangrijkste grondstof, nl. hout. Steeds meer worden kunst, theologie, techniek en wetenschap als aparte vakken door specialisten beoefend. Samenvattend: de technische ontwikkelingen in de 17 e eeuwen daarvoor stimuleerden en vergemakkelijkten het fundamenteel onderzoek. Wiskundige beschrijving en experimenteel onderzoek werden karakteristiek voor wetenschappelijk werk en hebben onderwijsvernieuwing tot gevolg. De resultaten van fundamenteel onderzoek worden toegepast in handel, techniek, ambacht en oorlog in de daaropvolgende eeuw, waardoor deze in omvang sterk toenemen en grondstofschaarste veroorzaken. Het wereldbeeld wordt mechanistisch, dat wil zeggen meer en meer verklaard met begrippen uit de nieuwe mechanica. b. Een t wee d e door bra a k in dé fundamentele natuurwetenschap vindt plaats gedurende de tweede helft van de achttiende en de eerste helft van de negentiende eeuw. De sinds de zestiende eeuw zich enorm uitbreidende produktie en handel had een nijpende houtschaarste en ontbossing veroorzaakt. Op basis van een nieuwe energiebron (steenkool) en constructiemateriaal (gietijzer en staal) werd een machine (stoommachine) geconstrueerd die een omwenteling van het produktieproces veroorzaakte. Kleine werkplaatsen, scheepswerven en mijnen groeiden tot grote ondernemingen, de produktie werd gemechaniseerd en bestudeerd en verbeterd °met behulp van de mechanica. De verhoging van de produktiviteit en de daardoor mogelijke prijsverlaging in met name de textielindustrie leidden tot enorme uitbreiding van de produktie en veroorzaakte een uitbreiding en omwenteling in handel en verkeer, waar de intussen verbeterde stoommachine voor voortstuwing gebruikt ging worden. Deze ontwikkelingen hebben belangrijke gevolgen voor de technische en natuurwetenschap: de arbeidsprestatie van de stoommachine stimuleerde de studie van verbranding en chemische reactie, verdamping en condensatie. Dit leidde tot wiskundig geformuleerde theorieën in de chemie en warmteleer met als basis de wet van behoud van massa en energie. de opleiding van ingenieurs wordt verwetenschappelijkt en vindt plaats op nieuwe onderwijsinstellingen: de polytechnische scholen (de latere Technische Hogescholen). Dit leidde tot uitbreiding en systematisering in de toegepaste wetenschappen chemie, metaalkunde en werktuigbouwkunde, en verbetering van machines en instrumenten. het belang van magnetische verschijnselen (het kompas) en de ontdekte samenhang tussen magnetische en electrische verschijnselen, beinvloed en mogelijk gemaakt door betere materialenkennis en instrumenten, resulteert in een wiskundige formulering van een theorie van het electro-magnetisme. Op basis van deze experimentele en theoretische kennis zou aan het eind van de negentiende eeuw een belangrijke nieuwe industrietak ontstaan (de electrotechnische industrie). Door deze nieuwe kennis van electromagnetisme en nieuwe kennis van de chemie werd een derde doorbraak in de natuurwetenschap voorbereid. Deze tweede doorbraak betekende het eind van de alchemie als
- 39 -
algemene chemische theorie en een stimulans voor geneeskunde en biologie. Zonder het noemen van een Eerste Beweger wordt een biologische ontwikkelingstheorie geformuleerd, waardoor natuurwetenschap en theologie weer verder van elkaar komen te staan. Begeleidende en medebepalende sociale, economische en wetenschappelijke verschijnselen van deze doorbraak in de natuurwetenschap waren : boeren en landwerkers worden fabrieksarbeiders in de stad als gevolg van de industriële revolutie en opkomst van het industriekapitalisme. politieke omwentelingen ten gunste van de nieuwe klasse van industriëlen met nieuwe politieke en economische theorieën. verschuivingen in de krachtsverhoudingen tussen de naties en verschuivingen in koloniebezit. hernieuwde en uitgebreide kolonisering door grondstofwinning en plantageverbouw. staatssubsidiëring van onderwijs- en onderzoeksinstituten. oprichting van lagere en hogere technische scholen en onderzoeksinstituten. Standaardisering van maten, gewichten en produkten. verfijning en uitbreiding van de wiskunde vooral door de functietheorie. In deze doorbraakperiode en daarna worden de resultaten van fundamenteelonderzoek onderwezen op onderwijsinstituten voor technici en vinden langs deze weg toepassing op grote schaal in techniek, industrie, oorlog en handel en verkeer . De landbouw en voeding worden met de scheikunde onderzocht en verbeterd, later ook geïndustrialiseerd. De verbetering van de techniek leidt tot verbetering van de instrumenten voor het experimentele natuuronderzoek.
Samenvattend: de technische ontwikkelingen in het produktieproces waren aanleiding tot wiskundige formulering en experimentele controle van theorieën van scheikunde en warmteleer. Onderwijsvernieuwing door invoeren van onderwijs in de natuurwetenschap op nieuwe ingenieursopleidingen . De winning van de nieuwe grondstoffen vindt plaats in grote mijnen en de verwerking ervan wordt verwetenschappelijkt evenals later de landbouw. Het mechanistische wereldbeeld wordt aangevuld met de evolutietheorie. Op basis van ontdekkingen in deze periode (chemie, electromagnetisme) en met het gebruik van een nieuwe grondstof (olie) zullen in de eropvolgende tijd vele nieuwe industriële ontwikkelingen plaats vinden. Toepassing van resultaten van fundamenteel onderzoek vereisen langdurig toegepast onderzoek en ontwikkelingswerk en dus hoge kapitaalsconcentraties en investeringen. Een eerste stap is gezet op de weg van bewuste verwetenschappelijking van opsporing van grondstoffen, produktie en verdediging. c. Een der d e door bra a k in de natuurwetenschap vond plaats in de eerste dertig tot veertig jaar van de twintigste eeuw. Door nader onderzoek van electromagnetische straling en het opstellen van atoommodellen ontstond enige twijfel over de vraag of de klassieke mechanica een voldoende basis was voor de verklaring van nieuw ontdekte verschijnselen . Nader onderzoek naar de grondslagen van de
- 40 -
mechanica en natuurkunde leidde tot de formulering van relativiteitsmechanica, quantummechanica en kinetische gastheorie. Experimenten om deze theorieën te toetsen waren mogelijk doordat toepassing van fotografie, optica, electromagnetisme en chemie op industriële schaal een geheel nieuw en verfijnd instrumentarium leverde. De electromotor, gloeilamp, telegraaf en telefoon, verbrandingsmotor en synthetische bereidingswijze hebben hun intrede gedaan en zijn het produktieproces en de internationale krachtsverhoudingen grondig aan het wijzigen. De eropvolgende Eerste Wereldoorlog wordt met volslagen nieuwe middelen uitgevochten: torpedo, onderzeeër, vliegtuig, gifgas. Wetenschap en techniek zijn factoren van doorslaggevend belang geworden voor voedselvoorziening, produktie en landverdediging in een op concurrentie, prestige en winstbejag gebaseerd economisch en politiek handelen. Dit wordt bewust ervaren en nationale regeringen stimuleren en financieren vele laboratoria en instituten om vooral voor produktie en verdediging of aanval toegepast onderzoek te doen,uitgerust met fundamentele kennis. Wetenschapsbeleid wordt uitgevonden, het dient om het politiek en economisch rendement op korte termijn van wetenschap en techniek voor een land · te maximaliseren. Vooral in de nieuwe industrietakken, electrotechniek en chemie, is het hebben van een groot onderzoekslaboratorium in de concurrentiestrijd van doorslaggevend belang, waarbij in beide takken vooral de quantummechanica een grote rol speelt. Begeleidende en medebepalende sociale, economische en wetenschappelijke verschijnselen van deze doorbraak in de natuurwetenschap waren: een tweede koloniseringsgolf door het zoeken naar winstgevende investeringen, nieuwe afzetgebieden en grondstoffen. het ontstaan van gigantische internationale ondernemingen ('trusts') en een verschuiving in de internationale krachtsverhoudingen. economische en militaire oorlog op wereldschaal waarbij wetenschap, techniek en industrie een belangrijke rol spelen. mechanisering van de produktie (lopende band) en motorisering van industrie, leger en verkeer door electromotor, verbrandingsmotor, auto en vliegtuig. uitbreiding en verwetenschappelijking van ingenieursopleidingen en natuurwetenschappelijke opleidingen. Uitbreiding van lager en middelbaar technisch onderwijs. oprichting van nieuwe onderzoeksinstituten en selectieve stimulering door de staat van gebieden van wetenschappelijk onderzoek. doorbraken in de wiskunde door herontdekken van logica en door grondslagenonderzoek (verzamelingenleer) met voor de natuurkunde belangrijke resultaten in de meetkunde, functionaalanalyse en abstracte algebra. In deze doorbraakperiode worden universitaire en andere onderzoekers in overheidsinstituten direkt betrokken bij onderzoek voor oorlogstoepassing. Synthetische produkten gaan een steeds grotere rol spelen. De Eerste Wereldoorlog bewerktstelligt geen stabilisatie van de economische en politieke krachtsverhoudingen. Er volgen een internationale economische crisis en een Tweede Wereldoorlog.
- 41 -
Samenvattend: de klassieke mechanica wordt uitgebreid met relativiteitsmechanica, quantummechanica en kinetische gastheorie of statistische mechanica met behulp van een verder ontwikkelde wiskunde en door de techniek mogelijk gemaakte experimentele technieken en meetinstrumenten. De opsporing en- verwerking van grondstoffen, levering van energie en ontwikkeling van oorlogstechniek vindt steeds meer plaats op basis van fundamentele natuurwetenschap. Grondstofwinning en verwerking, produktie, oorlog en wetenschap beinvloeden elkaar steeds sterker door instabiele internationale krachtsverhoudingen. d. Na deze derde doorbraak wordt de toepassing van resultaten van fundamenteel onderzoek voor oorlogsdoeleinden bewust doorgezet. De onevenwichtige internationale verhoudingen zijn oorzaak van een Tweede Wereldoorlog die met andere middelen beslist wordt (atoombom) dan hij begonnen is: wetenschap en techniek zijn de belangrijkste wapens geworden en worden massaal beoefend. Met de computer doet automatische regeling van processen zijn intrede, ook van steeds in voorbereiding zijnde oorlogsprocessen. Onderwijsherstructurering, onderzoekcoördinatie en wetenschapsbeleid beogen het rendement voor een natie van wetenschap en techniek te verhogen. Men zoekt naar criteria voor wetenschapsbeleid om ook de richting van het fundamenteel onderzoek beslissend te kunnen beinvloeden. Geschrokken van de mogelijkheid van complete zelfvernietiging in een Derde Wereldoorlog begint een bezinning op de maatschappelijke rol van wetenschap en techniek. Invoering van filosofie en geschiedenis van wetenschap en techniek in het onderwijs kan een gunstige invloed hebben op de houding van de onderzoeker óm zo te komen tot politieke en economische samenwerking van concurrenten. Hiervoor is een doorbraak nodig in het denken over de toepassing van natuurwetenschap en techniek, een doorbraak in het denken over verdediging, economie en politiek.
- 42 -
LITERATUUR BIJ DEEL A FILOSOFIE: Dietzgen, J., Das Wesen der menschlichen Kopfarbeit, eine abermalige Kritik der reinen und praktischen Vernunft, 1869, in: Dietzgen, E., (herausg.), · Josef Dietzgens sämtliche Schriften, Tl.I, Wiesbaden, Verlag der Dietzgenschen Philosophie, 1911. Kuiken, G. D. e. , Oosterse denkleer, samenvattingen voor colloquia, Delft, Technische Hogeschool, afd. Werktuigbouwkunde, 1971. Kuiken, G. D. e. , Wijsbegeerte, logica en natuurkunde, colloquia grondslag van het denken, Delft, Technische Hogeschool, afd. Werktuigbouwkunde, 1972.
WETENSCHAP, TECHNIEK EN MAATSCHAPPIJ: Aartzs, P., (pseud. voor A. Pannekoek), De arbeidersraden, 1948, Amsterdam, Van Gennep / De Vlam, 1971, herdruk. Bernal, J. D., De wetenschap als maatschappelijk proces, 4 delen, Utrecht, het Spectrum, Aula paperback, 1971 (vert. uit het engels). Bernal, J. D., The social function of science, 1939, Cambridge (Mass.). M.I.T. Press, 1967, herdruk. Bernal, J. D., Science and industry in the nineteenth century, London, Routledge and Kegan Paul, 1953. Ware, e.F., Pannikar, K.M., Romein, J.M., History of mankind, cultural and scientific development, vol. VI: the twentieth century, part 1: introduction, the development and application of scientific knowiedge. London, Allen and Unwin, 1966, UNESCO, International Commission for a history of the scientific and cultural development of mankind.
- 43 GESCHIEDENIS VAN DE CHEMIE:
Berg, P.J. van den, Jong, W.A. de, Chemische werkwijzen, collegedictaat, hoofdstuk I: de chemische techniek in vier tijdperken, Delft, Technische Hogeschool, afd. Scheikunde, 1970.
CardWell, D.S.L., The deve10pment of scientific research in modern universities: a comperative study of motives and opportunities, in: Crombie, A.C., (ed.), Scientific change, historica1 studies in the inte11ectua1 socia1 and technica1 conditions for scientific discovery and technical invention, from antiquity to present, Sypmosium on the history of science, Oxford 1961, London, Heinemann, 1963
Hooykaas, R., De chemische omwenteling, Lavoisier, Arnhem, van Loghem Slaterus, 1952.
Kuhn, R., Von chemischer Forschung an Institute der Kaiser-Wi1he1mGese11schaft/Max-P1anck-Gesel1schaft, Die Naturwissenschaften~, 1-6 (1962).
Max-Planak-Gesellsahaft zur Förderung der Wissensahaften, 50 Jahre Kaiser-Wi1he1m-Gese11schaft und Max-P1anck-Gese11schaft zur Förderung der Wissenschaften 1911-1961, Beitrage und Dokumente, Göttingen, Generalverwaltung der Max-P1anck-Gesellschaft, 1961.
Nieuwenburg, C.J. van, Korte geschiedenis van de chemie, Hilversum, O.B. Centen's Uitg. Mij., 1961.
Varaoe, J .., Science, government and organized research in Great Britain 1914-16: the ear1y history of the DSIR, Minerva !' 192-216 (1970).
, Verein Deutsaher Ingenieure, (herausg.), Geschichte der Naturwissenschaften IInd der Technik im 19. Jahrhundert, 5. Gespräch der Georg -Agrico1a-Ges p-11schaft, o.a.:
Sahmauderer, E., Die Ste11ung des Wissenschaft1ers zwischen chemischer Forschung und chemischer Industrie im 19. Jahrhundert,
Manegold, K.H., Das Verhältnis von Naturwissenschaft und Technik im 19. Jahrhundert im Spiegel der Wissenschaftorganisation,
Mauel, K., Die Aufname naturwissenschaft1icher Erkenntnis und Methoden durch die Ingenieure im 19. Jahrhundert, Düsseldorf, V.D.I. Verlag, 1969.
- 44 GESCHIEDENIS VAN DE CHEMISCHE INDUSTRIE:
Clow, A., Clow, N.L., The chemica1 revo1ution, a contribution to socia1 techno1ogy, London, B1atchworth, 1952. Fes ter, G., Die Entwick1ung der chemischen Technik bis den Anfangen der Grossindustrie, Ber1in, Springer, 1923. Greiling, W., Chemie erobert die Welt, Düsseldorf, Econ-Verlag, 1965. Reader, W. J., Imperia1 Chemica1 Industries, a history, vol. I, the forerunners 1870-1926, London, Oxford Univ. Pr., 1970.
UNIVERSITEITEN: Flexner, A., Die Universitäten in Amerika, England, Deutsch1and, 1930, Ber1in, Springer, 1932 (vert. uit het engels)
- 45 -
deel B . chemische techniek In nederland I. DEP L A A T S V A N NE D ~ R LA NDIN DE ,WEPE L DEK 0 N 0 MIE a. Afbrokkeling
van
een
handelsnatie.
Nederland was in haar Gouden Eeuw, de l7de eeuw, een stapelmarkt, een centrale plaats waar goederen van de gehele wereld samenstroomden, opgeslagen en verhandeld werden en weer uitstroomden over de wereld. De ver- en bewerking was ondergeschikt aan de handel. De betekenis van Nederland nam af doordat er rechtstreekse relaties opgebouwd werden tussen produktie- en konsumptie landen en door een toenemende standaardisering van goederen door de opkomst van de grootindustrie en levering van industrieën aan elkaar. Een nieuwe zware industrie komt op in Engeland door het toenemend belang van ijzer, staal en kolen: grondstoffen die Nederland niet bezat. Doordat er rechtstreekse relaties tussen konsument en producent aangeknoopt worden,is de markt niet anoniem meer en bestaat de situatie van de onbeperkte vrije konkurrentie dus ook niet meer. De positie op het gebied van de produktie raakte Nederland steeds meer kwijt; men verdiende nog wel steeds veel geld met de handel, maar mede door het ontbreken van grondstoffen neemt men geen initiatieven om nieuwe industrieën te vestigen. In 1795 wordt met behulp van franse wapens de Bataafse Republiek gevestigd, waardoor Nederland onmiddellijk in oorlog komt met Engeland. Dit leverde enorme schade op voor de Nederlandse zeevaart en de Oosten West-Indische koloniën kwamen voorgoed of tijdelijk in britse handen (bijv. Ceylon). In deze tijd werden de Verenigde Staten belangrijke vrachtvaarders. Het proces van economische achteruitgang van Nederland werd versneld door het door Napoleon afgekondigde Continentaal Stelsel, dat de handel met Engeland verbood. De "goederenstroom van en naar Engeland ging echter gewoon èoor van Nederland via Duitsland en de Verenigde Staten. Nederland was zijn centrale positie echter voorgoed kwijt. Het lukte de Fransen niet om Engeland op die manier klein te krijgen, integendeel; deze tijd is er voor dit land een van snelle ontwikkeling naar grote industrie en de eerste plaats op de wereldmarkt als producent van allerlei industriegoederen. Tot die tijd hadden industrie en handwerk zich steeds naar de handel gericht, doch de nu opgekomen industriële hulpmiddelen
- 46 -
veroorzaakten een omwenteling in de handel: de stoommachine verovert de wereld, vindt toepassing in de transportsector. In de eerste helft van de negentiende eeuw zien we in Engeland de ontwikkeling van stoomboot en lokomotief. Deze zijn alleen te produceren door industriële naties, beschikkend over voldoende grondstoffen en bekwame arbeidskrachten. In deze periode degradeert Nederland tot tweederangs natie. Er is dan nog wel geld in Nederland aanwezig, maar voor een verpauperde bevolking is steeds minder werk, zodat deze steeds meer demoraliseert zonder echter in verzet te komen, maar juist dankbaar gestemd "jegens de tot mode geworden liefdadigheid. Door de Nederlandse handelskapitalisten werd wel in de opkomende Engelse industrie geïnvesteerd, zodat de positie van Nederland in de wereld verder werd uitgehold . Een nationale industrie komt niet van de grond ondanks het feit dat in 1795 de gilden opgeheven waren en de vrije bedrijfsuitoefening overal toegestaan werd, welke voorheen op het platteland verboden was. Dit gebeurde echter voornamelijk onder Franse invloed, omdat in Nedeland een sterke 'derde stand', die zich met nieuwe industrietakken bezighield, ontbrak. Wel werden er in die periode en later nieuwe industrieën gevestigd, doch een sterke uitbouw van deze bleef uit. Het aanwezige kapitaal probeert men nuttig, winstgevend, te beleggen in de koloniën: Nederlands Indië, Suriname, de Antillen. Door de koning (Willem I) wordt voor dit doel de Handelsmaatschappij opgericht. Deze neemt een monopoliepositie in, wat de koning wel veel oplevert, maar het particuliere initiatief nogal in de weg staat. In de periode daarna worden de handelskolonies tot landbouwprodukten- en grondstofleverende kolonies met produktie op kapitalistische grondslag. Er worden grote plantages e.d. gesticht door kolonialen. De uitgifte van woeste gronden in erfpacht wordt in 1870 geregeld, door verbeterde gezondheidszorg is een bevolking zonder "grondbezit ontstaan, waaruit plantage-arbeiders gerecruteerd worden. Sumatra en andere eilanden worden met geweld onderworpen in een aantal oorlogen, waarvan die op Atjeh in het Noorden van Sumatra wel de bekendste zijn. De exploitatie van grondstoffen neemt een geweldige vlucht (olie, tin, landbouwprodukten, enz.). b. Langzame kennis.
opbouw
van
industrie
en
technische
Rond 1860 wil men in Nederland wat meer spoorwegen aanleggen, maar men beschikt dan niet eens over voldoende ingenieurs voor een dergelijk werk. Toch is in 1842 op de fundamenten van de Delftse Artillerie- en Genieschool de Koninklijke Academie gevestigd, die in 1864 tot Polytechnische School verheven wordt. Na 1870 krijgt Nederland deel aan de economische opleving in de wereld,doordat het gunstig ligt ten opzichte van enkele grote Duitse en Franse industriegebieden langs de Ruhr en de Rijn en tegenover de industriegebieden in het Oosten van Engeland. Nederland wordt een overslaghaven van belang, waardoor ook een opleving plaats vindt van de land- en tuinbouw, die vooral op Duitsland en Engeland georiënteerd is. In deze periode wordt een voedingsmiddelenindustrie opgebouwd, zowel voor binnenlandse als tropische land-
- 47 bouwprodukten. De omschakeling in de landbouw vindt plaats doordat men direkt voor deze industrie gaat produceren. Er worden ook cooperatieve zuivelfabrieken en inkooporganisaties door de boeren opgericht. Vergeleken met de handel blijft de industrie echter zwak, hoewel men er in slaagde een metaalindustrie op te bouwen voor zeer speciale toepassingen. Deze was gericht op scheepsbouwen reparatie, scheepsmotoren, apparaten voor bijvoorbeeld de suikerindustrie, enz. Een zware metaalindustrie ontbreekt geheel en de lichte is sterk gespecialiseerd en over het hele land verspreid. Het groeiende belang van de handel kan men illustreren aan de hand van jaren waarin enkele grote kanalen en waterwegen zijn aangelegd: Noord-Hollands Kanaal (1819 - 1825), Nieuwe Waterweg (1866 - 1872), Merwedekanaal (1892 geopend) en vele andere naar nieuwe industriegebieden zoals Twente en Oost-Brabant. Men had al eerder ontdekt dat de kolenvelden van het Ruhrgebied tot onder Limburg doorliepen, maar vanwege de diepte was het moeilijk hiervoor particulier kapitaal aan te trekken, zodat tenslotte in 1902 de Staatsmijnen werden gesticht. De industriële activiteit die nu langzaam maar zeker door Nederland ontplooid werd kan men gekarakteriseerd zien in de verhoging van de status van de Polytechnische School in Delft tot Technische Hogeschool, de leraren aldaar worden daarmee hoogleraren (1905). Na 1880 is er een toenemend protectionisme om redenen zoals reeds vermeld in A.IV. Dit leidde tot vestigingen buiten de nationale grenzen, bijvoorbeeld de gloeilampenindustrie en de margarine- en petroleum-industrie .Vanaf die periode is ook het overheidsbedrijf in Nederland sterk in opkomst. De overheid verzorgt de infrastructuur, voor het algemeen belang, onmisbare schakel voor de industriele ontwikkeling: gas, water, telefoon, tram, electriciteitsvoorziening, mijnbouw, verder onderwijs en onderzoek. In de Eerste Wereldoorlog blijft Neder land neutraal, wat betekent dat zij aan alle landen verkopen. Door de enorme vraag van de oorlogvoerende landen worden door sommigen grot~ winsten gemaakt, hoewel de duikbotenoorlog de handel en aanvoer van grondstoffen sterk beïnvloedde . De in 1890 opgerichte Koninklijke Maatschappij tot exploitatie van Petroleumbronnen in Neder landsch Indië wordt (na overeenkomsten met de Britse She11 Transport and Trading r.ompany in 1907 en door monopoliepositie in Indië ook via de door haar beheerste Bataafsche Petroleum Maatschappij) een van de grootste oliemaatschappijen _ter wereld. Hieraan heeft de oorlog de laatste stoot gegeven. Een andere belangrijke ontwikkeling tijdens de oorlog was het uitgroeien van het Nederlandse bankkapitaal tot een financier van wereldformaat. Men overweegt zelfs in deze tijd over te gaan tot het vestigen van hoogovens, de exploitatie van de zoutmijnen en uitbouw van de kunstzijde-industrie, wat na afloop van de oorlog inderdaad gebeurt. Een andere sterke industrie was de margarine-industrie die tot een van de grootste uitgroeide. De wereldoorlog geeft dus een enorme opbloei te zien van nieuwe industrietakren. De uitvoer van landbouwprodukten naar de oorlogvoerende landen was winstgevend en de prij zen zo hoog dat dp. armere Nederlandse bevolking niet genoeg te eten had! De mobilisatie drukte echter zwaar en de Nederlandse arbeidersbevolking was organisatorisch zwak en over kleinere bedrijven verdeeld, de grootste winsten werden gemaakt door
- 48 -
de handel en daar ontbreekt de natuurlijke organisatieplaats voor het volk, de grote werkplaats of fabri~k, geheel. Verder maakte de opkomende grote industrie het vooral de middenstand en de handwerkslieden al in de oorlog zeer moeilijk, zodat de moeilijkheden in die dagen ook gezien kunnen worden in het licht van de snelle sociale veranderingen die zich vanaf dat moment in Nederland voltrokken.
" "",,, r .
- 49 -
IJ. DE
ONTI'I'IKi<.ELlNG VAN DE INDUSTRIE
a. Een
a a r zeI end
NEDERLANDSE CHEMISCHE
beg in.
Met het afnemende belang van Nederland als intenationaal vrachtvaarder wordt ook de industrie die zich baseerde op zuivering of verwerking op ambachtelijke schaal van de koloniale produkten van minder betekenis. He.t dieptepunt in de aanvoer van produkten uit de koloniën werd bereikt rond 1810, toen Napoleon harde maatregelen nam om de bloeiende smokkelhandel met Engeland de kop in te drukken. Deze smokkelhandel werd door de Franse koning over de Nederlanden Lodewijk Napoleon getolereerd, zodat het Continentaal Stelsel dat Engeland van de aanvoer van essentiële goederen moest onthouden, niet effectief was. In deze tijd zijn er echter nog weInIg nieuwe industriële ontwikkelingen te melden. Wel bloeide tussen 1811 en 1813 een industrie op voor de bereiding van suiker uit suikerbieten (deze industrie gebaseerd op het werk van Marggraf en Achard was in Frankrijk door Napoleon al eerder gestimuleerd) die echter weer snel in betekenis afnam, toen Napoleon naar Elba vertrok en de handel met de koloniën weer mogelijk werd. Er waren nog belangrijke impulsen uit de internationale politieke situatie nodig voor de industrie in de Noordelijke Nederlanden zich aanpaste aan de nieuwe omstandigheden; de armzalige omstandigheden waaronder de Nederlandse bevolking leefde waren hier minder debet aan. De textielindustrie, die ook belangrijk is door zijn stimulansen op andere industrietakken (zie A.III: Engeland), bloeide op na de afscheiding van de Zuidelijke Nederlanden in 1830. Vele Belgische fabrikanten kwamen naar Nederland om de markt in Nederlands Indië te kunnen behouden. In de periode 1850 - 1870, die men ook wel aanduidt als de Nederlandse industriële revolutie, is de Nederlandse textielindustrie exporteur naar Indië, Japan, China, Singapore, Brits Indië en andere gebieden. De chemische industrie die voorheen een huisindustrie was, waar blauwsel en vermiljoen vervaardigd, zwavel en salpeter gezuiverd, zeep, glas en bier en buskruit geproduceerd werd, deelt mee in de algemene opleving, waardoor de bedrijven groter worden en het aantal produkten toeneemt. Van de nieuwe produkten zijn margarine, kinine, gas uit steenkool, spiritus uit aardappelmeel, kunstmest, de belangrijkste. Petroleum werd vanaf 1890 door de Koninklijke Nederlandsche Maatschappij tot exploitatie van petroleumbronnen in Nederlandsch Indië (die later samengaat met de transportmaatschappij Shell en zo de Koninklijke I Shell-groep vormt) vervoerd en verhandeld, na succesvolle boringen op Sumatra.
- 50 -
b . De Eerste Wereldoorlog als stimulans tot exploitatie van eigen grondstoffen en vervaardiging van synthetische produkten. Hoewel Nederland neutraal bleef in de Eerste Wereldoorlog, ontstond toch een groot gebrek aan grondstoffen, die enerzijds een aantal nieuwe chemische takken van de industrie deed ontstaan, anderzijds de expansie van een aantal sectoren belemmerde. Twee kooksfabrieken werden niet in bedrijf genomen, een superfosfaatfabriek startte niet en de in 1913 ontdekte zoutlagen werden niet ontgonnen. De belemmerde zeehandel maakte het de olieslagerijen en de rijstpellers die hun produkt en uit Indië moesten krijgen erg moeilijk, terwijl ook de 'kunstzijde'-industrie, afhankelijk van toevoer van Zweeds hout, met moeilijkheden te kampen had. Door de geringe invoer van grondstoffen (steenkool, petroleum) verdubbelde de kolenproduktie in Limburg. De produktie van synthetische verfstoffen, chloorbleekloog, zoutzuur en salpeterzuur, reukstoffen, looistoffen, farmaceutische artikelen werd gestart. Tijdelijk hield men zich verder nog bezig met de produktie van synthetische suiker (sacharine) en de springstof TNT. Ook de suikerindustrie op basis van bieten kreeg een sterke stimulans, die zich na de oorlog bestendigde, door de in vele industrietakken merkbare neiging tot nationale zelfvoorziening, wat in tijd van oorlog minder afhankelijk maakt van het buitenland. De groei van een aantal produktietakken moet men ook in dit licht bekijken. Na de oorlog bloeien de bedrijven, die met grondstofproblemen te kampen hadden, versterkt op; de nieuwe produktietakken blijven levensvatbaar en fabrieken die niet in bedrijf waren genomen, worden opgestart. De in de oorlog verhoogde kolenproduktie en de na de oorlog uitgebreide kooksbereiding leveren de basis voor de later opkomende uitgebreide tak synthetische produkten op basis van koolteer, terwijl daarnaast veel 'stadsgas' vrijkomt mede voor huishoudelijk gebruik. _ Destillatie van de koolteer levert verder ook zwavelzure ammoniak, belangrijk voor d~ kunstmestbereiding. Als na de crisis de patenten voor de synthese van ammoniak (Haber-Boschproces) vrijkomen, wordt kooksovengas gebruikt voor deze synthese, wat de produktie van kunstmest verder doet toenemen. Sterke groeiprocessen zijn verder nog de kunstzijde-industrie, de winning van zout en produkten daaruit (soda, bleekloog, chloor, natronloog, zoutzuur e.a.), petroleumraffinage en de margarineproduktie (waarvan de binnenlandse consumptie al tijdens de Eerste Wereldoorlog flink steeg, maar de export mOeilijk was). Tussen de beide wereldoorlogen ontwikkelt de chemische industrie zich technisch snel; nieuwe technieken worden ingevoerd, nieuwe produkten in het pakket opgenomen. Deze veranderingen worden mede mogelijk en nodig door een zeker streven naar zelfvoorziening, de eigen mogelijkheden die door de produktie in de oorlogstijd ontdekt werden, de verminderde concurrentie van Duitsland na de oorlog en de crisis van 1929, waardoor vele bedrijven 'gerationaliseerd' moesten worden, terwijl ook nieuwe samenwerkingen ontstonden. Het beeld na de Tweede Wereldoorlog is minder rooskleurig. Vele bedrijven zijn verwoest, ontbonden of ontwricht door het afvoeren van mensen. De periode tot de oprichting van de ' Europese Gemeenschap
- 51 -
wordt gekenmerkt door opbouw van de v66r de oorlog al bestaande industrie en het ontstaan van een aantal nieuwe produkten, waarbij de volgende belangrijke gebieden aangewezen kunnen worden: uitbreiding van de produkt en bij de steenkool verwerking , bijvoorbeeld: ureum, caprolactan, ftaalzuuranhydride begin van synthetische produkten uit aardolie, zoals: wasmiddelen, PVC, insecticiden, e.a. de zwavelzuurproducent Ket jen begint de fabricage van: katalysatoren voor aardolieverwerking. andere sterk groeiende nieuwe produkt en zijn: plastics, synthetische vezels en harsen. De veranderingen die zich sinds 1900 tot nu toe in Nederland hebben afgespeeld in de chemische industrie zijn ingrijpend. Bestond vroeger een industrie die zich baseerde op landbouwprodukten uit eigen land en uit de koloniën, nu bestaat een volwaardige chemische industrie, voor een deel gebaseerd op de in eigen land aanwezige grondstoffen zoals zout, petroleum en aardgas. De verschuiving die voor de bereiding van synthetische produkten optreedt van steenkool naar petroleum zet zich voort in de richting van aardgas. De marktvergroting die door het terugbrengen van de tarieven tussen de EEGpartners ontstond, is een belangrijke stimulans voor vestiging en uitbreiding van de chemische industrie in Nederland samen met de gunstige positie als haven van Europa, wat veel buitenlandse firma's aantre'k t.
- 52 -
III, TECHNISCH-WETENSCHAPPELIJK ONDERï:OEK
IN
NEDERLAND
In dit hoofdstuk wordt vooral gekeken naar de Technische Hogeschool en aparte onderzoeksinstituten en wordt nauwelijks of geen aandacht besteed aan Universiteiten, H.T.S.' en , de Koninklijke Nederlandse Academie voor Wetenschappen, het landbouwonderwijs, e.a. eerste onderzoeksinstituten, de handel en de Eerste Wereldoorlog. Pogingen tot industrialisatie scheppen de behoefte aan technischwetenschappelijk geschoolden en dus aan opleidingsinstituten voor dat soort onderricht. De daar opgeleide mensen worden burgerlijk of civiel ingenieur genoemd om hen te onderscheiden van de oorlogstuigkundige, wat de letterlijke en oorspronkelijke betekenis is van het woord ingenieur (ingenium betekent in het Latijn op de eerste plaats oorlogstuig en verder ook nog wel vernuft). Dit is een aanwijzing, vastgelegd in de taal, voor het belang van oorlog voor de technische ontwikkeling. Het is dus ook een aanwijzing voor het gevaar van onnadenkend technisch bezig zijn, het dwingt mede tot verantwoordelijkheid. In Nederland heeft men in de vorige eeuw een grotere behoefte aan ingenieurs voor het uitvoeren van grote werken: vooral havens en kanalen, zoals vermeld in B.I, verder dijken en spoorwegen. In 1842 wordt op de grondvesten van een militaire school te Delft de Koninklijke Academie opgericht. Na 1850 is er toenemende industriële activiteit, waardoor deze Academie steeds belangrijker wordt, vooral als er een tekort aan ingenieurs ontstaat. De status van deze instelling wordt dan verhoogd tot die van Poly~ technische School in 1864. In deze periode worden ook de eerste middelbare technische scholen opgericht, die alleen een opleidingstaak hebben . Op de Polytechnische School wordt in toenemende mate ook onderzoek gedaan, bijv. op het laboratorium voor Technische Botanie, direkt ten behoeve van de tropische bosbouw in Nederlands Indië en Suriname!, verder waren mijnbouwkunde en chemie van belang vanwege de rijkdom aan delfstoffen en landbouwprodukten van de koloniën : tin, petroleum, rubber, suiker, cacao, enz. welke voornamelijk in Nederland geraffineerd of verwerkt werden. Het maatschappelijk belang van de Polytechnische School was door de industriële ontwikkeling in Nederland na 1870 zo groot geworden, dat de status van deze instelling nogmaals wordt verhoogd tot Technische Hogeschool in 1905, waarbij de leraren toen tot hoogleraren werden, evenals aan de Universiteit. In deze tijd vindt een snelle maatschappelijke ontwikkeling plaats, gemarkeerd door de grote spoorwegstaking in 1905 en de daarop volgende anti-stakingswetgeving. Men kan de gebeurtenissen in dit jaar dus beschouwen als bewijs dat Nederland een industriële natie aan het worden is met technische ontwikkeling en arbeidersacties of meer algemeen: sociale veranderingen. Dan blijkt al spoedig dat de onderwijstaak van de T.H. zo groot is, dat behoefte bestaat aan aparte onderzoeksinstituten ten
a. De
- 53 -
behoeve van de .staat en de industrie, die door internationale concurrentie gedwongen worden een aantal zaken fundamenteel aan te pakken. Het eerste instituut in Nederland van dien aard wordt opgericht op initiatief van de Delftse hoogleraar in de Technische Botanie, G. van Iterson: de "Rijksvoorlichtingsdienst ten behoeve van de Rubberhandel en Rubbernijverheid" in 1910; deze dienst vond voorlopig onderdak in een van de gebouwen van de T.H. en Van Iterson werd hoofd ervan. Van zijn in 1916 gehouden rede "De toekomst der rubbercultuur in Nederlandsch- Indië" zegt deze hoogleraar, dat het de enige lezing in zijn leven was waarop de beurs rechtstreeks reageerde. In dezelfde periode werden voorbereidingen getroffen tot de oprichting van een "Rijksvoorlichtingsdienst ten behoeve van de Vezelhandel en de Vezelnijverheid", doch dit werd anders aangepakt: twee hoogleraren uit Delft werden door het toenmalige departement van Landbouw, Handel en Nijverheid op rondreis door Europa gestuurd en zij kwamen terug met de mededeling dat "de Technische Hogeschool over hulpmiddelen beschikte, waarvan met veel voordeel gebruik gemaakt zou kunnen worden om voorlichting aan de handel en de industrie te geven, en die de vergelijking met de uitrusting der best voor dit doel ingerichte buitenlandse instel~ lingen glansrijk konden doorstaan" (in: De Technische Hogeschool Delft 1905 - 1955, blz. 105). De plannen bleven echter rusten tijdens de Eerste Wereldoorlog, gedurende welke de overheid en industrie de noodzaak ervaarden om wat meer profijt te trekken van in Nederland aanwezige grondstoffen en de beschikbare wetenschappelijke krachten. Dit werd veroorzaakt door de omstandigheid dat de oorlog op zee de handel belemmerde . of zelfs onmogelijk maakte, zodat Nederland van zijn koloniale grondstoffen werd afgesneden. In deze situatie blijkt het belang van technisch-wetenschappelijk onderzoek voor het maken van synthetische produkten en het optimaal benutten van aanwezige grondstoffen. In deze periode wordt de hoeveelheid kolen die in Limburg gedolven worden verdubbeld en men overweegt de oprichting van een zoutindustrie en van hoogovens. Na de oorlog vervaardigen deze, samen met de mijnen, de petroleumindustrie, de margarine-industrie en de Algemene Kunstzijde Unie steeds meer synthetische produkten. Dit eist uiteraard veel technische-wetenschappelijk onderzoek en fundamenteel ónderzoek. Er wordt dan ook nog tijdens de oorlog in 1918 een "Wetenschappelijke commissie van advies en onderzoek in het belang van Volkswelvaart en Volksweerbaarheid" samengesteld door de minister van Binnenlandse Zaken en onder voorzitterschap van Lorentz. Door anderen wordt opgemerkt dat een continu medium tussen de verschillende industrieën onderling ontbreekt, evenals goede bibliotheken; de instellingen van hoger onderwijs en de Koninklijke Academie voor Wetenschappen vinden deze mensen ongeschikt als medium. Onder voorzitterschap van de Delftse buitengewoon (ook verbonden aan de industrie) hoogleraar De Vooys wordt een commissie ingesteld om het werk van de commissie Lorentz voort te zetten en te onderzoeken of men door vernieuwing en samenvoeging van de bestaande adviesinstellingen kan komen tot concentratie van de tot dan toe verbrokkelde wetenschappelijke voorlichtingsorganisatie. Dit onderzoek moest zowel Rijks- als privé-instellingen omvatten. Na al dit onderzoek wordt er tenslotte in 1923 een commissie ad hoc ingesteld, nu om te bekijken hoe het gesteld is met
- S4 -
het 'toegepast-natuurwetenschappelijk onderzoek'. In haar rapport verhaalt deze kommissie hoe weinig samenwerking er bestaat tussen keuringsdiensten en proefstations aan de ene kant, en laboratotia voor researchwerk (ook die van universiteiten en T.H.) aan de andere kant. De konklusie van deze kommissie is dat het de plicht van de overheid is om in deze krachtdadig voor te gaan. Intussen was wel in 1920 de al genoemde "Rijksvoorlichtingsdienst ten behoeve van de Vezelhandel en de Vezelnijverheid" opgericht, die anders werkte dan het Rubberinstituut en wel met een kommissie van advies, waarin ook een aantal direkteuren van belanghebbende bedrijven zitting had. In 1921 werd een "Commissie van advies en onderzoek inzake Surinaamse Houtsoorten" ingesteld op verzoek van de betrokken minister en onder voorzitterschap van de al eerder genoemde Van Iterson, die in het laboratorium voor Technische Botanie van de T.H. in Delft' voor dit doel het nodige onderzoek deed. b. Nieuwe nieuwe
industrieën, de ekonomische onderzoeksinstituten.
krisis,
Men ziet dus in Nederland naast een toenemende verwetenschappelijking van de industrie een grotere belangstelling voor en behoefte aan voorlichtings- en onderzoeksinstituten naast de onderwijsinstellingen ontstaan. Deze behoefte wordt sterker als de luchtvaart steeds belangrijker wordt, de electronica snel ontwikkeld wordt en de kunststoffen natuurprodukten gaan vervangen: kunstmest, kunstzijde, kunstrubber en vele andere synthetische produkten. In Nederland worden in 1918 Hoogovens, de Zoutindustrie en de Algemene Kunstzijde Unie van de grond getild. In 1930 wordt bij de Staatsmijn ~laurits een stikstofbindingsbedrijf voor de synthetische bereiding van ammoniak als grondstof voor kunstmest gevestigd, in de ekonomische krisis! In deze zelfde krisis zoeken veel industrieën naar andere aktiviteiten, Hoogovens neemt deel in de Eerste Nederlandsche Cement Industrie (E.N.C.I.) en de Cement Haatschappij (Cemij). In 1932 wordt tenslotte de "Nederlandsche Centrale Organisatie voor toegepast-natuurwetenschappelijk onderzoek" opgericht, die bedoeld was om bijzondere organisaties in het leven te roepen, wat echter uiterst moeizaam verliep. De reeds bekende Van Iterson was eerste voorzitter. In 1934 werd de Nijverheidsorganisatie T.N.O. opgericht, in 1940 de Voedingsorganisatie T.N.O., in 1943 de Landbouworganisatie T.N.O. en de Landbouwnijverheidsorganisatie. Sommige hiervan zijn later opgeheven, omgedoopt of samengesmolten met andere. Het opbouwwerk verliep echter nogal gebrekkig. Zo bleven de verschillende regeringsvoorlichtingsinstellingen (Rubber, Textiel, Voeding, enz.) buiten de Centrale organisatie. Enkele redenen hiervoor zijn het overwegend belang van handel en landbouw voor de toenmalige Nederlandse ekonomie en de langzame binnenlandse industrialisatie. De in de koloniën werkende industrieën waren veelal uitsluitend gericht op het winnen van grondstoffen, eenvoudige verwerking en tenslotte verkoop hiervan. Olie dient dan nog voornamelijk voor de raffinage van petroleum en is pas ontdekt als·grondstof voor allerlei synthetische produkten, zoals synthetische garens. Verder gaat de opbouw van de nationale industrie zo langzaam, omdat de koloniale winsten voor de beleggers veel aantrekkelijker zijn. Deze opbouw wordt verder bemoeilijkt als
- ss na 1931 Japan Nederland als leverancier van industriële produkten aan Nederlandsch-Indië voorbijstreeft. Dit leidde tot beschermende maatregelen, zoals overal de internationale concurrentie tot nationale bescherming leidde. Overal ter wereld nam de bewapening toe, gebruikmakend van de resultaten van natuurwetenschappelijk onderzoek. Ook Nederland bezat instellingen waar oorlogsonderzoek werd gedaan: onder het toenmalige Ministerie van Oorlog werd in 1927 een "Physisch Laboratorium" opgericht, dat onder toezicht stond van de "Commissie voor Physische Strijdmiddelen". Dichter bij de oorlog, in 1939, werd het "Centraal Laboratorium van het algemeen Hoofdkwartier van de Generale staf" opgericht, dat onder leiding stond van de "Commissie nopens Chemische en Aanverwante Strijdmiddelen". Bovendien was er nog het "Scheikundig Bedrijfslaboratorium der Artillerie-Inrichtingen", dat tijdens de bezetting onder de naam "Laboratorium Poortlandlaan" in de T.N.O.-Organisatie een gecamoufleerd bestaan leidde. c. Twee wereldoorlogen en een economische crisis beinvloeden de richting van de wetenschappe~ lijke en technische ontwikkeling. Wat is nu de invloed van de oorlog geweest op de houding van overheid, industrie, leger en wetenschappers ten aanzien van wetenschappelijk onderzoek? Voor dit doel citeren we Professor Sizoo, jarenlang voorzitter van de in 1946 opgerichte Rijksverdedigingsorganisatie T.N.O., uit het gedenkboek "Een kwarteeuw T.N.O. 1932 - 1957", blz. 102 - 103: "v66r de eerste wereldoorlog had de technisch-industriële ontwikkeling voor het maatschappelijk leven de massa-produktie, de mechanische precisie-fabricage en de inwendige verbrandingsmotor opgeleverd. Voor de oorlogvoering resulteerden daaruit de mechanisering en de motorisering van de strijdmiddelen. Technisch gezien sluit het begin van de tweede wereldoorlog aan bij het einde van de eerste. Tank, ·vliegtuig, onderzeeboot, machinegeweer, torpedo, radiocommunicatie waren de strijdmiddelen, waarmee de oorlog werd ingezet; wel verder ontwikkeld, maar zij waren niettemin reeds aan het einde van de eerste wereldoorlog voorhanden. Dat ook nu de krijgskunde weer een beroep zou doen op techniek en industrie om nieuwe middelen van afweer en aanval te leveren, viel te voorzien. ~1aar ditmaal drong het beroep verder door, nl. tot het toegepast natuurwetenschappelijk onderzoek zelf. Niet alleen de volledige industriële capaciteit, inclusief die van haar ontwikkelingslaboratoria, maar ook het wetenschappelijk speurwerk zelf werd, met name aan geallieerde zijde, voor de oorlogsinspanning opgeëist en het resultaat was, dat de oorlog veelszins door andere wapenen werd beslist dan waarmee hij werd begonnen. Recent ontsloten gebieden der natuurkunde - electronica, atoomfysica en kernfysica - werden daarbij in ongekend hoog tempo getechnificeerd en met reeds voorhanden of alsnog verder ontwikkelde mechanische, electrische, chemische en thermische technieken gecombineerd en vervlochten. Scheikunde en bacteriologie werden niet alleen betrokken in de
- 56 voorbereiding op een mogelijke, gelukkig nooit uitgebroken chemische en biologische oorlogvoering, maar evenzeer ingezet voor de talloze problemen van materieel en personeel. Hetzelfde was het geval met het medisch biologische en farmacologisch speurwerk". Hier wordt opgeroepen om aan deze bewapeningswedloop mee te doen en ook nog het feit vermeld dat in de laatste oorlog wiskunde, fysiologie en psychologie hun steentje aan de overwinning der geallieerden bijdroegen. De konklusie van Sizoo is: "Deze volledige inschakeling van het natuurwetenschappelijk speurwerk in de oorlogsinspanning moest tijdens de oorlog veelal geschieden door ad hoc geconstrueerde vormen van organisatie .... Juist door de geschetste ontwikkeling is een moderne krijgsmacht in al haar onderdelen zodanig vervlochten met natuurwetenschappelijke hulpmiddelen en methoden, dat in stand en op peil houden ervan niet meer mogelijk is zonder het bezit van een afzonderlijke sector voor mili taire research". Hieruit blijkt dus dat in deze periode een vergaande integratie van militaire, industriële en universitaire research is waar te nemen. De bedoeling van de voortgaande vervlechting was na 1945 om bij een mogelijke chemische en biologische oorlog de 'gewone' industrie zo sterk en geschikt mogelijk te doen zijn om als land niet verpletterd uit de strijd te komen. Om al deze problemen het hoofd te kunnen bieden is kennis van natuurverschijnselen en beheersing van deze in de techniek een eerste vereiste . Voor dit doel wordt dan hier de "Nederlandse Organisatie voor Zuiver-Wetenschappelijk Onderzoek", afgekort Z.W.O., opgericht in de periode 1945-1949. Deze organisatie treedt aktief in werking in 1950. In een bespreking over de oprichting van deze organisatie op 13 september 1945 tussen de regering Schermerhorn en T.N . O. wordt nog eens benadrukt dat de leidende machten tijdens de oorlog ten opzichte van de andere een enorme voorsprong opbouwden. In het werkje "Nederlandse Organisatie voor Zuiver-Wetenschappelijk Onderzoek, voorbereiding en werkzaamheden in de oprichtingsperiode 1945-1949" staat het verslag van genoemde bespreking . Wij citeren hieruit van blz. 5: "Er werd gekonstateerd, dat in Nederland het wetenschappelijk onderzoek vergeleken met die landen, die een leidend aandeel hadden gehad in de zojuist beëindigde oorlog, niet meer op hetzelfde hoge peil stond als in vroeger jaren en dus met kracht ter hand moest worden genomen. De vorming van wetenschappelijke onderzoekers moest worden gestimuleerd en het onderzoek zelf georganiseerd en gecoördineerd, niet alleen op natuurwetenschappelijk maar ook op sociaal en ekonomisch terrein ... Verband zou meteen worden gelegd tussen T.N.O., de universiteiten en de Industrie. De Minister-President stelde nadrukkelijk vast dat in de eerste plaats het zuiver-wetenschappelijk onderzoek zou moeten worden gestimuleerd". Hieraan ziet u maar weer hoe zuiver het zuiver-wetenschappelijk onderzoek is! 11en nam geen maatregelen voordat de situatie in andere landen, konkurrenten en voorlopers, was bekeken . Er werd een professor, Vening Heinesz, naar de Verenigde Staten gestuurd om
- 57 -
na te gaan hoe daar fondsen voor wetenschappelijk onder zoek werkten en een indruk op te doen hoe groot onze achterstand was. Ook moest hij de uitzendingsmogelijkheden van vergevorderde studenten bekijken. Er werd een commissie ingesteld om de zaak nader te bestuderen; hierin zaten vertegenwoordigers van de regering, van Universiteit en Hogeschool, van T.N.O., van Shell, Philips. De ervaringen van deze industrieën stonden model voor de schatting van de benodigde mankracht, installaties en kosten. Vertegenwoordigers van deze industrieën waren tevens hoogleraar. Het algemeen belang staat ' ook . toe om onderzoeken in de industrie te subsidiëren. . In dezelfde periode wordt vooral op aandringen van Holst, researchleider bij Philips, de "Stichting voor Fundamenteel Onderzoek der Materie", afgekort F.O . M., opgericht (1946); deze stichting wordt voor het grootste deel gesubsidieerd door het bovengenoemde Z.W.O .. Verder wordt door F. O.M., Philips en het gemeentebestuur van Amsterdam in 1946 de "Stichting Instituut voor Kernfysisch Onderzoek", afgekort l.K.a., opgericht. In de instituten van beide stichtingen F.O.M. en I . K.O. wordt vooral fysisch onderzoek gedaan. Nederland was in deze periode niet de enige die een militair, industrieel en universitair onderzoekscomplex aan het opzetten was. King, directeur-generaal voor wetenschappen van de "Organisatie voor Economische Samenwerking en Ontwikkeling", de O. E.S . O. ofwel de club van rijke westerse of niet-communistische landen, schrijft in een artikel "Wetenschapsbeleid, economische groei en de kwaliteit van het leven" het volgende op blz. 1 - 2: "Het oprichten van de "Advisory Council of Scientific Policy" (Raad van Advies voor Wetenschapsbeleid in de Verenigde Staten) in 1947 was een van de eerste systematische pogingen om het gebruik van de wetenschap voor het nationaal welzijn in vredes tijd te bevorderen, gebaseerd op de successen van de wetenschap tijdens de tweede wereldoorlog." Hier worden wij dus gewezen op het enorme belang dat de oorlog voor de vrede heeft en bij enig nadenken zullen wij ook tot de conclusie komen dat men niet over vrede zou spreken als men de oorlog niet kende. King gaat echter verder : "De tweede wereldoorlog, die uitgevochten en gewonnen werd op een basis van concurrerende technologie, toonde aan dat de bestaande instellingen van wetenschappelijk onderzoek veel te zwak waren, te beperkt in reikwijdte en duidelijk te weinig verbonden met de nationale behoefte om de technologische krachtsinspanningen te ondersteunen die de militaire behoeften eisten en door nieuwe wetenschappelijke ontdekkingen gesuggereerd werden." "De nationale doelen waarop het grootste deel van de onderzoeksactiviteiten gericht zijn en welke de groei van deze rechtvaardigen zijn defensie, economische groei en nationaal prestige." Hieruit blijkt welke visie nationale overheden hebben op de functie van grensverleggend natuurwetenschappelijk onderzoek: men wil er ook best de nationale grenzen mee verleggen (of verdedigen ?) ! Bij doelen die het nationaal prestige en de veiligheid dienen
- 58 -
worden in technologisch opzicht de grootste vorderingen gemaakt; deze gebieden zijn zeer aantrekkelijk voor de industrie, omdat de staat met de belastinggelden een zekere afnemer is van uiterst dure, nog in het proefstadium verkerende technieken en produkten . Er is dus, na contract, geen concurrentie en het hoge technologisch niveau van de te leveren defensiegoederen zijn ook ze'e r aantrekkelijk, omdat verkregen kennis en technieken door de afzonderlijke industrieën ~oor verhoging van de produktiviteit en introductie van nieuwe civiele produkten gebruikt kunnen worden. Het defensieonderzoek fungeert als motor van technologische, wetenschappelijke en economische ontwikkeling.
- S9 -
IV. ENKELE KARAKTERTREKKF.N VAN DE CHEMISCHE INDUSTRIE a. In 1 e i din g . In deel A werd onder IIl.a. 'Indeling in perioden' gesteld, dat daar een nadere definitie van de chemische industrie niet nodig was. Er werd aangevoerd dat het in de tijd verschuivende interesseveld een voldoende beschrijving bemoeilijkte. Van deze historische belasting zijn we ontdaan nu we intussen in de tegenwoordige tijd zijn beland. Het lijkt daarom terecht iets verder in te gaan op kenmerkende organisatorische en economische trekken van deze bedrijfstak. Toch blijft het lastig om een bruikbare definitie te geven, omdat verschillende landen een ardere indeling hanteren of omdat binnen sommige grote concerns een sterke verwevenheid van de chemische industrie met andere sectoren van nijverheid is ontstaan. De volgende omschrijving is aanbevolen door de Organisatie voor Economische Samenwerking en Ontwikkeling (O.E.S.O. of O.E.C.D. (Engels)), de zogenaamde "standard international classification": elementen en verbindingen (niet de metalen) bestanddelen van teer, aardolie en aardgas kleurstoffen, looistoffen en pigmenten medicinale en farmaceutische produkt en etherische'olieën, cosmetica, zeep en reinigingsmiddelen kunstmeststoffen springstoffen kunststoffen (niet de synthetische vezels) synthetische rubbers biociden zetmeel- en eiwitpreparaten; lijmen en dergelijke produkten fotografische materialen De moeilijkheden, die bij een dergelijke indeling naar voren komen, zijn hieruit al af te leiden; de ene keer betreft het produkten, zoals farmaceutische produkten, kunststoffen en de andere keer grondstoffen: aardolie en aardgas. Bovendien vallen de activiteiten van bijvoorbeeld AKZO hiermee niet geheel onder de chemische industrie, met name het oude AKU-gedeelte waar synthetische vezels worden gemaakt, valt erbuiten. Na deze dan toch gedeeltelijk mislukte poging om een goede omschrijving van de chemische industrie te geven, zal hieronder een beschrijving worden gegeven van enkele kenmerken van deze industrietak, zij het dat dit ruim moet worden opgevat, omdat een aantal bedrijven besproken worden die behoren tot wat men tegenwoordig de procesindustrie noemt; in de procesindustrie kunnen zowel chemische "a ls fysische processen een rol spelen. Daarna zullen enkele voorbeelden worden gegeven van de wisselwerking tussen het technisch onderwijs in Nederland en de aktiviteiten van de industrie, terwijl tot slot kort zal worden ingegaan op de positie van Nederland als producent van chemische produkten en als vestigingsplaats voor de chemische industrie.
- 60 -
b. Karaktertrekken
van
de
chemische
industrie.
Een beschrijving van de karaktertrekken van de chemische industrie is noodgedwongen beperkt, omdat de sector van deze en van de gehele procesindustrie aan snelle veranderingen onderhevig is en omdat bovendien recente gegevens over een aantal kenmerkende handelingen zoals handels- en octrooiafspraken, gezamenlijke exploitatie (in een aparte firma) van researchresultaten, samenwerking of coördinatie van onderzoek, e.d., niet in jaarverslagen en moeilijk in tijdschriftartikelen en boeken te vinden zijn. Na de hiernavolgende opsomming zal worden geprobeerd enig inzicht te geven in de samenhang tussen de verschillende punten. 1. De chemische industrie is in sterke mate leverancier van tussenprodukten, dat wil zeggen dat ze weinig direkt levert aan de consument, maar veel produceert dat als uitgangsstof dan wel ingrediënt dient voor andere sectoren van de industrie. 2. Zij is kapitaalintensief, dat wil zeggen dat de hoeveelheid geïnvesteerd kapitaal per werknemer groot is of het aantal arbeidsplaatsen relatief gering is. 3. De neiging bestaat om in steeds grotere eenheden te produceren of in steeds grotere complexen, waarbij processen betrokken worden in de richting van grondstofverwerking of in de richting van vervaardiging van eindprodukten en bijprodukten. 4. De uitgaven voor research zijn tamelijk hoog en er is een tendens om zeer gespecialiseerde research te bedrijven; de resultaten hiervan zijn zeer vaak vroeg of laat te koop in de vorm van produkt-kennis of een installatie. S. De samenwerking tussen verschillende bedrijven is redelijk. Hiervan getuige de manier waarop markt- en prijsafspraken worden gerespecteerd (hoewel vaak wettelijk verboden) , jointventures en licenties. Er wordt meer en meer gebruik gemaakt van de uitwisseling en verkoop van "know-how", soms door het oprichten van een gezamenlijke dochteronderneming. "Tussenprodukt" is een relatief begrip; wat voor de een grondstof is, is voor de ander een produkt dat de fabriek verlaat. De schakel tussen beide is koop en verkoop. Een ander relatief begrip is het onderscheid tussen hoofd- en bijprodukt. De manier waarop deze vaagheid aanleiding kan zijn tot aanzienlijke groei van een bedrijf is door mr. G.A. van Haeften, directeur van het Bureau van de Vereniging van de Nederlandse Chemische Industrie in een artikelenserie in Elseviers Weekblad eind 1964, duidelijk geïllustreerd. "In de vorige eeuw was er een winkelier die ulevellen verkocht. Hij wilde meer verdienen en ging ze zelf maken. Dat deed hij zo goed dat hij er veel van exporteerde. Een van zijn belangrijkste grondstoffen was gelatine en hij besloot zijn eigen gelatine te maken volgens een reeds lang bekend procédé. Daarmee deed hij zijn intrede in de chemische industrie en weldra ondervond hij dat hij een kettingreactie op gang gebracht had. Gelatine maakte hij uit beenderen en zoutzuur. Waarom niet eigen zoutzuur, ook weer op de toen bekende wijze, maken? Goed, uit zout en zwavel-
- 61 -
zuur. Dan ook maar zwavelzuur maken. Dat vroeg evenwel een te grote opzet, want om het zwavelzuur goedkoper te kunnen maken dan waarvoor hij het kopen kon, moest hij de produktie groter opzetten dan hij nodig had voor zijn zoutzuur. De rest verkopen? Dat vroeg om zeer dure opslagtanks. Goedkoper bleek het zijn overschot aan zwävelzuur in superfosfaat om te zetten. Hierdoor leerde onze winkelier, die allang fabrikant geworden was, de kunstmestmarkt kennen en die kennis zou hij prachtig kunnen benutten door stikstofmeststoffen te gaan maken. Hij nam een belang in een cokesfabriek en begon ammoniak te maken, dat hij met zwavelzuur omzette in zwavelzure ammoniak. Natuurlijk vroeg dat een sterke uitbreiding van zijn bestaande zwavelzuurproduktie. Hij maakte dat vooral uit pyriet en daarom werd een pyrietmijn gekocht. Hij maakte ook wat zwavelzuur uit zwavel en dat bracht hem ertoe met de cokes van zijn cokesfabriek zwavelkoolstof te gaan maken, dat samen met natronloog een oplosmiddel is voor de cellulose om er rayon uit te maken. Een belang in de rayonfabricage moest de afzet veilig stellen en daardoor leerde hij .... laten we stoppen. Na veertig jaar wist geen mens in het bedrijf meer dat het met een ulevel begonnen was. Dit buitenlands voorbeeld illustreert de neiging tot uitbreiding heel goed: men gaat de grondstof zelf maken en krijgt daardoor een bijprodukt, dat verwerkt wordt; kennis van bepaalde markten en bepaalde technieken voert tot het benutten daarvan door nieuwe produkties aan te snijden, waardoor ..... Deze kettingreactie heeft bedrijven doen ontstaan met tientallen en honderdtallen produkt en en begrijpelijk is het dat er geen twee van zulke bedrijven zijn die een gelijk programma vertonen, doordat hun uitgangspunt verschillend is. Montecatini kwam de chemie binnen met het maken van zwavelzuur uit eigen pyriet, terwijl Bayer voor zijn kleurstoffen langs de omweg van tussenprodukten tot de produktie van zwavelzuur kwam." De tegenwoordige groei verloopt anders. Een nieuwe installatie vergt hoge investeringen alsmede hoge uitgaven in de researchsector. Om zo min mogelijk het risico te lopen dat een concurrent eenzelfde proces in een grotere installatie gaat produceren waardoor hij tegen lagere prijzen kan leveren, start men vaak met zeer grote eenheden en hoopt door de lage prijs voldoende markt te creëren. Overcapaciteit is niet zelden het gevolg. Een manier om dit te voorkomen is om de produktie in andere landen door middel van jointventures in handen te houden. De gigantische bedragen die zodoende met de start van een nieuw produkt gemoeid zijn, verminderen de concurrentie tussen sommige sectoren van de chemische industrie. Toen de ulevellenfabrikant zwavelzuur nodig had moest hij een redelijk grote eenheid neerzetten. Tegenwoordig zou hij in zulke grote eenheden moeten produceren, dat het wellicht verstandiger zou zijn toch maar te kopen, dan wel met de zuurproducent te gaan samenwerken. Dit maakt de chemische industrie enerzijds sterk onderling afhankelijk en verzacht de onderlinge concurrentie, anderzijds werkt het fusies in de hand. Een aantal factoren zijn hierboven aangegeven, waardoor het streven naar grote eenheden in de chemische industrie begrijpelijk is. Het lijkt goed V~n Haeften hier nog een opmerking over te laten maken:
- 62 -
"Een tweemaal grotere capaciteit kost lang niet tweemaal zoveel en dat wil zeggen dat men dan veel meer en veel goedkoper produceert. Een opzet twee-, drie- of tienmaal zo groot vraagt geen man meer voor bediening van de apparaten en geen ingenieur meer voor het toezicht; de researchkosten blijven dezelfde, evenals de dure aanschaf van de meet- en regelapparatuur; men gebruikt tenslotte weinig meer bouwmateriaal." Deze opmerkingen zijn wat overdreven. Tenslotte is er wel degelijk research nodig voor vergroting van apparatuur en de hoeveelheid bouwmateriaal neemt weliswaar minder dan evenredig toe, maar dat betekent niet dat er maar 'weinig meer' nodig is. Toch geeft het citaat naar zijn bedoeling de werkelijkheid goed weer; de reden dat het opgenomen werd. Het voorgaande spitst zich - in een karakterisering van de chemische industrie - toe op nieuwe produkten en grote bedrijven. Dit lijkt minder juist omdat er ook "gevestigde" produkten en een groot aantal kleinere bedrijven zijn. Toch wordt het gezicht van de sector er vrij goed door bepaald. Hieronder zullen een aantal illustraties volgen van enkele genoemde eigenschappen.
1. Reclame Hoewel het aantal chemische produkten, dat direkt voor de konsument wordt geleverd betrekkelijk gering is, zijn er toch een aantal produkten die geheel synthetisch van aard zijn of waarbij de chemie een belangrijke rol speelt in de produktie. De konsument heeft daarbij weinig inzicht wat hem precies wordt aangeboden en dat maakt de markt voor deze produkten door het gebruik van andere verpakking, andere namen of iets gewijzigde eigenschappen, manipuleer~aar. In het verleden is de kracht van een goed gekozen naam al bewezen toen Lever (die later met Jurgens en Van de Bergh het Uni lever-concern vormde) de toen gebruikelijke staven zeep in stukjes sneed, er een papiertje om deed en dit produkt de aantrekkelijke naam "Sunlight" gaf. Lever ruilde op deze manier op den duur zijn kruidenierswinkeltje voor enkele tientallen zeep- en aanverwante fabrieken. Tegenwoordig zoekt men toch wel op soortgelijke manier naar verruiming van de afzetmarkt, bijvoorbeeld door nieuwe wasmiddelen, nieuwe synthetische of gemengde vezels voor kleding, e.d. In 1970- 1971 stonden qua omvang van de reclameuitgaven in Nederland de volgende vier sectoren bovenaan: cosmetica, wasmiddelen, kleding en vervoer.
2. Markt- en prijsafspraken Solvay (zie deel A onder III.f. "Continue processen en synthetische produkten") was voorzichtig - zonder zijn concurrenten af te schrikken - met zijn nieuwe proces begonnen. Als hij sterk genoeg is verdeelt hij met zijn Engelse licentiehouders de wereldmarkt. Tegenwoordig zijn dergelijke afspraken bij de wetgevers niet meer zo welkom en moeten ze via wandelgangen en diners geregeld worden. Dat men veelal gemaakte afspraken respecteert is te begrijpen als men zich realiseert welke grote kapitaalsbelangen ermee gemoeid gaan. Een voorbeeld van de wijze waarop internationale ondernemingen aan de controle van nationale overheden ontglipp~n is de organisati~vo~
- 63 -
van Uni lever. Een voorlichtingsboekje van dit concern "Wat Uni lever is en doet" vermeldt: "Er zijn twee moedermaatschappij en: Uni lever N. V. te Rotterdam en Unilever Limited te Londen ... Deze organisatievorm met twee topmaatschappijen, die zijn oorsprong vond in fiscale en financiële overwegingen, heeft bovendien het voordeel van een groot aanpassingsvermogen . !loe is nu de samenwerking tussen de twee maatschappijen gewaarborgd ? ..... vooral door het feit, dat het bestuur van beide maatschappijen in dezelfde handen berust. De raden van bestuur, dat wil zeggen de directies van Unilever N.V. en Unilever Limited bestaan uit dezelfde personen." Overigens is de overheid lang niet altijd lelijk tegen de chemische industrie. Omdat chemische produkten belangrijk zijn voor vele andere industrieën is het van groot industrieel belang tenminste een aantal basisprodukten in eigen land te maken, bijvoorbeeld soda, zwavelzuur, zoutzuur, natronloog, chloor, enz. Daarnaast kan de levering van apparaten belangrijk zijn voor de metaalindustrie. Als voorbeeld van een marktbescherming (in dit geval van de E.E.G.) zal hier het invoertarief voor zout volgen. Hierin is de vrij gebruikelijke tendens dat, naarmate de produkten verder bewerkt zijn, het tarief hoger wordt (denk bijvoorbeeld aan chocolade-cacao, schoenen-leer, katoengeweven stoffen enz.) te herkennen: Invoerheffing per ton , E.E.G.-tarief geconcentreerd zeewater f 0,00 zout voor de chemische industrie - 3,62 gedenatureerd zout -10,86 overig zout -34,75 De bewijskracht van het bovenstaande is niet erg groot. Zoals eerder gezegd zijn afspraken tussen industrieën voor een buitenstaander niet altijd even eenvoudig te ach.terhalen, maar de aangegeven tendens tot nauwere samenwerking is hopelijk enigszins geïllustreerd.
3. Research Onderzoek is een belangrijke factor in de ontwikkeling van de chemische industrie. Bij de produkten die direkt voor de konsument worden gemaakt speelt daarbij de mogelijkheid om de markt te manipuleren een rol. Wasmiddelen, waterontharder en 'moderne' kleuren voor deklagen en textiel zijn daarvan een aktuele illustratie. /let het aan mode onderhevig worden van een produkt kan de produktie ervan weer sterk gaan stijgen. Bij het zoeken naar andere eigenschappen speelt de research een belangrijke rol. Verder wordt door de industriële kopers van chemische produkten een constant kwaliteitsprodukt gewenst, vaak van nauw gedefinieerde zuiverheid, zodat continue, goed beheersbare processen ontwikkeld zijn of worden. Daarnaast is er bedrijfsresearch om de produktiviteit te doen stijgen, wat - zoals reeds bij de tendens tot schaalvergroting is gezegd - betekent, dat de produktie groeit bij eenzelfde of dalend aantal arbeidsplaatsen. Bij een aantal chemische bedrijven zien we dit proces tijdens de crisis van 1929 in sterke mate optreden, waardoor de werkloosheid
- 64 vergroot werd . Zoals al hiervoor naar voren werd gebracht, was de Eerste Wereldoorlog en de tendens naar zelfvoorziening daarna een belangrijke stimulans voor de chemische industrie. Tezamen met de invloeden van de crisis namen de researchactiviteiten sterk toe, waarvan hieronder een aantal voorbeelden: De Staatsmijnen slagen er onder directie van prof. dr. ir. F.K.Th. van !terson en het werk van dr. ir. D:P. Ross van Lennep in de installaties en procédés te verbeteren, de produktie te vergroten, op andere produkten over te schakelen en zo de kostprijs te verlagen om internationaal mee te kunnen. In 1930 wordt prof. ir. J.P. de Vooys direkteur van de A.K.U.; tussen 1929 en 1930 wordt het personeel gehalveerd bij gelijkblijvende produktie. De A.K.U. richt in de crisisperiode het N. V. Onderzoekinstituut "Research" op. In de periode van 1931 1939 wordt de treksterkte van rayon verdubbeld en de produktie per arbeider vertienvoudigd. Ook de regering, in dit geval de minister van Handel en Nijverheid prof.dr.ir. H.C.J.H. Gelissen, ziet de ernst van de situatie in en komt aan de gevoelde behoefte naar nieuwe industriële mogelijkheden tegem~~t door oprichting van Economische Technologische Instituten (E.T.I.), het Centraal Instituut voor Industrieontwikkeling (C.I.V.I.) en de Economische Voorlichtingsdienst (E. V. D.) •
In 1932 wordt de semi-overheidsorganisatie Toegepast Natuurwetenschappelijk Onderzoek (T.N.O.) opgericht. Vele instituten van deze organisatie houden zich bezig met min of meer chemisch gerichte onderwerpen. Hun tegenwoordige namen zijn: het Analytisch Laboratorium, het Centraal Laboratorium, het Keramisch Instituut, het Kunststoffen Instituut, het Rubber Instituut, het Verf Instituut en het Vezel Instituut. De verscherpte concurrentie in die periode uit zich in de verhoogde aandacht voor het octrooirecht en octrooimogelijkheden, zodat bij verschillende grote bedrijven octrooi-afdelingen en -specialisten verschijnen. In de periode van opbouw na de Tweede Wereldoorlog, waarin de Nederlandse chemische industrie zich ontwikkelt tot een goed gestructureerd geheel, richten o.a. de Centrale Suiker, Ket jen, Servo, Philips, Duphar en Uni lever afzonderlijke chemische laboratoria op. Na 1957, het oprichtingsjaar van de Europese Economische Gemeenschap, neemt de concurrentie en de research toe. In 1959 worden de bedrijfslaboratoria opgericht of uitgebreid bij Brocades-Stheeman, de Chemische Fabriek "Naarden" en het Plastic-laboratorium van Shell. In 1960 volgt Pieter Schoen. In 1962 breiden Philips-Duphar (in Den Haag en Weesp) en Was de Wit hun laboratoria uit en richt de Koninklijke Nederlandse Zoutindustrie de N.V. Centrale Research op. In 1964 volgen nieuwe laboratoria of uitbreiding ervan bij Cindu, Haagen, Sikkens en opnieuw bij Philips-Duphar. In 1965 wederom bij Shell en de Chemische Fabriek "Naarden". In 1966 A.K.U. en de Schiedamse Melkzuurfabriek. In hetzelfde jaar breidt Philips in Petten zijn laboratorium voor onderzoek en produktie van radio-actieve materialen uit.
- 65 -
4. Samenwepking via gezamenlijke instituten. Hiervoor is al aangestipt dat de grote kapitaalbelangen, die bij de huidige schaal van de chemische industrie gemoeid zijn, tot bepaalde vormen van samenwerking hebben geleid. Een door zijn opstelling "natuurlijk" trefpunt van de industrie, de universiteiten en hogescholen, waar de resultaten van fundamenteel onderzoek voor ieder beschikbaar zijn, wordt hierna nog besproken. Hier gaat het om een georganiseerde samenwerking in stichtingen en gezamenlijke instituten waarvan enkele voorbeelden volgen. In 1917 werd een "Commissie tot regeling van de opleiding van chemisch hulppersoneel" ingesteld met prof. dr. H. Schoorl als vo'orzitter. Deze commissie heeft het analistenexamen ingesteld. In 1920 werd in Frankfurt de eerste Achema, "Ausstellung Chemische Apparate" gehouden. In 1926 werd de Dechema, de "Deutsche Gesellschaft für Chemische Apparatewesen", opgericht. Deze zijn beide van groot belang voor de Nederlandse industrie. In 1923 kreeg de in 1903 opgerichte Koninklijke Nederlandse Chemische Vereniging (K.N.C.V.) een sectie voor brandstofchemie (in de Eerste Wereldoorlog was de kolenproduktie verdubbeld, wat een belangrijke stimulans was voor de "teerchemie") ; in 1926 werd deze sectie omgedoopt in bedrijfschemie, in 1946 tot Sectie voor Chemische Technologie en Bedrijfschemie en in 1958 tot Sectie voor Chemische Technologie, aldus de industriële ontwikkeling op eigen wijze volgend. In 1948 kreeg het Koninklijk Instituut van Ingenieurs (K.I.V.I.) een afdeling voor Chemische Techniek. In 1954 werd in Amsterdam de Internationale Werkgroep voor Chemische Reactietechniek opgericht, die enkele Europese symposia heeft georganiseerd. In 1957 kreeg de K.N.C.V. een sectie voor Vetchemie en Wasmiddelen, wat de wetenschappelijke belangstelling in deze branche versterkte. De Stichting Nederlandse Apparaten voor de Procesindustrie (N.A.P.) verzorgde een catalogus, waardoor de aandacht van de chemische industrie meer op de Nederlandse metaalindustrie werd gevestigd en omgekeerd. c. De relatie tussen de Nederlandse chemische industrie en het technisch onderwijs in Nederland. Gezien het feit dat deel A voor het grootste deel was gewijd aan het beschrijven van de wisselwerking tussen sociale, culturele, economische en wetenschappelijk-technische ontwikkeling, volgen hier een aantal voorbeelden van veranderingen bij het technisch onderwijs in Nederland. Voor de Eerste Wereldoorlog was de Nederlandse chemische industrie voornamelijk georiënteerd op landbouwprodukten, zowel uit eigen land als uit Indië; de Technische Hogeschool in Delft had een buitengewone leerstoel voor oliën en vetten;
- 66 Amsterdam was een school voor Suikerindustrie rijk, toen nog volledig georiënteerd op rietsuikerproduktie. Na de Eerste Wereldoorlog bleef de interesse voor de chemie groot: in 1917 werd de eerste afdeling voor Chemische Techniek in Nederland gevestigd aan de Middelbaar Technische School te Dordrecht (nu H.T.S.); in 1920 werd in Delft een bijzondere leerstoel voor Technologie der vaste brandstoffen gevestigd, nadat in de Eerste Wereldoorlog de Staatsmijnen sterk in belang en produktie waren toegenomen; in 1919 werd prof. Waterman in Delft benoemd tot hoogleraar in de chemische technologie. Zijn inaugurele rede was getiteld "Wetenschap en Chemische Industrie". Deze wapenspreuk is hij in zijn verdere loopbaan niet ontrouw geworden; in hetzelfde jaar kreeg de M.T.S. in Amsterdam een afdeling Chemische Techniek; in 1930 volgde de M.T . S. in Heerlen; in 1922 werd Von Pritzelwitz van der Horst hoogleraar aan de T.H.D. om onderwijs te geven in "Werktuigonderdelen en apparaten voor scheikundige bedrijven"; na 1936 doceerde prof. dr. W.J.D; van Dijck, bijzonder hoogleraar, fysische technologie. Daarnaast was hij adviseur van de Shell-directie. Ter ere van zijn 60 e verjaardag bundelde de octrooiafdeling van de N.V. Bataafsche Petroleum Maatschappij de octrooien, die hij tussen 1929 en 1959 verkreeg; het waren er 76. Na de Tweede Wereldoorlog en in versterkte mate na de oprichting van de E.E.G. nam de chemische industrie in bedrijvigheid snel toe. Dit vond ook zijn neerslag in het onderwijs: in 1949 werd de leerstoel Chemische Werktuigen aan de afdeling der Werktuigbouwkunde van de T.H.D. opgericht met als eerste hoogleraar prof. ir. E.F. Boon, tevens voorzitter van de Stichting Nederlandse Apparaten voor de Procesindustrie (N.A.P.) ; de opleidingen op M.T.S.-niveau breidden zich uit; 1951 Eindhoven, 1952 Groningen, 1956 in Breda. In de zestiger jaren volgden nog Hengelo en Den Haag. Verder werd de Hogere Textielschool in Enschede omgezet in een H.T.S. voor Procestechniek; in 1958 werd de tweede TH in Eindhoven geopend mede met de opleiding tot scheikundig ingenieur. In 1964 volgde Twente; in 1951 werden de door de B.P.M. aan de T.H.-Delft geschonken proeffabrieken voor fysische en chemische technologie geopend. De relatie tussen de inhoud van het technisch onderwijs en de ontwikkeling van de industrie is hier in concreto geïllustreerd, daar waar dit in abstracte termen in deel B al aangeduid werd. Het bij het onderwijs behorende onderzoek aan de Technische Hogescholen wordt hierdoor ook mede gekleurd. d. Iets meer over chemische bedrijven in Nederland. Hieronder zullen eerst enige namen worden genoemd van firma's die in Nederland onder de procesindustrie vallen, met hun voornaamste
- 67 -
activiteit of groep activiteiten. Gezien de mogelijke zeer snelle verschuivingen in samenstelling van het produktenpakket van de industrieën in deze sector kan het zijn dat deze gegevens niet geheel juist meer zijn. De bedoeling is om wat duidelijker aan te geven waarover gepraat wordt, zodat minder belangrijk is dat de opsomming niet de meest recente gegevens bevat. Na deze opsomming zal nog iets gezegd worden over de algemene situatie in Nederland voor de procesindustrie. 1. C hem i s c heb e d rij ven
in
Ne der 1 a n d
(september 1970)
a. De grote i nt ernationa le ondernemingen . de Koninklijke Shell Groep: olieraffinage, organische basischemicaliën, research, metaalindustrie via Billiton Unilever: wasmiddelen, plastics, voedingsmiddelen . Philips: kernenergie, geneesmiddelen, plastics via deelneming in Synres-Almoco. Hoogovens: plastics via deelneming in Shell-Holland Building Co. en kunstmest via deelneming in de Verenigde Kunstmest Fabrieken. D.S.M.: energie-opwekking door deelneming in de N.A. M. , olieraffinage door deelneming in Shell / D.S . H.-raffinaders, steenkool, kunststoffen via deelneming in Synres-Almoco, organische en anorganische basischemicaliën, plastics, kunstmeststoffen, enz. A.K.Z.O.: De lijst werd bij de D.S.M. al wat langer. De A.K.Z.O. is echter groter en nog meer verscheiden . Hier zal daarom bij WIjZe van voorbeeld hoe een dergelijk groot concern tot stand komt, de groei van K.Z.O. en A.K.U. worden toegelicht. Voor K.Z.a. zal Van Haeften weer het woord krijgen: "De Zout-Organon-groep is veruit de veelzijdigste concentratie in ons land. De voornaamste bouwstenen: Kon. Zout, Ket jen, Sikkens, Zwanenberg, Organon, Noury & Van der Lande en Kempense Zink. Eerst vormden zich Kon. Zout-Ketjen-Sikkens en OrganonNoury en daarna verenigden deze beide groeperingen zich in 1967. Eerst iets over de Kon. Zout. Laten we niet vergeten dat de Kon. Zout niet van oorsprong een chemische fabriek is; het is een zoutmijn, waarbij sommigen de "z" meer als een zeer zachte Limburgse "g" uitspreken. De maatschappij beschikt in Twente en Groningen over een zoutvoorraad groter dan vierhonderdmaal de huidige wereldconsumptie. Het voornaamste produkt was zout, maar de chemie mag er zijn: electrolysebedrijven in Hengelo, Delfzijl en de Botlek (niet voor niets, want daar wordt nogal gechloreerd), soda in Delfzijl, verscheidene gechloreerde tussenprodukten in Hengelo. Enige jaren geleden werden geadopteerd Electro (carbid, zuurstof en stikstof-Amsterdam), Albatros (superfosfaat-Pernis, Amsterdam en Kralingseveer) en Gembo (waterglas, borax, verf en drukinkt - Winschoten en Amsterdam). Daarna werd gehuwd met Ket jen (zwavelzuur, produkten die het kraakproces regelen en versnellen, en saccharine - Amsterdam), die ook al enige kinderen - en dat van verschillende huidskleur - meebracht, nl. Ketj en-Carbon (roet - Botlek), Cyanamid- Ketj en (katalysatoren-
- 68 -
Amsterdam) en Activit (ionenuitwisselaars - Amsterdam). Bij dat echtpaar trok Sikkens in met tal van kroost (o.a. Synthese, Talens, Ceta-Bever, Was de Wit, Flexa en Struyck). De Kon. Zout-Ket jen groep richtte samen met de Celanese de Konam op (azijnzuur, acetyleen, alcoholen enz.). Zwanenberg (Oss) ging vóór de oorlog slachtafvallen verwerken op hormonen, en onze grote farmaceutische fabriek Organon kwam daaruit voort; zij kwam van geneesmiddelen tot bestrijdingsmiddelen en groeide uit tot een groep: o.a. Ned. Cocaïne, Boldoot, Zwitsal, Loda, Clahsen, Kortman & Schulte, Echfa en Glim kwam erbij. De Noury-groep sloot zich aan (met o.a. de Electrochemische industrie, Roermond). Tenslotte trok de hele Zout-Organon-groep de Kempensche Zink tot zich en daarmede de gezamenlijke dochter, fabrikante van fluorverbindingen ." De A.K.U. is in hoofdzaak een bedrijf dat zich bezig houdt met synthetische vezels: door haar activiteiten op het gebied van grondstoffen hiervoor, zijn ook wat andere 'kunststof'-produkten ontstaan. De rayonbereiding volgens het viscose-procédé start in 1913 bij de Nederlandse Kunstzijdefabriek E.N.K.A. Na de eerste wereldoorlog leeft de kunstzijde-industrie door de verbeterde aanvoer van grondstoffen weer op en de produktie van E.N.K.A. en de Hollandse Kunstzijde Industrie (H.K.I.) nemen behoorlijk toe. In 1925 gaat E.N.K.A. samenwerken met Glanzstoffen Fabriken A.G. in de "Maatschappij tot Exploitatie van Kunstzijdefabrieken in het Buitenland". In 1929 gaan E.N.K.A. en H.K.I. samen in de A.K.U. Na de Tweede Wereldoorlog wordt de produktie van vezels uitgebreid: rayon, polyamide-, polyester- en acrylonitrilvezels. In de periode · van '50 tot '57 wordt de omzet van vezels en garens verhonderdvoudigd. Na '57 komt verdere samenwerking met buitenlandse firma's tot stand. In Delfzijl. wordt samen met Amoco de grondstof voor polyestervezel gemaakt (N.V. Petrochemie-A.K.U./Amoco). In 1967 koopt A.K.U. het Amoco-deel op. Samen met General Electric worden verschillende kunststoffen gemaakt en synthetische rubberlatices in samenwerking met Goodrich de Ciago. In november 1969 komt de fusie tussen A.K.U. en K.Z.O. tot stand: de naam A.K.Z.O. wordt hiervoor ingevoerd. Samen heeft men meer dan 100.000 werknemers in dienst, waarvan ongeveer 35.000 in Nederland. De omzet is meer dan 6 miljard gulden per jaar, zijn plaats is daarmee 7e op de Europese ranglijst en l2 e op de wereldranglijst van chemische bedrijven. Sinds de fusie heeft A. K. Z.O. 51 % van de aandelen van de Amerikaanse International Salt Cy verkregen, alle bij derden uitstaande Glanzstoff-aandelen opgekocht, Duyvis N.V. in Koog aid Zaan opgenomen en deelneming verworven in verschillende buitenlandse bedrijven. 8. rf,edeeltelijkJ Nederlandse firma's. Gist-Brocades: voedingsmiddelen en geneesmiddelen. Chemische fabriek Naarden: voedingsmiddelen, smaak- en reukstoffen. Koninklijke Scholten-Honig: was- en voedingsmiddelen. Vredestein: synthetische rubbers.
- 69 -
Lijm- en Gelatinefabriek Delft: plakmiddelen en samen met National Starch &Chemical: plastics. Nijverdal ten Cate: synthetische vezels, o.a. in samenwerking met Thiokol . Cindu-Key &Kramer : verf, lak en coatings en ' organische basischemicaliën, samen met U.S. Steel en Neville Chemical. y. BuitenZandse fi rma 's
Du Pont Nederland: plastics. Dow Chemical Nederland: organische basischemicaliën. Zuid Chemie van Pechiney-Saint Gobain: anorganische basischemicaliën. Petrofina kocht Pieter Schoen en zijn dochter Veveo alsmede International Coating Materials op: verf, lak en coatings. Ralston maakt deel uit van de Amerikaanse Sherwin Williams. Hoechst heeft vier dochters in Nederland: Hoechst Vlissingen, Tercanal, Polymeerfabrieken Breda en Weerter Kunststoffenfabrieken, daarmee activiteiten ontplooiend op het gebied van de plastics en organische basischemicaliën. General Resources is eigenaar van de Windmill Chemie, voorheen de Eerste Nederlandse Coöperatieve Kunstmestfabriek. Smeermiddelen worden o.a. door Quaker Chemical Holland en door de Nederlandse Raffinaderij voor Petroleumprodukten, dochter van Witco, op de markt gebracht. Ciba-Holland en Ligtermoet Chemie (beide van Ciba) en Merck &Co. brengen hier gemaakte geneesmiddelen op de markt. Bij de plastics is het een drukke bedoening, ook van buitenlandse bedrijven: Hercules, Polychemie en General Electric Plastics van General Electric, I·larbon Europe van Borg Warner, I. C. I. -Holland en tenslotte Synres van Allied Chemical. Solvay produceert in Nederland anorganische basischemicaliën 'en plastics, middels zijn dochters : Boekelo Foliën, Natron Chemie en Wee sp Plastics. De Nederlandse Stikstof Maatschappij (kunstmest) is voor 25 % in bezit van I. C. I. en voor 69 % van Montedison. De oliemaatschappijen Socony Mobil Oil, Gulf Oil, British Petroleum, Esso Chemical, Total, Chevron Oil houden zich in Nederland bezig met olieraffinage en de fabricage van kunstmest, verf, lakken en coatings. 2. Nederland als vestigingsplaats buitenlandse bedrijven.
voor
In de opsomming hierboven is het aantal buitenlandse bedrijven relatief groot. Veel vestigingen zijn pas na de oprichting van de E. E.G. gekomen. Voor de Tweede Wereldoorlog waren alleen de margarine-, rayon- en kunstmestsector in Nederland van internationaal belang. Verf en vernis, minerale zuren, natronloog en farmaceutische produkten waren in opkomst. Tijdens en na de Tweede Wereldoorlog stimuleerde de strenge controle op gelduitvoer de opkomst van zelfvoorzienende, dat wil zeggen exportvervangende produkten. Deze ontwikkeling zette door, zodat ook aanzienlijke hoeveelheden geëxporteerd konden worden. Door het verlies van Nederlands Indië stimu-
- 70-
leerde de regering de industrie en speciaal de chemische met succes. In 1955 is de chemische sector redelijk volgroeid en exporteerde zij de helft van haar produktie, ondanks de in de vijftiger jaren weer terugkomende (West)duitse concurrentie. De E.E.G. opent dan de mogelijkheid om te gaan produceren voor een grote thuismarkt, wat de produktie van "bulk"goederen sterk stimuleert. Maar al voordat het wegvallen van tarieven deze stimulans gaf, bleek Nederland al zeer aantrekkelijk voor het vestigen van olieraffinaderijen. r.hemische produkten zijn namelijk erg gevoelig voor tarieven, olieprodukten echter uitgezonderd. Nederland, gunstig gelegen aan de mond van de Rijn, Maas en Schelde, biedt de mogelijkheid om produkten uit Zwitserland, Frankrijk en West-Duitsland eenvoudig aan te voeren. De ligging aan de Noordzee betekent een korte verbinding met de industriële centra in het oosten van Engeland. Het Noordeuropese wegennet is goed ontwikkeld en de beschikbaarheid van grondstoffen als zout, aardgas, aardolie, steenkool en zwavel en andere basischemicaliën in Nederland zijn ook begunstigende factoren. Daarnaast spelen factoren als geschoolde arbeid, de mogelijkheid om afval kwijt te raken, beschikbaarheid van koelwater, beschikbaarheid van bouwterreinen en dergelijke een rol. 3. Nederland vergeleken met zijn buren. In 1968 lag de omzet van chemische produkten per hoofd van de bevolking volgens gegevens van de O.E.S.O. in Nederland het hoogste van de E.E.G. op U.S.$ 168,5. Zwitserland en West-Duitsland waren de Europese landen die daar vlak onder lagen en in de wereld namen we de tweede plaats in na de V.S. De exportinkomsten van chemische produkten bedroegen ongeveer 70 % van de totale omzet. In 1968 was de groei van de chemische sector, nl. 14,7 % , het groots.te in Nederland; de metaal- en electrotechnische industrie volgden met 12,1 % omzetvergroting. Binnen de chemische sector waren plastics de sterkst groeiende produkten. Binnen de E.E.G. bekeken komen we in de sector van de metalen wat achteraan, maar in de kunstmeststoffen slaan we weer een uitstekend figuur, terwijl we wat de produktie van aardgas en aardolie en de capaciteit tot aardolieraffinage betreft een zeer duidelijke voorsprong genieten. Het gevolg van deze concentratie van vervuilende bedrijven op een klein grondgebied uit zich niet alleen in de verhoging van het nationaal produkt, maar ook in de water- en luchtvervuilingsproblemen, met name in het Zuidwesten van ons land.
."
"~ni
,r",
- 71 -
LITERATUUR BIJ DEEL B Er.ONOMISCHE EN SOCIALE GESCHIEDENIS:
Brugmans , I. J. , Paardenkracht en mensenkracht, sociaal-economische geschiedenis van Nederland 1795 - 1940, Den Haag, Nijhoff, 1961. Houtte, J.A. van, Economische en sociale geschiedenis van de lage landen, Zeist, De Haan, 1964. Rhijn, A.A.T. van, 25 jaar industriële ontwikkeling, lezing t.g.v. het symposium: De wisselwerking tussen technische wetenschap en maatschappij in België en Nederland gedurende 19451970, Amsterdam, 7 en 8 oktober 1971, nog niet gepubliceerd. RoZand HoZst, H., Kapitaal en arbeid in Nederlànd, 2 delen, 1902 en 1926, Nijmegen, S.U.N., 1971. INSTELLINGEN VOOR WETENSCHAPPELIJK ONDERWIJS EN ONDERZOEK:
Bownans, A.A., Enkele historische notities over het ontstaan van de stichting F.O.M., in: F.O.M.-jaarverslag 1965, pp 12 - 14, Utrecht, Stichting F.O.M., 1966. F.O.M., I.K.O.,
Jaarverslagen 1965, Utrecht, Stichting F.O.M., 1966.
Kamp, A.P. (red.), De Technische Hogeschool Delft 1905 - 1955, Den Haag, Staatsdrukkerij, 1955. King, A., Science policy, economic growth and the qua1ity of life, Science Policy News 2, no. 1, pp 1 - 6 (1970). NetherZands ChemicaZ Society, Chemistry in wartime in the Netherlands, a review of the scientific work done by Dutch chemists in the years 1940 - 1945, Amsterdam, Centen's Uitg. Mij., 1947. Nieuwenburg, C.J. van, De opleiding tot scheikundig ingenieur, pp 246 - 255 in Kamp, A. F., De Technische Hogeschool, enz.
- 72 -
Sahrieke, B.J.O. (ed.) , Report on the scientific work done in the Netherlands on beha1f of the Dutch overseas territories during the period between approximate1y 1918 and 1943, Amsterdam, N.H.P.C. , 1948. T.N. O. ,
Een kwarteeuw T.N.O. 1932 - 1957, Den Haag, T.N.O., 1957. Z. W. 0.,
Nederlandse organisatie voor Zuiver - Wetenschappelijk Onderzoek, voorbereiding en werkzaa~~eden in de oprichtingsperiode 19451949, Den Haag, Z.W.O., 1950. WETENSCHAP, TECHNIEK EN INDUSTRIE:
Berakel, F.e.A.A. van, De veiligheid in de chemische industrie, intreerede T.H. Delft, 9 december 1955. Berg. P. J. van den. Chemische technologie en procesontwikkeling, intreerede T.H. Delft, 15 mei 1963, Delft, Waltman, 1963. Boon, E. F., Het arbeidsveld van de werktuigbouwkundige in het chemisch bedrijf, intreerede T.H . Delft, 5 okt. 1949, Delft, Waltman, 1949. Breuker. J •• Koolstra, G., Reijnders. L., Het militair industrieel kompleks in Nederland, Nijmegen, S.U.N., 1971. Dyak. W.J.D. van, Het vakgebied der physische technologie, intreerede T.H. Delft, 29 okt. 1936, Delft, 1936. Heertjes. P. M.• Chemische technologie en chemische techniek, intreerede T.H. Delft, 11 juni 1947, Delft, D.U.M., 1947. Jong, E.J. de, De werktuigbouwkundige ingenieur in de chemische industrie, intreerede T.H. Delft, 22 juni 1966, Delft, Wa1tman, 1966. Jong, W.A. de, Optimalisatie in de procesindustrie, intreerede T.H. Delft, Delft, Waltman, 1967.
- 73 -
Kramers, H., Onderzoek en ontwikkeling in de physische technologie, intreerede T.H. Delft, 24 maart 1948, Delft, D.U.M . , 1948. Landherg, P., Machines, loonen en menschen, intreerede T.H. Delft, 10 jan 1929, Delft, Waltman, 1929. Nieuwenburg, C.J. van, De handelsfunctie van den scheikundig ingenieur, intreerede T.H. Delft, 8 dec. 1920, Delft, Waltman, 1920. PritzeZwitz van der Horst, E.C. von, De betekenis der apparatenkennis gezien in verband met de ontwikkeling van de technologie der scheikundige bedrijven, intreerede T.H. Delft, 13 okt. 1937, Groningen, Wolters, 1937. CHEMISCHE INDUSTRIE IN NEDERLAND: A. K. Z. 0.,
Jaarverslag 1969, Arnhem, A.K.Z.O. N.V., 1970.
Baruch, F., Grote macht in klein land, 2 delen, Amsterdam, Pegasus, 1962. Berg, P.J. van den, Jong, W.A. de, Chemische werkwijzen, hoofds tuk I I, Delft, T.H. afd. Scheikundige Technologie, collegedictaat, 1970. ChemischWeekb Zad, The anatomy of chemical Holland, waarin o.a. : Ovel'diep, M., Basic chemicals at the basis of spectacular growth of Dutch chemical industry, pp 19 - 2., ; Reinshagen, P., Chemica1 companies in the Netherlands (+ map), pp 24 - 27; Chemisch Weekblad, speciaal nummer, sept. 1970. European ChemicaZ News, Netherlands '68, waarin o.a.: Frank, H.A., The Netherlands offers many opportunities for setting up chemical plant, pp 14, 16, 18; E. C.N., Chemical industry finances its own growth, pp 22, 24, 26;
- 74 -
Haeften, G.A. van, EEC stimulated growth of the Dutch industry, pp 30, 32; Schonfield, J.C., Distributing chemicals from the Netherlands, pp 36, 39, 40; MeT'zei, Z., Why Dow came to the Netherlands, pp 50, 52. Bell, D.M., COT'mack, S.B ., Why ICI came to the Netherlands, pp 54, 56; E; C.N;, Structure of the Dutch chemical industry, pp 58, 60, 62, 64, 68, 70; E. C.N., Major Dutch chemical plant, pp 72, 74; European Chemical News, May 17, 1968. Haeften, G.A. van, De chemische industrie in Nederland, Den Haag; Ver. v.d. Ned. Chem. Ind., 2e druk 1967. Koopmans , H., Vijftig jaar scheikundige nijverheid in Nederland, uitgegeven ter gelegenheid van het SO-jarig bestaan van het Hoogewerff-fonds, Delft, Waltman, 1967. UnileveT' N. V., Wat Uni lever is en doet, Rotterdam, Unilever N.V ., 1964. VlugteT', J. C., De ontwikkeling van de chemische industrie in Nederland, in: Handelsoverzicht, Nederlandse Kamer van Koophandel voor België en Luxemburg, nov. 1961, pp 3 - 7. V.N.C.I., K.N.C. V., K.I. V.I., C.I. V.I., De ontwikkeling van de Nederlandse procesindustrie, bevorderende en remmende factoren, Symposium, Amsterdam, 29 maart 1968, Den Haag, V.N.C.I., etc., 1968. WateT'man, H.I., Wetenschap en chemische industrie, intreerede T.H. Delft, 19 maart 1919, Dordrecht, Schefferdrukkerij, 1919.
- 75 -
deel C onderzoek van een onderzoek
1. INLEIDING a. D e
a anp a k
van
het
0
n der z 0 e k .
De "Werkgroep Onderwijsfilosofie en Wetenschapstheorie" had zich als doel gesteld haar mening over onderwijs en onderzoek aan de Technische Hogeschool en hoe dit zou moeten zijn duidelijk t e maken aan anderen aan de hand van de beschrijving van een aan de T.H. gegeven stuk onderwijs en onderzoek. Uiteindelijk is alleen een onderzoek binnen het laboratorium voor Chemische Werktui gen daadwerkelijk onderzocht. De doelen die de werkgroep zich toen stelde staan vermeld in de navolgende brief van 10 december 1970 aan prof. ir. E.J. de Jong : Betr e f t : Onderzoek van de Werkgroep "Onderwijsfilosofie en Wetenschapstheorie"
Beste De Jong, De werkgroep "'Onderwij sfilosofie en Wetenschapstheorie" is een voortzetting van de voormalige subgroep V van de werkgroep "Bestuursstructuur" van de Technische Hogeschool. Bij de opheffing van deze laatste groep werd het van belang geacht voort te gaan met een fundamentele bezinning op doelstellingen en methodes van het technisch wetenschappelijk onderwijs en onderzoek, hetgeen de taak van subgroep V was geweest. In het verleden is er door de leden van de werkgroep gewerkt aan de vorming van een algemene theorie van de rol van het technisch wetenschappelijk onderwijs en onderzoek in de westerse cultuur en in onze huidige maatschappij. Daarbij is het gevaar onderkend, dat deze algemene theorie op te grote afstand bleef van de praktijk van het technisch wetenschappelijk bezig zijn.
Om deze afstand te overbruggen en zodoende haar werk dienstbaarder te maken aan een bezinning op concrete ontwikkelingen binnen de hogeschool heeft de huidige werkgroep besloten een onder zoek in te stellen naar de achtergronden van bepaalde aspecten van het werk op de Technische Hogeschool.
- 76 -
Na ruime discussie zIJn de leden van de werkgroep tot de mening gekomen dat het vakgebied der chemische werktuigen zich zeer goed zou lenen voor een dergelijk onderzoek. Enkele overwegingen zijn daarbij geweest: het vakgebied is van groot belang voor de ontwikkeling van nieuwe produktiewijzen, relaties met andere vakken lijken eenvoudig aan . te geven, relaties en verschillen tussen het technisch karakter van dit vakgebied en het fundamentele karakter van onderzoek in aanverwante natuurwetenschappen zijn te analyseren en vooral: het vakgebied der chemische werktuigen is representatief voor het geheel der technische wetenschappen. Uit het voorgaande zou mogelijkerwijze reeds kunnen blijken dat deskundigheid van de leden van de werkgroep op jouw specifieke vakgebied grotendeels ontbreekt . Dit is dan ook de reden dat medewerking van jou en je medewerkers voor het welslagen van het onderzoek van de werkgroep onontbeerlijk is. We hopen op je medewerking te mogen rekenen in een aantal gesprekken van leden van onze werkgroep met jullie. Uit deze gesprekken hoopt de werkgroep zich een beeld te kunnen vormen over de historische ontwikkeling van het vakgebied en de relaties met ontwikkelingen in de natuurwetenschappen en andere vakgebieden. Tevens wil de werkgroep iets te weten komen over het hoe en waarom van het onderzoek op het laboratorium, wat het onderzoek heeft opgeleverd en de relatie tussen het onderzoek en het onderwijs. Tezijnertijd hoopt de werkgroep deze aspecten in te bedden in een algemene studie van de methodologie en maatschappelijke betekenis van de technische wetenschappen. Natuurlijk zal de groep niet zonder contact met jou iets van de resultaten van deze studie binnen de Technische Hogeschool openbaar maken. Hopende op een positieve reactie, met vriendelijke groeten, Prof. dr. H.J.A. Duparc Er zIJn vier gesprekken gehouden (zie verder), die de werkgroep echter naar haar gevoelen op dat moment onvoldoende inzicht gaven in de historische ontwikkeling van het vakgebied en de relaties met ontwikkelingen in andere vakgebieden. De behoefte aan inzicht in de wisselwerking met maatschappelijke ontwikkelingen is aanleiding geweest tot het schrijven var. de delen A en B. b. Het onderzoek aan zoutindamping technische ontwikkeling.
en
de
Het gesprek met prof. E.J. de Jong (zie II.a) van het laboratorium voor Chemische Werktuigen over het doel van ons onderzoek leidde tot het advies zijnerzijds om binnen zijn laboratorium het onderzoek aan zoutindamping onder de loupe te nemen, omdat dit in een vergevorderd stadium verkeerde zodat de betrokken onderzoeker meer bijzonderheden zou kunnen vertellen over de aanpak en het verloop van zijn werk. Bij dit onderzoek bleken een deskundige op het gebied van stromingsleer en kristalkunde betrokken te zijn, zodat in het geheel vier gesprekken zijn gevoerd (zie IIa, b, c en d).
- 77 -
Over de maatschappelijke achtergronden van zoutindamping het volgende:
1. Zout aZs gronds tof voor de chemische indus trie . Zout is een belangrijk chemisch bulkprodukt. Men kan dat afleiden uit de beschrijvingen van de ontdekking van de soda-processen die een belangrijke invloed hebben gehad op de ontwikkeling van di e chemische industrie, waarvoor zout een grondstof is, maar ook aan het grote aantal produkten waarvoor afgeleiden van zout, zoals natronloog en chloor, bij de produktie nodig zijn. Sommige mensen werkend in deze hoek van de chemische industrie nemen de zoutprijs als indicator voor de economische levendigheid van de chemische industrie. Men kan zich dat misschien enigszins voorstellen als men zich realiseert, dat zout maar voor een gedeelte wordt gebruikt voor dagelijkse toepassingen als voor een gekookt ei en op de aardappels. Grotere hoeveelheden worden verwerkt tot soda, natronloog en chloor, die een belangrijke rol spelen bij de fabricage van zeep, textiel, synthetische vezels, kleurstoffen, insecticiden, plastics, geneesmiddelen, enz.
2. He t Zaborat orium voor Chemische Werk t uigen en de indus t rie Parallel aan de industrialisatie en met het doel deze te ondersteunen zijn na de Tweede Wereldoorlog door de Nederlandse regering grote bedragen ter beschikking gesteld voor uitbreiding en vernieuwing van de Technische Hogeschool, mede om de vergrote toeloop van studenten op te vangen. De afdeling der Werktuigbouwkunde besloot tot instelling van een leerstoel voor Chemische Werktuigen, omdat hier een groot nieuw werkterrein voor ingenieurs lag; de bedoeling was werktuigbouwkundig ingenieurs op te leiden met deskundigheid op het gebied van apparatenbouw voor de procesindustrie ten behoeve van de Nederlandse metaalindustrie. De metaalindustrie bleek echter te zwak om boven het niveau van licentiebouw uit te komen en researchen ontwerpingenieurs op te nemen, zodat deze vrijwel allen in de procesindustrie zelf terechtkwamen. De sterke gerichtheid van het laboratorium voor Chemische Werktuigen op de industrie blijkt duidelijk uit het "Ontwikkelingsplan 1969/ 1970 van de Technische Hogeschool Delft"; "De samenwerking met buiten-universitaire organisaties en ondernemingen zal in de komende jaren geïntensiveerd worden. Van Shell-zijde bestaat grote belangstelling voor het onderzoek van het laboratorium voor Chemische Werktuigen in roervaten (onderzoek wordt gedeeltelijk uitgevoerd in het Shell · Laboratorium te Amsterdam). Voor de sneldraaiende pomp zal zoveel mogelijk worden samengewerkt met de firma Sundyne, U. S.A.; aangaande de afdichting bij roterende assen zal contact onderhouden worden met de Firma Stork te Hengelo. Nauwere samenwerking zal plaats vinden met de Zoutindustrie te Hengelo aangaande verdampingskristallisatoren aankorstingsverschijnselen. Wat de destillatiekolom betreft: Kon. Shell Laboratorium te Amsterdam stimuleert dit onderzoek." Zo'n samenwerking levert de industrieën onderzoekresultaten en op
- 78 -
de industriële problematiek ingespeelde onderzoekers; het laboratorium krijgt voor zijn onderzoek enkele praktijkproblemen; het vergemakkelijkt de oriëntatie en plaatsing van de student en afgestudeerde. De ze samenwerking past ook in het beeld van de historische ontwikkeling van de Technische Hogescholen naast de grootindustrie (zie deel A l.b en lV.a en b). Door de twee wereldoorlogen is de samenhang tussen industrie , techniek en oorlog steeds omvattender geworden. (Dit laboratorium richt zich alleen direkt op de industrie. Dit geldt niet voor alle onderzoek aan Universiteit en Hogeschool ) 3. Toegepast onde r zoek en ekonomisch sys teem. Het westers economisch systeem heeft als karakteristieken produktiespecialisatie en arbeidsdeling, concurrentie en winstmaximalisatie, privé-bezit van produktiemiddelen . Het streven van de leiders van de produktie is erop gericht om verkoopbare goederen tegen zo laag mogelijke kosten te produceren. De produktiekosten worden bepaald door arbeidskosten (loonkosten) en kapitaalkosten (grondstoffen, machines, gebouwen). Het verschil tussen geldende marktprijs (ruilwaarde) en kostprijs is bepalend voor de winst. Toegepast onderzoek speelt tegenwoordig een grote rol bij het streven naar zo groot mogelijke winst door het realiseren van een zo laag mogelijke kostprijs van een produkt. Mogelijkheden tot verlaging van die kostprijs bieden verbetering van interne bedrijfsorganisatie (systeemleer, wiskunde, psychologie), laag houden van de lonen (invoer van buitenlandse arbeiders), verhoging van arbeidsintensiteit, verhoging van arbeidsproduktiviteit door verbetering van grondstofwinningsmethoden (natuurwetenschap en techniek) en grondstofverwerkingsmethoden (vooral machinebouw, procestechniek en procesregeling). Binnen het bestaande economisch systeem is toegepast onderzoek voor produktiviteitsverhoging, verbetering van machines, processen en produkten een belangrijk hulpmiddel bij de handhaving of verhoging van de winstgevendheid van kapitaalsinvesteringen, gericht op zowel produktie van consumptie-, produktie- als oorlogsgoederen. Het in C.ll te beschrijven onderzoek aan zoutindamping is gericht op verlaging van kapitaalskosten door verlaging van de kosten van apparatenbouw; bijkomende factor is verhoging van de arbeidsproduktiviteit en betere kwalitei tsbeheersing van het produkt. De onderwerpen en ontwikkelingsrichting van toegepast onderzoek worden zeer sterk beïnvloed door het streven naar verhoging van de kapitaalsrentabiliteit op basis van aanwezige grondstoffen en sociale, culturele en politieke omstandigheden. 4. We t ens chaps be l eid en ekonomisch systeem. Met behulp van wetenschapsbeleid wordt op nationaal niveau geprobeerd de kosten van alle onderzoek (toegepast en fundamenteel) en ontwikkelingswerk (voor nadere verklaring van deze termen zie Bijlage) zo laag mogelijk te houden, wat voor elkaar op politiek, economisch en militair gebied beconcurrerende staten van groot belang is. Het verloop van de Eerste en Tweede Wereldoorlog heeft overduidelijk gemaakt dat, in een situatie van elkaar beconcurrerende naties, wetenschap en techniek van uitzonderlijk belang zijn voor de produktie
- 79 -
van zowel voedsel en machines als van oorlogstuig en verdedigingsmiddelen. Met wetenschap en techniek is het systematisch doen van nieuwe vindingen mogelijk geworden. In de concurrentiestrijd betekent dit dat nog lang niet versleten, maar oudere hulpmiddelen of verdedigingsmiddelen voortijdig worden afgedankt, zodat dié natie voorop loopt die zoveel mogelijk nieuwe kennis en technieken met zo weinig mo~elijk moeite produceert. Om uit een groot veld van onderzoek juist die projekten te laten uitvoeren waar de grootste effectiviteit voor produktie en verdediging van verwacht wordt, probeert men tevoren het rendement van een mogelijk onderzoek te schatten door kosten en te verwachten effectiviteit tegen elkaar af te wegen . c . De
gesprekken
en
de
kriteria
van
Weinberg
De gesprekken zijn gevoerd uitgaande van enkele tevoren opgestelde vragen, die voldoende algemeen waren om een open gesprek mogelijk te maken. Zo waren er vragen over de achtergronden van het vakgebied en van de leerstoel, over het onderzoekbeleid, over het proces van feitenverzameling en theorievorming bij het onderzoek, maatschappelijke aspekten van het onderzoek, enz. Aan de drie onderzoekers werden steeds ter afsluiting van het gesprek de kriteria van Weinberg voorgelegd. Weinberg stelde deze kriteria op om het relatieve belang van een onderzoek of vakgebied te kunnen bepalen en daar een wetenschapsbeleid op te baseren. Weinberg heeft in 1963 deze kriteria voorgesteld, die nader gespecificeerd en aangevuld met anderen door de Nederlandse Raad van Advies voor het Wetenschapsbeleid (R.A.W.B.) overgenomen zijn. Weinberg voert als reden voor het opstellen van kriteria voor de keuze van een wetenschaps gebied aan dat als de wetenschappelijke activiteiten toenemen ook de door de maatschappij op te brengen middelen moeten toenemen, waartoe deze niet steeds bereid of in staat zal zijn. Dan zal er een ke~ze gemaakt moeten worden en Weinberg houdt zich bezig met de vraag "hoe een regering zou moeten kiezen tussen zeer grote wetenschapsgebieden, in het bijzonder tussen verschillende takken van fundamentele wetenschap". De kriteria van Weinberg zijn in de vorm van vragen aan de drie geïnterviewde onderzoekers voorgelegd (zie verder) om hun eigen aandeel in het onderzoek aan de zoutindamper te belichten en om een inzicht te krijgen in de bruikbaarheid van die kriteria. Aangezien ook in Nederland de aandrang om tot een nationaal wetenschapsbeleid te komen en onderzoek aan universiteiten, hogescholen, overheids- en andere instituten daarin onder te brengen (vooronderzoek gedaan door efficiency-bureau McKinsey) is de belangstelling voor de doelmatigheid van de keuzekriteria groeiende. Opgemerkt dient nogmaals te worden dat Weinberg zich ten doel stelde kriteria te formuleren waarmee "een regering (kan) kiezen tussen zeer grote wetenschapsgebieden, in het bijzonder tussen verschillende takken van fundamentele wetenschap". Interne kriteria: hoe goed wordt op dit gebied de wetenschap beoefend? 1. Is dit gebied rijp voor exploitatie? 2. Zijn de onderzoekers in dit gebied echt bekwaam? Weinberg noemt een aantal problemen die bij de beantwoording van deze
- 80 -
vragen optreden; het voornaamste bezwaar van deze vragen is dat ze eigenlijk alleen door top-deskundigen uit de betreffende gebieden te beantwoorden zijn. Daarom hecht Weinberg veel meer waarde aan externe kriteria, omdat volgens hem de wetenschap aan de maatschappij niet om financiële ondersteuning moet vragen louter vanwege het feit dat die wetenschap op bekwame wijze beoefend wordt en haar beoefenaars er plezier in hebben . Beoordeling van externe waarde van een wetenschapsgebied alleen door top-deskundigen acht Weinberg een gevaar, omdat zij onwillekeurig de neiging zullen vertonen het externe belang van hun eigen vakgebied hoog aan te slaan. Externe kriteria : wat is het technologisch, wetenschappelijk en maatschappelijk belang van dit wetenschapsgebied? 3. Wat is het technologisch belang van dit wetenschapsgebied? Hierbij zijn twee vragen te stellen die kriteria zijn voor de beoordeling van het belang van de betreffende technologie: a . Is de technologie rijp voor exploitatie? B. Zijn de met deze technologie te bereiken doelen waardevol? 4. Wat is het wetenschappelijk belang van dit wetenschapsgebied? Hierbij merkte Weinberg op dat bekeken moet worden of dit wetenschapsgebied bijdraagt aan verwante vakgebieden en het inzicht in deze vergroot. 5. Wat is het maatschappelijk belang van dit wetenschapsgebied? Wat is de bijdrage aan de welvaart, nationaal aanzien, enz.? Door het bepalen van het technologisch, wetenschappelijk en maatschappelijk belang van de verschillende wetenschapsgebieden zou dan een vergelijkende waardering mogelijk zijn. Weinberg waarschuwt nog voor de onvoorspelbaarheid van de toepassingsmogelijkheden van fundamenteel onderzoek, maar volgens hem zijn dat uitzonderingsgevallen. Tenslotte pleit hij, vrij zwak, voor enige ruimte voor vrij, fundamenteel wetenschappelijk onderzoek met als argument dat onze maatschappij ook kunstenaars en musici op kleine schaal financieel steunt. De kriteria van Weinberg hebben een zekere bekendheid gekregen en voor- en nadelen ervan zijn nog steeds onderwerp van discussie. Zo heeft de Stichting Fundamenteel Onderzoek der Materie (F.O.M.) opdracht gegeven de Weinbergkriteria nader te onderzoeken aan de hand van historische voorbeelden en een uitspraak van Casimir (lid R.A.W.B.),dat van fundamenteel kennisvermeerderend onderzoek steeds gebleken is dat het op den langen duur voor de industrie van enorm belang is, hierbij o.a. als voorbeeld noemend het onderzoek aan electromagnetische verschijnselen door Faraday. Wat Faraday betreft trekt De Konink de conclusie dat zijn onderzoek, op het moment van het onderzoek beoordeeld, praktisch geen wetenschappelijk belang en een beperkt technologisch belang had. Op grond van de geringe waarde die Weinberg toekent aan interne kriteria zou hij voortzetting van dit onderzoek hebben afgewezen. Door slechts te wijzen op de electromotor en telecommunicatie is het duidelijk dat de kriteria van Weinberg het bel ang van Faraday's onderzoek op lange tot zeer lange termijn (25 - 50 jaar) onderschat zou hebben .. De R.A.W.B. heeft in een opsomming van doelstellingen vermeerdering van kennis en inzicht mede een plaats gegeven. Dat dit noodzakelijk
- 81 -
is volgt uit de overweging dat onderzoek gedaan wordt omdat de resultaten onbekend zijn. Van onbekende resultaten is het onmogelijk de verwachte wetenschappelijke, technologische en sociale gevolgen te voorspellen. Vooral van onderzoek van de grondslagen, uitgangspunten, methoden en filosofie van wetenschapsgebieden valt vermeerdering van kennis en inzicht te verwachten, technologisch, wetenschappelijk en sociaal, die echter met de kriteria van Weinberg zeer moeilijk naar waarde te schatten zijn. Een waardering van de kriteria van Weinberg op grond van dit onderzoek aan zoutindamping zal in III.a plaatsvinden. LITERATUUR BIJ DEZE PARAGRAAF:
De Konink , W.. , Faraday en Weinberg, Utrecht, Stichting F.a./·1. , 1971 (F.a.H. no. 31869) Königel , R.J.L. B., De uitvinding van de transistor; een etude voor het wetenschapsbeleid, nog niet gepubliceerd. Raad van advies voor het wetenschapsbeleid, Interimadvies inzake de overheidsuitgaven voor onderzoek en ontwikkelingswerk tot en met 1971, Den Haag, R.A.W.B., 1968 Weinberg, A. M., Criteria for scientific choice, Minerva vol. l, no. 2, pp 159-171 (1963)
- 82 -
Ir.
WEERGAVE
VAN
DE
GESPREKKEN
In de hieronder weergegeven gevoerde vier gesprekken komen meer zaken aan de orde dan alleen het onderzoek aan zoutindampers. Tevoren waren steeds een aantal algemene vragen opgesteld over de achtergronden van het vakgebied, de keuze van het onderzoek en de gang van zaken bij het onderzoek, de kriteria van Weinberg, e.d. Omdat het voor ons niet mogelijk was de resultaten van deze gesprekken en de meningen van de onderzoekers onder één noemer te vatten, zijn de gesprekken als tijd- en plaatsgebonden uiting van de persoonlijke mening van de onderzoekers in hun geheel weergegeven; hieruit kan men zich een beeld vormen over de gang van zaken binnen de Technische Hogeschool bij een bepaald onderzoek. Het gesprek met professor E.J. de Jong is gevoerd om een overzicht te krijgen van het soort werk dat in het laboratorium voor Chemische Werktuigen wordt gedaan en om op grond daarvan met hem te overleggen hoe wij ons onderzoek van technisch-wetenschappelijk onderzoek het konden voortzetten. a. Ges pre k met Pro f . ir. E.J . de Jong, hoogleraarbeheerder van het laboratorium voor Chemische Werktuigen, d.d. 20 jan u a r i 1971. Prof. De Jong heeft geen bezwaar tegen ons onderzoek, juicht het zelfs toe, maar vraagt zich af of we niet teveel hooi op onze vork nemen. Toch maar doen.
1. De achtergronden van de procestechniek , hi storisch en economisch. ,Reeds in vroeger eeuwen hi.eld men zich bezig met procestechniek, niet 'gebaseerd op eerder gedaan systematisch wetenschappelijk onderzoek, maar op overgeleverde technische bekwaamheid. Zo maakte men zout door het in brand steken van turf, vooral in Zeeland was veel oververzadigde turf voorhanden. De zogeheten turfstokers gingen zo onverantwoord te werk dat in de dertiende eeuw dijkdoorbraken het gevolg waren van hun activiteiten. In het begin van de negentiende eeuw werd al met vaten gewerkt, geroerd met handkracht. Het heeft vrij lang geduurd voordat men zich afvroeg wat er nu precies gebeurde bij het aflopen van chemische reacties en het verloop van chemischè processen. Als aan het begin van de twintigste eeuw echter de procesindustrie opkomt is reeds veel fundamentele wetenschappelijke kennis aanwezig. Rond 1920 worden dan in de Verenigde Staten en Engeland opleidingen gemaakt voor "Chemical Engineers", in Duits land voor "Verfahrensingenieur". Deze lieden, specialisten voor de procesindustrie, kregen een zo veelzijdig mogelijke opleiding gebaseerd op resultaten van techniek en natuurwetenschap. Extreme politieke omstandigheden hebben grote invloed op de investeringen; er wordt dan onevenredig veel geld in bepaalde, onder die omstandigheden belangrijke, sectoren gepompt. Een voorbeeld hiervan is dat ~n Duitsland erg veel geld en moeite besteed werd aan de
- 83 -
ontwikkeling van synthetische benzine en andere synthetische produkten. In Duitsland was ook de hoge-druk technologie tot ontwikkeling gekomen mede door het gebruik van zware kanonnen zoals de zogenaamde "Dikke Bertha". In Nederland hielden zich voor de Tweede Wereldoorlog Van Dijck en Kramers met fysische technologie bezig; ook was zich een middenkader aan het vormen zonder dat Nederland al over een echte procesindustrie beschikte.
2. De opbouw van een procesindus trie in Nederland en het antwoord hi erop van de Technis che Hoges chool Delf t . Veel Nederlanders vonden vroeger werk in de kolonie Nederlands-Indië. Toen deze na de oorlog wegviel als Rijksdeel en zelfstandig werd, moest in Nederland de werkgelegenheid krachtig bevorderd worden; emigratie naar bijv. Canada en Australië werd sterk gestimuleerd, maar kwam slechts langzaam op gang . Omdat Nederland maar een klein oppervlak heeft, is het zeer gebaat bij industrieën met een hoge produktie per hectare; de procesindustrie voldoet aan deze voorwaarde evenals de electronische industrie (produktie ongeveer 10 miljoen gulden per hectare). Een nadeel van de procesindustrie was echter dat die niet arbeidsintensief is, maar het ging uiteindelijk om het stimuleren van de arbeidsintensieve metaalindustrie die de benodigde apparaten zou moeten gaan leveren . Dit zou dan bovendien gunstig werken op de betalingsbalans, omdat tot dan toe 80 % van de benodigde apparaten bui ten Neder land werden gekocht. Deze situatie kon ontstaan omdat de Nederlandse metaalindustrie achterop was geraakt. In de jaren 1946/ 47 was de noodzaak voor het opzetten van een technische opleiding voor de apparatenbouw van de procesindustrie overduidelijk . Zo kwamen in 1949 aan de Technische Hogeschool in Delft binnen de afdeling der Werktuigbouwkunde een leerstoel (professoraat) voor Kernreactoren, Chemische Werktuigen en Meet- en Regeltechniek. Boon was de eerste hoogleraar voor Chemische Werktuigen en de ze heeft de "Stichting Nederlandse Apparáten voor de Procesindustrie" opgericht met de bedoeling mensen uit de metaa1- en processector dichter bij elkaar te brengen. De mentaliteit in de metaalindustrie was echter zodanig dat men de speciaal opgeleide ingenieurs niet in dienst wilde nemen. Een andere reden was dat de Nederlandse metaalsector alleen kleine bedrijven telde, die de hoge investeringen voor de apparatenbouw niet konden doen. De V. )~ . F. -Stork was er nog niet, en toen deze door fusie was gevormd, was intussen de markt verdeeld en de spoeling dun geworden. De opgeleide ingenieurs werden gemakkel i jk opgeslokt door de procesindustrie, maar het eigenlijke doel: het stimuleren van de metaalindustrie, was mislukt. Sinds oktober 1970 bestaat er een Staatscommissie onder voorzitterschap van de vroegere minister van Economische Zaken, De B10ck, om de problemen in de metaalindustrie te bestuderen. De industrie heeft aan het technisch-wetenschappelijk onderzoek na de oorlog veel financiële en materiële steun verleend; zo is het laboratorium voor Fysische Technologie een schenking geweest. Initiatieven voor nieuw onderzoek werden vaak genomen door oorspronkelijk uit de industrie afkomstige hoogleraren.
- 84 -
3. Technisch-wetenschappelijk onderzoek; hoe, wat en voor wie? De aanpak van technisch-wetenschappelijk onderzoek is bij dit gesprek niet duidelijk aan de orde geweest; wij verwijzen de lezer hiervoor naar het gesprek met Rutten waar hij het verloop van zijn onderzoek schetst. Om aan te geven welke problemen gekozen worden voor nader onderzoek gebruikt De Jong het voorbeeld van het onderzoek aan een verdampingskristallisator (voor het indampen van opgelost zout), dat gedaan wordt door Rutten en Asselbergs. Als onderzoekt aak in het algemeen ziet hij het aanpakken van die problemen die industriële toepassing hebben of kunnen hebben; een onderzoek wordt gekapt als er geen industriële toepassing is. Een andere aanpak dus dan die van kristalkundigen, die aan kristallisatie werken zonder aan de industriële problemen hierbij te denken. Daardoor komt het voor dat problemen, die niet bekend zijn uit fundamenteel onderzoek (voor dit soort termen zie bijlage), vaak worden aangepakt door onderzoekers met zowel industriële als natuurkundige belangstelling. Deze zoeken dan contact met kristalkundigen; hun opleiding moet zodanig zijn dat ze met deze specialisten kunnen praten. Onderzoekers uit de industrie naast mensen met een meer fundamentele belangstelling op het gebied van de kristalgroei zijn verenigd in het "Comité Internationale de Croissance Crystalline" (internationaal comité voor kristalgroei). Dit comité organiseert congressen, waar voor ongeveer eenvijfde industriële en voor éénvijfde fundamentele problemen en voor drievijfde de problemen van het kweken van éénkristallen aan de orde komen. Daarnaast zijn vanuit de leerstoel Chemische Werktuigen ook contacten met de "European Federation for Chemical Engineers", waar in verschillende werkgroepen zoals bij- . voorbeeld reactorkunde, destillatie of industriële kristallisatie onderwerpen worden besproken die van industriëel belang kunnen zijn. Mede door contacten met beide groepen is men er bij Chemische Werktuigen toe gekomen het onderhavige onderzoek op zich te nemen. Op dat moment was er nog geen sprake van samenwerking met AKZO. Pas later toen men bij de AKZO de eerste resultaten leerde kennen, heeft men enige apparatuur ter beschikking gesteld, echter zonder dat daardoor de vrijheid om de onderzoeksresultaten te publiceren werd aangetast. Bij het laboratorium van Chemische Werktuigen vindt men dit een zinvolle opzet en ontwikkeling van een onderzoek. De doelen van onderzoek van het laboratorium worden bepaald door de behoeften van de gemeenschap. Erg belangrijk is de schaalvergroting van de produktie-installaties, waarbij twee aspecten een belangrijke rol spelen: a) De beheersbaarheid van grote-produktie-eenheden, waarbij de rendementsbeheersing, het mogelijk optreden van ongewenste bijprodukten!, de hoofdrol speelt. b) Na experimenten met kleine, op schaal gebouwde modellen moet bekeken worden of op grote schaal alle optredende effecten nog wel toelaatbaar zijn. Uiteinc1elijk worden 60 % van de onderzoeksonderwerpen bepaald in gezamenlijke besprekingen en 40 % door de contacten die de wetenschappelijke medewerkers van het laboratorium zelf met de industrie of buitenwereld hebben. Verder is het zo dat aan de T.H. benoemde hoogleraren zoals hij
I"'
I'
I·,
n
q
li""
11
- 85 -
JUIst aan die problemen gaan werken die hun persoonlijke belangstelling hebben en die in de industrie nog niet gezien worden, bijvoorbeeld omdat de direkte toepassingen van zo'n onderzoek nog een jaar of wat wegliggen of omdat er voor de industrie op dat moment dringender problemen zijn. Als er vanuit de industrie concrete vragen komen zijn deze in louter technische vorm gesteld, de vragenstellers hebben er geen behoefte aan om terug te grijpen naar de sociale en economische achtergronden ervan; misschien zitten er soms problemen achter die ze niet kwijt willen. De Jong vindt de binding van industrie en T.H. zwak en pleit voor meer "heen en weer wandelen". Sommige onderzoeken op het laboratorium van Chemische Werktuigen behoeven samenwerking met andere onderzoekers van de Technische Hogeschool, die hiertoe bereid blijken te zijn (o.a. ook voor promovendi) mits het hen niet teveel tijd kost. Toch vindt De Jong dat hij eigenlijk nog te weinig contacten heeft met anderen, hoewel meer dan de meeste collega's; dit noemt hij een heel zwak punt van de T.H.
Het doen van zuiver wetenschappelijk onderzoek en de omvang van de fundamentele vakken in het studiepakket acht De Jong gezien de onderwijsfunctie en technologische gerichtheid van de Technische Hogeschool, een strijdvraag. Aan het nut ervan hoeft men echter niet te twijfelen, gezien het feit dat de eis van toepasbaarheid van de resultaten van een onderzoek ook niet gesteld wordt aan het Natuurkundig Laboratorium van Philips en dergelijke bedrijfslaboratoria (neemt af onder nieuwe directeur). Wat betreft toegepast onderzoek: dit is zeer wel te verenigen met de primaire doelstelling van de T.H. namelijk het geven van onderwijs; een sterkere integratie met Toegepast Natuurwetenschappelijk Onderzoek zou voordelen bieden, hoewel T.N.O. veel routine-onderzoek doet voor de industrie. Het voordeel van deze combinatie zou kunnen zijn, dat bepaalde grotere maatschappelijke problemen met belangrijke technische kanten aangepakt kunnen worden, zoals bijvoorbeeld milieuvervuiling . Voor ons verder onderzoek beveelt De Jong aan om contact te zoeken met Rutten, onderzoek aan zout-indamping, omdat deze met zijn onderzoek vrij ver gevorderd is en ons daarom meer bijzonderheden zal kunnen vertellen over de aanpak en verloop van een technisch-wetenschappelijk onderzoek. b. Gesprek met ir. J.J. Rutten,wetenschappelijk medewerker van het laboratorium voor Chemische We r kt u i gen, d. d. 3 - 2 - 1971. De doelstelling van dit gesprek was om in te gaan op de keuze en het verloop van een speciaal onderzoek aan het laboratorium voor Chemische WeTktuigen en zo het a'_gemene beeld van het vak, zoals dat in het gesprek met De Jong ,; aar voren kwam, met preciezere gegevens over een onderdeel ervan aan te vullen. Daartoe werd ons door De Jong het promotie-onderzoek van Rutten aanbevolen, omdat dit op dat moment in een vergevorderd stadium was en binnen korte tijd een voorlopige afsluiting zou krijgen in het proefschrift van Rutten. Laatstgenoemde bleek geen bezwaar te hebben tegen ons onderzoek en
"
- 86 zei geïnteresseerd te ZIJn in de resultaten. Wij hebben bij de vraagstelling vooral aandacht geschonken aan: de keuze van het onderzoek en de doelstellingen ervan, wetenschappelijke en maatschappelijke aspecten van het probleem, bedrijfsorganisatorische aspecten van het probleem, de persoonlijke betrokkenheid van de onderzoeker bij het probleem, het verloop van het kennisvermeerderingsproces.
1. De keuze en de aard van het onderzoeksonderwepp . Als in 1966 De Jong (van Ket jen, gefuseerd met de Koninklijke Nederlandse Zoutindustrie (K.N.Z.)) Van Berkel (van de Algemene Kunstzijde Unie afkomstig) komt opvolgen als hoogleraar-beheerder, vindt er binnen het laboratorium een herbezinning plaats ten aanzien van de taak van het vakgebied Chemische Werktuigen binnen de Technische Hogeschool. Als algemene doelstelling voor onder zoek werd toen geformuleerd : het overbruggen van de kloof tussen de aanwezige praktijkervaring in de procesindustrie en de aan de Universiteiten en Hogescholen beschikbare theoretische kennis. Dat deze kloof bestond was een ervaring van praktijkmensen zoals Van Berkel en De Jong. Rutten had al twee jaar als student-assistent onder Van Berkel gewerkt en had zich op zijn advies georiënteerd op polyesterproblemen bij de A. K. U. voor een promotieonderzoek. De al genoemde heroriëntatie had echter tot gevolg dat er tussen de laboratoria voor Chemische Werktuigen en Physische Technologie een werkverdeling werd gemaakt; het eerste zou problemen van processen met waterige oplossingen, het laatste die met visceuze vloeistoffen (= vloeistoffen waarbij de inwendige wrijving belangrijk is, ofwel "stroperige" Vloeistoffen) bestuderen. Door haar plaats in de afdeling der Werktuigbouwkunde zal bij de eerste ook meer aandacht besteed worden aan het ontwerpen van apparaten voor de procestechniek. Bij de keuze van de onderwerpen uit het vakgebied binnen de onderzoekdoelstelling hadden die stukken de voorkeur, waarvan men verwachtte dat het laboratorium een bijdrage aan het onderzoek zou kunnen leveren en welke er zich bovendien toe leenden om het onderwijs op te baseren of op uit te l aten komen. De keuze viel o.a . op het gebied van de kristallisatie omdat daar een geweldig tekort werd geconstateerd aan praktische toepassing van de theorieën. Op dit moment ligt ongeveer de helft van de inspanningen van het laboratorium op het gebied van de kristallisatie. Het probleem waar Rutten aan werkt is afkomstig van de met het ontwerpen van apparaten belaste "Engineering-afdeling" van de K.N.Z.; de eigen onderzoeksafdeling van deze industrie bleek toen niet in staat de ontwerpafdeling de gevraagde gegevens te verschaffen. Het gaat om een onderzoek naar de achtergronden van de problematiek van het ontwerpen en bedrijven van een zeer grote zoutkristallisator met een produktiecapaciteit van ongeveer een miljoen ton zout per jaar. De vraag was verder of de bestaande verdampers (of kristallisatoren) zodanig vergroot konden worden dat het eindprodukt toch van een beter voorspelbare kwaliteit zou zijn en het gehele proces bedrijfszekerder. Hierbij verwachtte men dat bij grotere eenheden de kosten van de installatie per hoeveelheid eindprodukt in vergelijking met die van de oude apparaten lager zouden zijn. Dit acht Rutten voor onderzoek aan de T.H. in eerst instantie niet van belang. Essentieel was de vraag of het technisch mogelijk zou zijn.
- 87 -
Het laboratorium voor Chemische Werktuigen werd door die keuze het eerste Universiteits- of Hogeschool-laboratorium dat zich met "industrial crystallization" bezighield. Door congressen van de Internationale Commissie voor Kristalgroei en activiteiten van een werkgroep van de European Federation for Chemical Engineers wordt dit gebied van de industriële kristallisatie sinds 1969 nader onderzocht in internationaal verband. De eisen die de K.N.Z. aan het ontwerp stelde, bleken niet makkelijk te formuleren. Pas na bestudering van het probleem werd in samenwerking met de K.N.Z. een nauwkeurige formulering van het eisenpakket opgesteld. Geen industrie geeft volgens Rutten de ontwerpkriteria van apparatuur ('know how') zomaar: vertrouwen en goede relaties zijn doorslaggevend.
2. De te a)
De verwachtingen ten aanzien van de opZosbaarheid van het probleem. mogelijkheid om groter en bedrijfszekerder zoutkristallisatoren ontwerpen was zeer positief om de volgende redenen: We staan nog maar aan het begin van een ontwikkeling naar zeer grote evt. geïsoleerde industriecomplexen, waarvan veel problemen reeds met de huidige theoretische kennis uit ' andere vakgebieden oplosbaar zijn. b) De ontwikkeling in natuurkundige meetmethoden en chemische analysemethoden en de ontwikkeling van nieuwe materialen, gestimuleerd door nieuwere produktietechnieken, maakt de betreffende problemen eenvoudiger analyseerbaar en oplosbaar. De werkwijze van het laboratorium voor Chemische Werktuigen is gebaseerd op het bijeenbrengen van verschillende reeds bekende oplossingen voor deelproblemen. Dit vergelijkt Rutten met de dagelijkse bezigheden van een kruidenier die een hele opstand met laden heeft, die hij naar believen kan opentrekken; een lade met fysische en chemische technologie, meetechnieken, stromingsleer, kristalkunde, enz. Het komt er dan op aan om het probleem goed te formuleren voor de meer theoretisch I abstract denkende deskundige. Er bestond dus bij het begin van het onderzoek vertrouwen in de mogelijkheid om oplossingen te vinden die technisch realiseerbaar zouden zijn, waarbij het vinden van de grens, die afhankelijk is van best·aande kennis, van realiseerbaarheid een van de doelen was. Processen in zeer grote eenheden zijn erg gecompliceerd, zodat voor het zoeken van die grens naar extreme situaties gekeken moet worden. In die betekenis spreekt Rutten over de gevaarlijke dingen die in het laboratorium voor Chemische Werktuigen gedaan worden, maar iedereen heeft hier zeer veel aandacht voor. 3. Het proces van kennisvermeerdering tijdens het onderzoek. Bij het begin van het onderzoek is er alleen de probleemstelling en een minimale hoeveelheid informatie van de zoutindustrie over een beperkt aantal proeven. Er wordt dan eerst een korte anaiyse gemaakt van wat er in een verdamper van een bepaald type ongeveer gebeurt, waarna zo snel mogelijk een proefopstelling wordt gemaakt om te controleren of die globale eerste analyse juist is. De gemaakte globale veronderstellingen (ook wel hypothesen genaamd) worden dus proefondervindelijk (= empirisch) getoetst. Er wordt dus grote betekenis gehecht aan het proefondervindelijk ontdekken, zonder dat het er in de beginfase alom gaat meer gedetailleerde veronderstellingen te toetsen.
- 88 -
I I~
I
langsdoorsnede dwarsdoorsnede met wervelbreker (de doorsnede van de huidige apparaten in de industrie is ongeveer 6 meter).
FiguUX' 1.
Er wordt voor een tangentiële inlaat gekozen (zie fig . 1) omdat verwacht wordt dat hierdoor aankorsting van zout aan de wand wordt voorkomen, gebaseerd op een oppervlakkige beschouwing van de optredende stromingen in de verdamper en ook gebaseerd op bedrijfservaring zoals in de vakliteratuur te vinden was. Die veronderstelling wordt gecontroleerd door na te gaan of bij verschillende inlaatsnelheden aankorsting optreedt. Volgens Rutten heeft dit vakgebied geen eigen theorieën en maakt ook geen nieuwe theorieën; voor het oplossen van de problemen wordt gegrepen naar bekende theorieën uit andere vakgebieden. Het gaat er dan om het probleem in zodanige vorm te formuleren dat een op zo'n vakgebied deskundige het kan oplossen. Het steeds opnieuw samen met en voor de betreffende theoretici formuleren van het probleem, zodat zij het kunnen oplossen, acht Rutten een van de belangrijkste en moeilijkste taken van een onderzoeker. Hij merkt verder op dat de meeste theoretici enthousiast zijn dat ze een concrete bijdrage kunnen leveren, omdat ze studie van de theorie alleen vaak niet bevredigend vinden. Als voorbeeld voor bovengeschetste aanpak noemt hij het probleem van de stromingen in de verdamper, waarbij het ging om de vraag of het stromingspatroon het indampingsproces nadelig zou beïnvloeden en hoe dat dan te veranderen zou zijn. Na een korte theoretische beschouwing met behulp van enkele eenvoudige wetten uit de stromingsleer komt men op een
- 89 -
grove beschrijving van de stroming in zo'n verdamper. Of deze beschrijving goed genoeg is, wordt dan gecontroleerd ·met behulp van eenvoudige metingen en met kleurstofinjecties om van de grootste vaste wervels iets te weten te komen; bij verschillende afmetingen van de verdamper wordt het stromingspatroon bekeken. De uitkomsten waren redelijk in overeenstemming met de verwachtingen, doch er deden zich verschijnselen voor die wel van belang leken, maar uit de vereenvoudigde theorie niet te verklaren waren. Dat was het moment om te zoeken naar een vollediger theoretische beschrijving, waarvoor dan uiteindelijk met De Haan, van het laboratorium voor Aero- en Hydrodynamica van de T.H., contact gezocht werd. In dit stadium van het onderzoek is er behoefte aan nauwkeuriger meetmethoden, vooral in verband met metingen van de zogenaamde turbulentieintensiteit van de stroming (turbulente stroming: hierin treden kleine, willekeurige snelheidsvariaties op). Ook nu, maar dan samen met De Haan, wordt gekeken of er elders al bruikbare meetmethoden zijn ontwikkeld. Bij T.N.O. te Apeldoorn (Toegepast Natuurkundig Onderzoek) worstelt men met hetzelfde probleem, daar kon men theoretisch verklaren waarom de bestaande meetmethoden niet bruikbaar waren voor dit soort onderzoek. Uiteindelijk krijgt de T.P.D. (Technische Physische Dienst, zit tussen T.H. en T.N.O. in) de concrete opdracht om in samenwerking met het laboratorium voor Chemische Werktuigen een laser-doppler meetmethode (d.w.z. meten via kleurverschuiving van sterke lichtbundel) voor turbulentiemetingen te ontwikkelen; deze samenwerking blijkt zeer vruchtbaar. De meetapparatuur wordt door de T.P.D. verkoopbaar gemaakt. Het zou ons niet verwonderen als het de op dit gebied niet deskundige lezer is gaan duizelen bij het spellen van alle voorkomende half verklaarde vaktermen. Van belang lijkt ons daarom te constateren dat de rol van verzamelen van feitenmateriaal, de empirie, erg belangrijk is. Verder valt op de hulpverlenende rol van de theorie en theoretici, die het probleem in hun termen geformuleerd krijgen en dus alleen een deelprobleem behandelen.
4. Relaties met andere laboratoria en afdelingen van de T.H. en met de industrie. Bij de samenwerking met andere laboratoria en afdelingen van de T.H. zijn de ervaringen verschillend, maar te vaak negatief als gevolg van ambtelijke traagheid en onvoldoende zin voor samenwerking. Een verder nadeel van de T.H. is dat er geen duidelijk onderzoekbeleid is en iedere groep voor zichzelf maar wat kiest op grond van vermeende belangrijkheid van het onderwerp. De contacten met de K.N.Z. zijn aanvankelijk informeel en gebaseerd op persoonlijke relaties via De Jong die oorspronkelijk bij Ket jen werkte, dat later door fusie onderdeel werd van de Koninklijke Nederlandse Zoutindustrie (K.N.Z.) en later met Organon samensmolt tot K.Z.O. en met A.K.U. tot AKZO (zie ook B.IV). De Jong werkte op de afdeling nieuwbouw van de K.Z .O. en stuitte op het probleem van Rutten toen hij een fabriek moest bouwen. Bij zijn benoeming tot hoogleraar nam hij dit probleem mee naar Delft. Later bouwt Rutten zelf relaties op en gaat in afwachting van zijn promotie voor halve dagen bij AKZO werken.
- 90 Eind 1970 raakte de AKZO zo geïnteresseerd in de reeds bereikte resultaten dat deze het betreffende onderzoek voor 150.000,- voor apparatuur meefinanciert. Onde~in een overeenkomst vastgelegde,voorwaarden stelt de AKZO fabrieksgegevens ter beschikking . Deze laat volgens Rutten de medewerkers van het laboratorium, waaronder zijn opvolger Asselbergs, behoorlijk vrij. In de overeenkomst is opgenomen dat de onderzoekers geen informatie van de AKZO aan concurrerende bedrijven mogen geven ; publicatie van resultaten van het onderzoek is vrij, hierin heeft AKZO geen inspraak. Het laboratorium krijgt dan op volstrekt vertrouwelijke basis de onderzoeksrapporten van de K.N.Z. toegestuurd. Verder wordt overeengekomen dat exploitatie van eventuele patenten die uit het onderzoek voortkomen toekomt aan de K. N.Z. en dat de betrokken onderzoeker hiervoor een passende beloning zal krijgen . Volgens Rutten stelt de T.H. geen belang in de exploitatie van patenten. In tegenstelling tot de meeste bedrijven neemt de T.H. in de arbeidsovereenkomst niet op dat exploitatie van door T.H.-medewerkers gedane uitvindingen en verworven patenten aan haar toekomt. Ook als de overeenkomst de onderzoekers in het uitvoeren van het onderzoek verder vrij laat, is het voor de betrokken industrie toch een kwestie van logisch redeneren dat er voor hen na verloop van tijd toch geld uitkomt, eventueel in de vorm van een goedgeschoolde man.
5. De r eZatie van het onderzoek met het onderwijs. Rutten is na zijn studie bij de T.H. gebleven omdat hij het gevoel had de op de T.H. aanwezige kennis niet voldoende benut te hebben ondanks zijn "met lof" . De langere verblij ftijd hier verhoogt Z1Jn mogelijkheden in de industrie. Het voordeel van het werken op het laboratorium voor Chemische Werktuigen was dat een medewerker daar een compleet project krijgt met volledige, financiële en organisatorische, verantwoordelijkheid in samenspraak met De Jong. Het is dan mogelijk op zeer jeugdige leeftijd grote verantwoordelijkheid en bevoegdheid te krijgen in vergelijking met een industriële baan. Door het leiden van een werkgroep of projectgroep, bestaande uit ongeveer vijf studenten, een technisch en een wetenschappelijk medewerker, wordt kennis gemaakt met een grote verscheidenheid van aspecten van onderwijs en onderzoek. Dit geeft grote voordelen aan iemand die na zijn promotie een industrie-baan aanneemt in vergelijking met collega's die gelijk afstudeerden en meteen in de industrie gingen werken . De onderzoeksonderwerpen worden zo gekozen dat het onderwijs erop gebaseerd kan worden in die zin dat studenten er tijdens de laatste fase van hun studie vruchtbaar aan mee kunnen werken; via het prak~ tisch werken in de industrie is het mogelijk deze studenten bovendien aan interessante banen helpen. Het studentendispuut van de afstudeerders van Chemische Werktuigen organiseert samen met industrieën seminars en werkexcursies. Na gebruik gemaakt te hebben van de ontplooiings- en contactmogeli j kheden van de T.H. ziet Rutten voor hemzelf op dit moment grotere kansen in de industrie . 6. Waarde ring van het onderzoek voZgens de kri teria van We i nberg. Aangezien als doel gesteld wordt het bestuderen van de problematiek van het vergroten van bestaande zoutindampers kan men dit onderzoek
- 91 vrij aardig karakteriseren met de term "toegepast onderzoek"; de wat nauwkeuriger beschouwingswijze met behulp van s tromingsleer en kristalkunde was middel om dit doel te bereiken. Door de Amerikaan A. Weinberg zijn een aantal kriteria opgesteld ( zie de Inleiding bij dit deel) met behulp waarvan men vantevoren aan verschillende mogelijke onderzoeken een bepaalde waarde kan toekennen, op grond waarvan dan een voorkeur voor het laten uitvoeren van enkele van de onderzoeken kan blijken . Samen met Rutten zijn wij deze Weinberg-kriteria voor dit onderzoek achteraf gaan bekijken. u . Is het gebied rijp voor exploitatie? In Nederland in 1966 niet, maar in de rest van de wereld wel; er was onvoldoende kennis omtrent de manier waarop nieuwe theoretische mogelijkheden in de procesindustrie konden worden toegepast. De positieve verwachtingen aan het begin van het onderzoek geven echter aan dat het betreffende gebied beslist exploitatiemogelijkheden bood.
S. Zijn de wetenschappelijke werkers op het betreffende gebied echt bekwaam? Men kan zeggen dat de onderzoekers van het laboratorium voor Chemische Werktuigen de verwachting hadden dat ze dit wel zouden worden. y. De wetenschappelijke waarde van het onderzoek? In 1966 zou deze vraag met 'geen' beantwoord zijn. Achteraf blijkt dat de stromingsproblemen zodanig geweest zijn dat Oe Haan, van het laboratorium voor Aero- en Hydrodynamica, nog een aantal jaren voortgaat met deze uit te diepen. Hen kan zich afvragen of dit onderzoek, dat zo sterk leunt op reeds bekende kennis uit andere vakgebieden, in vergelijking met eventuele andere onderzoeken meer in staat was aanverwante vakgebieden te stimuleren of zelfs doorbraken daarin zou voorbereiden. Dit is vooraf zeer moeilijk vast te stellen.
ö. Technologische waarde ? Dat heeft het onderzoek zeker. Des te meer naarmate de resultaten ook naar andere gebieden in de procestechniek doorwerken. E. Sociale waarde? De vergrote bedrijfszekerheid bij constante kwaliteit van het zout heeft waarschijnlijk wel het grootste aandeel in de sociale waarde . Verder kan men vermoeden dat het de K.N.Z. vooral wel zal gaan om een grotere opbrengst per oppervlakte-eenheid (bouwgrond) ,een bij gelijke hoeveelheid produkt grotere en dus goedkopere apparatuur (de inhoud neemt snel toe als het manteloppervlak van het apparaat groter wordt), een besparing op arbeidskosten omdat voor de controle van één groot apparaat mede door de beoogde grotere bedrijfszekerheid minder arbeid nodig zal zijn dan voor de huidige verdampers, dus minder arbeid voor veel meer eindprodukt. Rutten verwacht niet dat door al deze besparingen de zoutprijs zal zakken en men kan dus concluderen dat deze technologische vernieuwing in het licht staat van de winstmaximalisatie en dat een betere concurrentiepositie van het bedrijf het resultaat zal zijn. De K.N.Z. zal meer concurrerend fabrieksinstallaties kunnen aanbieden met een gunstig effect voor de werkgelegenheid in de metaalindustrie. Hierbij zal rekening gehouden worden .. met de eigen zoutproduktie. Rutten zegt dat de toepasbaarheid van de gevonden resultaten doorslaggevend zal zijn voor het verder werken aan dit onderzoek in het
- 92 -
laboratorium voor Chemische Werktuigen.
7. Pepsoonlijke motivatie van de onde pzoekep. "Dit onder zoek boeit mij heel sterk, ik ben nieuwsgierig en heb een brede belangstelling; beide kan ik in dit onderzoek bevredigen. Maar . ja, i n een ander onderzoek zou dat ook wel kunnen. Verder krijg je hier de optimale gelegenheid om je te ontplooien doordat je zonder al te grote risico's kan experimenteren met het beleid van een werkgroep en de manier waarop je de zaken organiseert. En dat vind ik dan weer vooral belangrijk omdat ik dan straks in de industrie, waar je je geen fouten kan permitteren, goed beslagen ten ijs kom" .... '~a, uiteindelijk zit daar wel een soort streven achter, ik ben nu eenmaal een beetje het streberstype, ik wil alles goed doen. Wat daar weer achter zit ? J a , dat is moeilijk" ... "Dat van die vervreemding uit de theorie van het objectieve bewustzijn van U, dat geloof ik niet zo; ik doe nog graag andere creatieve dingen, muziek maken en zo" .... "Werken om de mensheid vooruit te helpen? Nou, dat doe je vanzelf wel, gewoon door je werk goed te doen, maar daarvoor hoef je jezelf niet op de borst te slaan. Niemand werkt toch bewust om de mensheid achteruit te helpen ? De maatschappelijke relevantie van je werk moet je van geva l tot geval beoordelen, maar dat kan vreselijk moeilijk zijn. Met defensieresearch is dat ook zo;toch moet je je ook afvragen of het op een bepaald ogenblik niet nodig is om je daarvoor in te zetten." c. G.e sprek met lector ir. R.E . de Haan, verbonden aan het laboratorium voor Aero- en Hydrodynamica van de Afdeling der Werktuigbouwkunde, d.d. 17 febru a ri 1971. Daar bij het toegepaste onderzoek van Rutten t wee meer fundamenteel gerichte onder zoekers betrokken zijn geraakt, leek het ons goed om ook met de zen :een gesprek te voeren om een wat beter inzicht te krijgen in de manier waarop zij bij dit toegepaste werk ingeschakeld ziJn en hoe ze hun medewerking beschouwen. Verder wilden we vragen stellen m.b.t . theorievorming, de achtergronden van het vakgebied, het belang van toegepast onder zoek voor nieuwe theorieën en de waardering van hun aandeel in het onderzoek van Rutten volgens de kriteria van Weinberg.
1. Fundamentele s tpomings leep in de af de ling dep Wepk tuigbouwkunde . De Haan is sinds 1966 houder van een persoonlijk lectoraat, d.w.z . dat deze functie niet aan de leerstoel of het vakgebied stromingsleer vastzit. Dit betekent dat De Haan niet belast is met het verzorgen Van onderwijs, maar al zijn aandacht aan het onderzoek kan wijden. Toen hij lector werd heeft hij zijn bij functie als bedrijfsingenieur ' van het laboratorium voor Aero- en Hydrodynamica neergelegd en besloot toen te inventariseren in welke laboratoria van de Afdeling der Werktuigbouwkunde men aan problemen werkte waarbij stromingen een belangrijke rol speelden en waar behoefte was aan een meer fundamentele aanpak. Voor een benadering vanuit de stromingsleer bleken er verschillende
- 93 -
mogelijkheden te zIJn; genoemd werden o.a. : a. slipverschijnselen bij auto's. Deze problemen zIJn ten eerste zeer gecompliceerd (o.a. niet constant in de tijd), terwijl, gezien het nog steeds groeiende aantal verkeerssl achtoffers, betwijfeld moet worden of de verkeersveiligheid door zo'~ onderzoek zal toenemen . Het lijkt niet uitgesloten dat door de verbeterde rij-eigenschappen de snelheid weer zal toenemen. Hieraan kan nog worden toegevoegd dat een goed.georganiseerd openbaar vervoer in de toekomst een betere oplossing lijkt voor het transportprobleem. _ b. Gasturbines en verbrandingsmotoren. De problemen uit dit gebied zijn nog te moeilijk om terug te brengen tot een vorm, waarin er met behulp van theoretische stromingsleer iets aan te doen is. Ook voelt De Haan zich op dit gebied van de tijdafhankelijke gasdynamica en verbranding onvoldoende thuis. c. De procestechniek en in het bijzonder de chemische technologie. Dit gebied van de techniek is economisch uiterst belangrijk en nog sterk in groei . In dat vakgebied omvat het onderzoek zowel zeer geavanceerd onderzoek als op een enkel probleem gerichte ontwikkelingen die gebaseerd zijn op ervaring en intuïtie zonder een doeltreffende theoretische achtergrond (terugblikkend kan men zeggen dat de meeste nieuwe onderzoekgebieden met zo'n elementaire aanpak verkend zijn). Blijkbaar ontbrak in het vakgebied der Chemische Werktuigen totnutoe de economische noodzaak om dieper op de zaak in te gaan. Het apparaat waarvan in het vervolg sprake zal zijn behoort kennelijk tot deze categorie; voorzover De Haan weet is het onderzoek van Rutten aan de cylindrische indamper met tangentiële invoer de eerste aanloop geweest om inzicht te krijgen in het uiterst ingewikkelde stromingspatroon in zo'n apparaat. Ook zonder het economisch belang zou De Haan dit vakgebied tenslotte gekozen hebben, omdat de stromingsleer een belangrijke aanvulling zou kunnen zijn en vrijwel zeker resultaten zou opleveren. Het onderzoek van Rutten was veelbelovend en ongeveer 3 jaar geleden (1968 dus) waren er al rapporten van studenten over het onderwerp: cylindrische verdampers met tangentiële invoer, later door De Haan cycloonverdampers genoemd (de naamgeving duidt op de stroming in de verdamper). 2. De aanpak van he t onderzoek en het pr oces van kenni sver meer der ing . Het apparaat, zoals afgebeeld in fig. I had slechts een invoer en een afvoer met een wervelbreker; in dat stadium gaf het begrijpen en beheersen van de oppervlaktegeolven boven in de verdamper de meeste problemen. Achteraf kan gezegd worden dat de technische uitvoering van de verdamper het inzicht in het probleem vertroebelde. Er werd te veel op de golven gelet, totdat De Haan op het idee kwam om het proces te beschrijven met behulp van het begrip wervelput (of cycloon), waarover zoals De Haan wist in de wetenschappelijke literatuur beschrijvingen te vinden waren, omdat dit ook voorkomt in de meteorologie (= weerkunde). Deze vereenvoudiging kon worden gerealiseerd door meer dan een tangentiële invoer, voor grote indampers ook een praktisch voordeel, en een pijp in het midden van een vlakke
- 94 -
bodem als afvoer, dus een zeer eenvoudige constructie (zie fig. 2). Deze golven zijn kennelijk vrije zwaartekrachtgolven met een zeer geringe demping waardoor ze bij een kleine storing al merkbaar zij n. Met de dubbele tangentiële invoer blijven zij in mindere mate toch bestaan. Het voordeel van de dubbele invoer is dat de draaiingsas van de vloeistof vrijwel samenvalt met de as van de cylinder . (Vanzelfsprekend maken deze golven het probleem ingewikkelder). (Achteraf is gebleken dat de kritieke golven veroorzaakt werden door kookverschijnselen in de inlaat. Men was misleid door de oorspronkelijke probleemstelling van AKZO, wat bleek na onderzoek en stopzetting van de apparaten).
-$- -'-'-~=
I I ,- , - , ~ -, I
Figuur 2: werveZput .
Rutten zei de herformulering van het probleem na verdiept inzicht na communic atie met een theoreticus belangrijk te vinden. Is nu het opnieuw formuleren door De Haan of door Rutten gedaan? Vo lgens Oe Haan groeit zoiets door samenwerking en ook in dit geval is reconstructie achteraf moeilijk. Als De Haan een probleem aanpakt probeert hij zich een voorstelling te maken van wa t er gebeurt, welke krachten en versnellingen er werken, met uitgebreid gebruik van de theorie. Verder eerst globaal in de literatuur kijken, alles lezen over een ondenlerp is toch zinloos, en dan zo gauw mogelijk zelf iets doen (30 %theorie, 70 % empirie). De theorie- en hypothesevorming is het minst grijpbare gedeelte van het werk . Het is De Haan wat dat betreft nooit gelukt zichzelf te analyseren. Het komt volgens hem aan op een combinatie van kennis, intuïtie en ervaring. In dit geval kwam het inzicht vrij plotseling, de wervelput was gecamoufleerd door de oppervlaktegolven
,.
,
I"
"
.,
Ul
- 95 -
en de conische afvoerleiding. Er gaat nu het model van een echte wervelput gemaakt worden, waarvan De Haan verwacht dat binnen een paar jaar een goede beheersbaarheid van het proces, gebase erd op kennis, het gevolg zal zijn. Er kan dan later ook naar verdamping gekeken worden; De Haan wil eerst het spromingsprobleem zonder zout helemaal oplossen. Als de relatie met Rutten er niet geweest was zou hij aan dit probleem niet gewerkt hebben. De onderzoekmethode van Rutten noemt De Haan kenmerkend voor het laboratorium voor Chemische Werktuigen. Men bouwt heel snel proefmodellen van het werkelijke apparaat, en meet hier zoveel aan dat een fabrieksapparaat ontworpen kan worden; hierna gaat men dit verbeteren. In die zin is Rutten een typische ontwikkelingsingenieur. De Haan vindt zichzelf meer een research-man, die probeert zich een precieze voorstelling te maken van wat er gebeurt en dus probeert dieper in het probleem te dringen. Hiervoor is het werken aan geschematiseerde modellen, waarin een vereenvoudigd proces zich afspeelt, de manier. De stromingsleer kan inzicht geven voor het vinden van vergrotingsregels voor cycloonverdampers. Het voldoen aan technische eisen wordt dan eenduidiger berekenbaar en ook acht De Haan de dan gevonden resultaten algemener toepasbaar in de procestechniek. Er is dus naast en door het zeer toegepaste onderzoek van Rutten een meer fundamenteel onderzoek ontstaan. Er kunnen een aantal studenten van Chemische Werktuigen aan werken.
3. De verhouding toegepast onderzoek - fundamenteel onderzoek . Zonder theorievorming kun je tegenwoordig met het toegepaste onde rzoek niet veel verder. De tijd van de geniale intuïtie zonder theorie is lang voorbij. Overigens is werkelijke uitbreiding van de th eorie hiervoor niet zozeer nodig: de supersone en hypersone stroming (snelheden hoger resp. zeer veel hoger dan geluidssnelheid) zat al, zij het verstopt, in de theorie van Rayleigh (eind 1ge begin 20e eeuw). De akoustiek van bijvoorbeeld Kirchhoff en Rayleigh (laatste helft negentiende eeuw) ging al heel diep, nadien is er niet zoveel aan toegevoegd. Verminderde theorievorming door overaandacht voor het toegepaste onderzoek lijkt een reëel gevaar. Nieuwe theorieën en fundamenteel onderzoek zijn evenwel steeds ontstaan naar aanleiding van praktische problemen. Dit geldt ook voor Kirchhoff en Rayleigh en andere niet-genoemde grondleggers van de stromingsleer. Toch lijkt het alsof een zuiver wetenschappelijke interesse vroeger een veel belangrijker bron was van activiteit. Toen wees men het toegepaste onderzoek af. De Haan vindt in de eerste plaats het probleem zelf interessant en ook dat het toegepast kan worden in de industrie. Hierbij is hem, binnen zekere grenzen, vrij onverschillig waar het wordt toegepast. Sinds de Tweede Wereldoorlog krijgt een theoreticus de kans niet meer om zich terug te trekken. Er staan horden industrieën klaar om de resultaten toe te passen. 4. De r elat ie . langs een omweg, met de i ndu stri e . Aan het onderzoek van de stroming in de zoutverdamper kunnen, zoals gezegd, een paar studenten van Chemische Werktuigen hun vierde j aars of afstudeerwerk doen. Het model, dat niet zo duur is, wordt betaald door dat laboratorium. Misschien wordt het onderzoek later wel door
- 96 -
het laboratorium voor Aero- en Hydrodynamica overgenomen. Door ons wordt naar voren gebracht dat Rutten in overeenstemming met de Koninklijke Zout werkt, van deze industrie gegevens ontvangt die niet gepubliceerd mogen worden, zodat de resultaten vrijwel volledig naar de Zoutindustrie gaan. Hoe moeten we dit financieel zien? De Haan stelt dat zijn onder zoek naast dat van Rutten staat; hij zou geen bindende overeenkomst willen omdat een onderzoek niet te plannen is en zo'n industrie op een bepaald moment toch resultaten eist. Financieel bezien acht hij de kosten van zijn inbreng heel moeilijk door te berekenen, hoewel dat zuiver zakelijk gezien zeker zou moeten. Aan het onderzoek van Rutten zitten ook nog onderwijskanten, wat doorberekening nog moeilijker maakt. Contact met de industrie is wel belangrijk, maar het moet zakelijk goed zijn geregeld. In de Verenigde Staten bestaat een zakelijker aanpak wat dit betreft. S. waardering vo 1gens de Weinber g kri teria. Vooraf wil De Haan een algemene opmerking maken over "grote beslissingen", d.w.z. beslissingen waarvan de gevolgen na vijf of tien jaar merkbaar zijn. Tot deze soort horen beslissingen tot het beginnen van een groot onderzoek- en ontwikkelingsproject. ~len baseert deze in wezen op verwachtingen ten aanzien van heersende ontwikkelingstendensen en de beslissingen zijn juist, zolang deze tendensen gelijkmatig zijn. Maatschappelijke ontwikkelingstendensen zijn echter nog nooit gelijkmatig geweest in de tijd, zodat alle "grote beslissingen" een element van onzekerheid, dus een zekere "gok" bevatten. Men vergelijke" slechts de vooruitzichten van vijf tot tien jaar geleden ten tijde van het geloof in de groei-economie met het huidige gevoel van onzekerheid ten aanzien van" de toekomst.
Dan licht De Haan de destijds genomen beslissingen toe aan de hand van de door ons voorgelegde Weinberg kriteria. a. Is het gebied rijp voor exploitatie? Het antwoord is ja, ondanks de bovengenoemde beperkingen. 8. Zijn de wetenschappelijke werkers echt bekwaam? Ook hier is de reactie positief, gezien ook de reeds bereikte resultaten. Wel moet opgemerkt worden dat de hulp van een toegepast wiskundige noodzakelijk is; in de stromingsleer pakt men problemen met elementaire wiskundige methoden aan of is gedwongen bij iets ingewikkelder problemen een enorme sprong te maken naar de niet-lineaire partiële differentiaalvergelijkingen. De Haan hecht weinig waarde aan aanvulling van kennis van dit onderzoek met empirische constanten. y. Wetenschappelijke waarde? Inderdaad, zonder het onderzoek van Rutten zou ik hiermee niet bezig zijn.
O. Technologische waarde? Zeker positief, ook door het aandeel van de stromingsleer, waardoor de constructie van de verdamper beter gefundeerd kon worden. E. Sociale waarde? Het economische belang van de praktijk zal zich 100 % zeker procesindustrie een onmisbaar Verder ziet De Haan de waarde
procesindustrie is duidelijk en de op de resultaten werpen. Verder is de onderdeel van de Nederlandse economie. op dit punt niet.
- 97 -
d. Gesprek met lector dr. P. Bennema,verbonden aan het laboratorium voor Fysische Chemie van de af del i n g S c hei kun de, d. d. 24 feb r u a r i 1971 Het lectoraat kristalkunde is toegevoegd aan de leerstoel voor quantumchemie en zat vroeger bij de afdeling der Mijnbouwkunde, waar Bennema gepromoveerd is. Wij waren van plan aan Bennema de volgende vragen te stellen: het waarom van een lectoraat kristalkunde, de contacten met het laboratorium voor Chemische Werktuigen, de relatie tussen fundamenteel en toegepast onderzoek, theorievorming en tenslotte het beleid van onder zoek (wetenschapsbeleid).
1. Over zicht van wer kzaamheden . a. Creatieve hobby. Bennema vindt het uitermate boeiend om theoretisch werk te doen, maar vindt dit niet een volledige rechtvaardiging voor zijn be zigheden (dus zie b. en c.). Het vak kristalgroei omvat o.a. de volgende onderdelen: (1) ligging van vlakken t.o.v. symmetrieassen en -vlakken (deel van de kristallografie, kristalchemie); (2) statistische thermodynamica van grensvlak-krista1oplossing; (3) computersimulatie van het kristalgroeiproces; (4) diffusiemodellen van het kristalgroeiproces; (S) verkeersstroomproblematieken van step-voortplanting. b. Dienstverlening. Vermoedel i jk is de belangrijkste reden voor het bestaan van een lectoraat kristalkunde de behoefte van andere werkgroepen van de T.H. aan het kweken van kristallen (Spectroscopie en Quantumchemie, Lage Temperaturen, Microstructuur van de Materie ) . Gepoogd wordt de service te verbeteren door de technologie van het kristalkweken te verbeteren. c. Contact met toegepast onderzoek. Zoals gezegd is het hobbyen op zich niet een voldoende rechtvaardiging voor het werk; deze wordt mede ontleend aan de samenwerking of contacten met mensen die praktijkproblemen oplossen, zoa ls met de groep van E.J. de Jong. Een dergelijke vorm van samenwerking is zeer belan grijk, want beide zijden hebben hun eigen inbreng. De verdieping van de theorie zou anders onafhankeli j k van praktische problemen plaats vinden. Een praktisch onderzoek komt zonder theoretische kennis op den duur niet verder, deze is nodig om gevonden meetresultaten e.d. te kunnen interpreteren. Toen Bennema lector werd is hij eerst wat gaan rondkijken op de T.H. om te zien wat er leefde en daarna is een researchplan opgesteld. 2. FundamenteeZ ondepzoek en wetens chapsbeZei d. Er moet plaats zijn voor fundamenteel theoretisch en experimenteel werk. Geverifieerde theoretische modellen vormen vaak de beste basis voor de technische toepassingen. Bij een, volgens Bennema gewenste, lange termijn planning van het onderzoek van een instelling zoals de T.H. moeten ook de fundamenteel gerichte lieden een essentiële inbreng hebben in de planning van de meer op toegepast onderzoek gerichte wetenschappers. Verder moet het wetenschapsbeleid niet uitslui tend bepaald worden door praktische, al of niet politiek relevante, problemen. Dan wordt boeiend natuurwetenschappelijk onderzoek, dat wellicht op lange termijn prakt i sche resultaten afwerpt, nodeloos afgesneden. Een begin voor een wetenschapsbeleid zou zijn, dat alle leers toelen op papier zetten in welke richting hun vak zich ontwikkelt. Vervolgens
- 98 -
zou gezamenlijk met de gebruikers en onderzoekers (bijvoorbeeld via de Academische Raad) een algemeen beleid vastgesteld moeten worden. Bij zo'n planning zal ieder een deel van zijn vroegere vrijheid moeten prijs geven; als een nieuwe man aangetrokken wordt zal hem een hoofdtaak aangewezen worden. Binnen z'n geheel kan men zich toch nog vrij voelen en wordt men gestimuleerd door vele geplande en spontane interacties. Onderzoekers die bij Bennema een promotiewerk doen krijgen als opdracht zich bezig te houden met kristalgroei, maar het hoe wordt (in overleg) zelf uitgemaakt. Op de vraag hoe te handelen om te verhinderen dat alleen direkt economische kriteria bij het vaststellen van onderzoeksprogramma's een rol spelen antwoordt Bennema dat de T.H. ook fundamenteel onderzoek zou moeten doen en zelf de probleemgebieden kiezen . In de industrie werkt men met bedrijfseconomische kriteria, de T.H. zou voor haar eigen onderzoek ook meer algemene kriteria moeten hanteren.
3. Histori s che ontwikkelingen in het vakgebied der kristalkunde . In de zeventiende tot de negentiende eeuw werd het vak volgens Bennema vooral om zuiver wetenschappelijke en esthetische redenen bedreven. Tijdens de Tweede Wereldoorlog heeft een belangrijke doorbraak plaatsgevonden in verband met het gebruik van piezo-electrische kristallen (= kristallen waarin een variërende drukkracht een varierende electrische spanning veroorzaakt) in regelapparatuur in duikboten en ander oorlogstuig. De Verenigde Staten wilden niet afhankelijk zijn van de beperkte kwarts voorraden in Bra zilië en men stond dus voor de economische en technologische noodzaak om synthetische kristallen te maken. De praktische toepassing van de kunst van het kweken van kristallen bleek daarna doorslaggevend voor de fabricage van transistors, lasers, enz. De theorie van de kristalgroei stamde uit de dertiger jaren, uit Duitsland (Stranski). In 1951 vond een belangrijke doorbraak in de theorie plaats door de formulering (door Frank) van de zogeheten spiraalgroeitheorie. Daarna heeft deze tak van wetenschap versneld een wiskundig karakter gekregen en is een typisch voorbeeld van de wetenschap-technologiespiraal: betere kristallen (transistors) geven de mogelijkheid tot bouwen van grotere en snellere computers, zodat met computersimulatie aan modellen gewerkt kan worden ter verbetering van de theorie, waardoor althans in principe betere en nieuwe kristallen gefabriceerd kunnen worden, enz.; de kunde van het kweken van kristallen en de kennis van vaste-stof-fysica maakte de ontwikkeling van de laser mogelijk. Deze laser opent mogelijkheden bij het bestuderen van het kristalgroeiproces .
4. Toeval bij de theorievorming . Volgens Bennema moet de ontwikkeling van de wetenschap van de kristalgroei in belangrijke mate gezien worden als beinvloed door toevallige factoren. Als in de Tweede Wereldoorlog dát bepaalde probleem niet gespeeld had, zou de ontwikkeling geheel anders verlopen zijn. Ter illustratie van de bewering dat ook op kleinere schaal toeval een grote rol speelt, vertelt hij dat zijn computerspelen zijn ontstaan door contact met een Amerikaan die toevallig geld voor een zogenaamd "sabbatical year" (een jaar vrij van college geven, enz., bedoeld om de geest op te frissen en op het vakgebied weer bij te
- 99 -
komen) kreeg; het geld was eigenlijk voor zIJn baas bestemd. Echter, omdat zijn baas in verband met de studentenonlusten aan de Universiteiten ten gevolge van de inval van de Amerikanen in Cambodja niet weg kon, kon hij naar Delft gaan. Onderzoek en ideeën voor onderzoek ontwikkelen zich door communicatie, vaak onvoldoende begrepen door jonge mensen. Dit kun je in zoverre plannen, door congressen te bezoeken, uitwisseling van onderzoekers, grotere mobiliteit van onderzoekers, enz. Als er dan eenmaal een goed idee is, kan de uitwerking ervan zeer planmatig verlopen en jaren duren. Bennema heeft in het algemeen geen vertrouwen in het nut van proefjes als je geen idee of theorie I hypothese hebt. Om te ontdekken of wat je meet of ziet "nieuw" is, moet je het betreffende vak goed kennen. (Als er over een bepaald probleem helemaal geen theorie is, moet men soms tijdelijk wel puur empirisch te werk gaan). S. Waarder ing volgens de kriteria van Weinberg. Ook Bennema werd gevraagd te trachten een antwoord.te geven uitgaande van de beginsituatie, toen hij net zijn lectoraat ontvangen had (1969) en plannen voor onderzoek aan het opstellen was. a. Was het betreffende gebied rijp voor exploitatie? Gezien het belang van de vaste-stof-fysica voor industriële en research-doeleinden is het antwoord zonder meer positief. Ook wetenschappelijk gezien is het antwoord positief, aangezien het toetsen van theoretische modellen in principe uitvoerbaar leek.
B. Zijn de wetenschappelijke onderzoekers echt bekwaam? Bennema selecteert zijn medewerkers op basis van eisen die volgen uit de aard van het vak of het betreffende speciale onderzoek. y. Wetenschappelijke waarde? Achteraf duidelijk, want de wisselwerking tussen theorie en experiment Dlijkt vruchtbaar. Dit blijft tot op zekere hoogte een gok volgens Bennema.
O. Technologische waarde? In het begin niet; toen hij nog met zijn proefschrift bezig was leek het meer op een zuiver wetenschappelijk onderzoek. Onder andere door de contacten met de groep van E.J. de Jong is de technologische waarde steeds duidelijker gebleken. E. Sociale waarde? Het onderzoek naar kristallisatieprocessen is van het grootste belang voor de algemene technologisch-wetenschappelijke ontwikkeling van de mensheid. Of die ontwikkeling op zich goed is, is een moeilijk probleem. Zij is goed voorzover je meer macht krijgt over de materie, dus vooral economisch gezien is research heel nuttig. Maar de vraag blijft, wat de mensheid met die macht doet. De ontwikkeling ga·at zo snel, dat de beheersbaarheid in het gedrang komt. In dit verband is het onderwijs erg belangrijk als het kan leren de verschillende problemen van elkaar te (onder)sc!1eiden. Er zijn wel steeds meer mensen "bewogen" door deze problemen, maar met het met wetenschappelijke hulpmiddelen aanpakken van het probleem hoe wij voor een zes à zeven miljard mensen bewoonbare wereld zullen krijgen, is het nog maar magertjes gesteld. Hier aan de T.H. moet vooral ook daarover onderzoek gedaan worden, zegt Bennema.
- 100 -
lIl. CONCLUSIES, STELLINGEN a. De
voo r t zet tin g
van
EN
het
VRAGEN 0
n der zo ek .
De kriteria van Weinberg laten toe om technologisch onderzoek en ontwikkelingswerk op waarde te toetsen aangezien dit soort werk een duidelijk omschreven doelstelling heeft (aanpassing of verbetering van een apparaat en / of produktieproces) en gedaan wordt met behulp van beschikbare kennis, ook uit fundamenteel en toegepast onderzoek. Omdat zowel doel als middelen in het algemeen goed gedefinieerd kunnen worden, zijn de resultaten van en verwachtingen ten aanzien van technologisch onderzoek en ontwikkelingswerk duidelijk te formuleren. Bij fundamenteel onderzoek gaat het om vernieuwing of aanvulling van de fundamenten van een wetenschapsgebied. Oe benodigde middelen zijn vaak andere dan verwacht, terwijl ook de resultaten van bepaalde werkwijzen niet voorspelbaar zijn. Bovendien zijn de gevolgen van een doorbraak in een wetenschapsgebied niet te overzien. Dit soort werk kan dus zeer moeilijk met behulp van de Weinberg kriteria gewaardeerd worden en is onderworpen aan welles-nietes discussies als gevraagd wordt naar de nuttigheid ervan. Bennema legt de nadruk op toeval (onbekendheden)' bij theorievorming evenals De Haan, die bovendien een kanttekening plaatst bij de voorspelbaarheid van de nuttigheid van technologisch onderzoek en ontwikkelingswerk gezien de onvoorspelbaarheid van maatschappelijke ontwikkelingstendenzen; bovendien zullen voorspellingen aan betrouwbaarheid inboeten, omdat zij vaak gekleurd zijn ' door de politieke ' of religieuze opvattingen van degenen die de voorspellingen uiten. De Weinberg kriteria zijn dus onvoldoende om de zinvolheid van een onderzoekgebied te kunnen waarderen. "Naarmate we dichter bij onze eigen tijd komen gaat de geschiedenis over in herinnering. We staan vlak bij de gebeurtenissen, zijn toeschouwer geworden bij de nog onbesliste worstelingen, waarvan de wederzijdse voorvechters nog onder ons zijn. Dit alles maakt het veel moeilijker om precies te zien wat zich afspeelt en de betekenis van de bewegingen in wetenschap en maatschappij te analyseren en beoordelen" (J.D. Bernal, De wetenschap als maatschappelijk proces). In de delen A en B is een zekere mate van wederzijdse beïnvloeding van wetenschappelijke, militaire en industriële ontwikkelingen geillustreerd. De uitgebreide en verantwoorde analyses die ons over die perioden kunnen inlichten, maken het ons gemakkelijk samenhangen te overzien. Recente ontwikkelingen laten zich wat minder makkelijk tot een overzichtelijk geheel samenvatten, mede omdat enerzijds die samenwerking een veel grotere omvang heeft gekregen en anderzijds heftiger wordt ontkend dat de inhoud van het wetenschappelijk bezig zijn mede wordt bepaald door economische en militaire belangen. In de gesprekken zijn twee dingen duidelijk naar voren gekomen: de onderzoekers streven naar een zekere mate van maatschappelijk nut van hun werk, maar hanteren verschillende definities van dat nut. het waarderen van een stuk wetenschappelijk werk, hetzij fundamenteel, hetzij toegepast volgens een set kriteria (Weinberg) levert
- 101 -
vooral wat betreft externe kriteria, niet altijd een bevredigend resultaat. De vragen, gecombineerd met een aantal stellingen en conclusies, die hier nu volgen kunnen ons inziens een middel zijn om -afhankelijk van de ervaring van een groep of een individu - historische en recente ontwikkelingen in hun samenhang te gaan zien. Hierdoor wordt het misschien mogelijk maatstaven te gaan ontwikkelen, waardoor het gewenste maatschappelijk nut naar waarde kan worden geschat. Dat dit nodig is bewijst de steeds groter wordende overheidsaandrang tot rationalisatie van het onderzoek aan Universiteiten en Technische Hogescholen (McKinsey). b. liet leerstoelenbe leid van de afdeling der Werktuigbouwkunde en de industrialisatie. Tijdens de Tweede Wereldoorlog is veel onderzoek gedaan met een reeks van resultaten en toepassingen. Door de mechanisering en de automatisering van het oorlogvoeren zijn bij de oorlogsproduktie zowel de zware als de lichte industrie betrokken geweest. In vredestijd wordt gepoogd de militaire toepassingen van het onderzoek verder te ontwikkelen en in de civiele sector toe te passen. Nederland had in wetenschappelijk, technisch en industrieel opzicht een achterstand opgelopen tijdens de bezetting, zodat industrialisatie ten behoeve van welvaartsverhoging en wederopbouw een dwingende eis was. Wetenschappelijk en vooral technisch onderwijs en onderzoek werden daartoe gestimuleerd, de studentenstroom nam toe. Bij het oprichten van nieuwe laboratoria en leerstoelen werd gekozen voor die vakgebieden die sterk in ontwikkeling waren of dat door de industrialisatie beloofden te komen. Zo ook met de leerstoel en het laboratorium voor Chemische Werktuigen, vanwaaruit weer initiatieven ten aanzien van de Constructie van Kernreactoren en Meet- en Regeltechniek ontplooid werden. Wat de eerste twee laboratoria betreft was het de bedoeling dat deze apparatenbouwers zouden afleveren voor de metaalindustrie, die echter te zwak en te versnipperd was om deze ingenieurs op te nemen en meer te doen dan licentiebouw. Deze apparatenbouwers konden gemakkelijk geplaatst worden in de procesindustrie zelf. Destijds werd onvoldoende overzien wat voor negatieve gevolgen industrialisatie kon hebben binnen de huidige economische structuur. Nu dienen zich die gevolgen aan : milieuvervuiling, overproduktie of overcapaciteit met massa-ontslagen en werkloosheid, verscherpte internationale concurrentie, enz. Vraag b.l Is het nodig en mogelijk om binnen het toepassingsgebied van de technische wetenschappen de maatschappelijke behoeften te analyseren en daar het onderzoekbeleid op te richten?
- 102 Vraag b.2 Is het technisch mogelijk om met behoud van de huidige welvaart in de behoeften te blijven voorzien en is dit wenselijk? Vraag b.3 Kunnen technici, wetenschappers en de instituten waarin zij werken iets doen ter voorkoming van oorlogen waarin op steeds grotere schaal van verworvenheid van fundamenteel en toegepast onderzoek gebruik gemaakt wordt? Vraag b. 4 Volgens de T.H. -Gids 1971 - 1972 leidt de afdeling der Werktuigb~uwkunde ingenieurs op voor de industrie. Is dit een noodzakelijke en voldoende doelstelling voor een instituut voor technisch-wetenschappelijk onderzoek en onderwijs? Vraag b.S Op welke doelstellingen zou het leerstoelenbeleid van de afdeling der Werktuigbouwkunde - of een andere afdeling, faculteit of instituut - gericht moeten zijn gezien de huidige gevolgen van de industrialisatie? Vraag b.6 Heeft de T.H. juist gehandeld door het laboratorium voor Chemische Werktuigen op te richten? Is het mogelijk om kriteria op te stellen voor de juiste keuze van een doel en voor de juiste handelwijze om een doel te bereiken? c. Beïnvloeding van fundamenteel toegepast onderzoek.
onderzoek
door
In de delen A en B werd geïllustreerd dat veel belangrijke ontwikkelingen op het gebied van het fundamenteel onderzoek in de chemie met het meeste succes bij de opbouw van de natuurwetenschap geleid werd door mensen die hun problemen aan de praktijk ontleenden. In de tijd van bijvoorbeeld Boyle en Lavoisier is dit een vrij algemeen verschijnsel. Als later door de ui·t breiding van de chemische industrie de behoefte aan beter geschoold personeel en aan meer systematische kennis groter wordt, neemt het aantal instituten voor technisch wetenschappelijk onderwijs toe en worden instituten opgericht die zich uitsluitend of voornamelijk met wetenschappelijk onderzoek bezig houden. Voorbeelden hiervan zijn voor het onderwijs de Technische Hogescholen en voor het onderzoek de Physikalisch-Technische Reichsanstalt (1887) en in Nederland instituten als T.N.O. (1932), Z.W.O. (1945) en F.O.M. (1946). Tegelijkertijd verdwijnt het beeld van de ondernemer-uitvinder om plaats te maken voor bedrijven met zich gestaag uitbreidende research-afdelingen, waar zowel fundamenteel als toegepast onderzoek wordt gedaan. Dit maakt dat de richting en de mate waarin verschillende wetenschappen zich uitbreiden mede bepaald worden door de hoeveelheden praktijkgegevens die men uit de industrie verkrijgt. Aan de andere kant beïnvloedt het succes van fundamenteel onderzoek weer een aantal ontwikkelingen in industriële processen. Op kleine schaal zien we deze wisselwerking tot stand komen bij de inschakeling van De Haan en Bennema bij het onderzoek van Rutten. Vraag c.l Hoe representatief voor technisch en wetenschappelijk onderzoek is het hier beschreven onderzoek met betrekking tot de relatie tussen fundamenteel onderzoek en toegepast onderzoek?
- 103 -
Stelling c.l Het is een verantwoordelijkheid-afwijzende houding als een wetenschappelijk onderzoeker als motief voor een bepaald onderzoek all~~n a rgumenten aanvoert, ontleend aan de wil tot vervolmaking van het betreffende vakgebied. Stelling c.2 Het moet gezien worden als een slechte gewoonte als fundamentele onderzoekers, di e ingeschakeld worden bij een toegepast onderzoek, zich niet op de hoogte stellen van de belangen die door het door hen ondersteunde toegepast onderzoek worden gediend. Stelling c.3 Het is een gebrek in de opleiding van technici en wetenschappers dat daarin geen aandacht wordt besteed aan de historische en huidige maatschappelijke rol die hun vak speelde resp. speelt. Dit gebrek telt des te zwaarder in een periode waarin de rol van de technische ontwikkeling meer dan ooit discutabel is door zijn invloeden op het milieu, uitputting van grondstofvoorraden, oorlogen, enz. d. De invloed schappij.
van
toegepast
onderzoek
op
de
maat-
In een economische structuur, gebaseerd op concurrentie en winstmaximalisatie, is het streven van de producenten gericht op een produktie tegen zo laag mogelijke kosten van de produktiefactoren arbeid en kapitaal (waaronder begrepen: grondstoffen, machines, gebouwen, enz.). Bij de chemische industrie zijn de loonkosten ten opzichte van de kosten van grondstoffen, machines en gebouwen lager dan in vele andere sectoren van de industrie; in deze sector is voor de produktie vooral de verhoging van de verhouding (hoeveelheid produkt)! (hoeveelheid kapitaal) van belang, terwijl voor de verkoop vooral de verhouding (waarde van hoeveelheid produkt)! (kosten van produktiefactor kapitaal) van belang is, met als belangrijk gevolg capaciteitsvergroting van de produktie-eenheden als de marktsituatie dit lijkt toe te laten. Dat kapitaal een hoeveelheid vroeger gedane arbeid voorstelt, de bouw van machines en delving van grondstoffen e.d., is belangrijk, maar er zal hier niet op ingegaan worden. De grondstofsituatie van een land is belangrijk voor zijn concurrentiepositie, aangezien het mede de kosten van de produktiefactor kapitaal bepaalt, de grondstofsituatie is daardoor tevens medebepalend voor de richting van de technologische ontwikkeling in een land, waarbij tenslotte nog opgemerkt kan worden dat een ongelijkmatige beschikbaarheid van de grondstoffen over de naties der wereld de onderlinge concurrentie en oorlogen verhevigt. Binnen de bestaande economische verhoudingen is toegepast onderzoek voor produktiviteitsverhoging, machine-, proces- en produktverbetering dus een belangrijk hulpmiddel bij de verhoging van de rentabiliteit van het kapitaal voor bedrijven en naties om in de internationale concurrentie mee te kunnen en tevens voor hun arbeiders of bevolking de welvaart veilig te stellen. Het onderzoek van Rutten is gericht op verhoging van de verhouding
- 104 (produkt)/(kapitaal) door verlaging van de kosten van het kapitaal, terwijl tegelijkertijd de bedrijfszekerheid van het proces verbeterd wordt, alsmede een grotere constantheid van samenstelling van het produkt bereikt wordt. Dit onderzoek past dus in het streven naar verhoging van de kapitaalsrentabiliteit, wat ook geldt voor zeer veel ander onderzoek aan de Technische Hogeschool. In de technisch-wetenschappelijke opleidingen en bij het doen van onderzoek ontbreekt het onder zoek naar de gevolgen van onderwijs, wetenschap en techniek voor de maatschappij vrijwel geheel. Vraag d.l Hoe representatief voor technisch en wetenschappelijk onderzoek is het hier beschreven onderzoek met betrekking tot de relatie tussen toegepast onderzoek en maatschappij? Vraag d.2 Zou een onderzoek van de maatschappelijke functie van het technisch-wetenschappelijk onderwijs en onderzoek een andere inhoud van onderwijs en onderzoek opleveren? Stelling d.l Binnen het systeem van ondernemingsgewijze produktie zijn een aantal gevolgep van de industrialisatie, zoals milieuvervuiling, uitputting van de grondstofvoorraden, strijd om grondstoffen, niet door de ondernemingen zelf op te lossen zonder hun concurrentiepositie en daarmee hun bestaansmogelijkheid te ondergraven. Het zal met name voor de chemische industrie, in welke sector in de E.E.G. i n april 1972 voor 8,5 miljard gulden aan apparatuur werkeloos stond (ongeveer 15 %van het totaal), duidelijk zijn dat de ze zich geen grote uitgaven - bijvoorbeeld ter voorkoming van milieuvervuiling - kan permitteren. Nationale oplossingen betekenen verzwakking van de positie van de nationale industrie in de internationale concurrentie. Alleen internationale oplossingen kunnen uitkomst bieden. Vraag d.3 Hebben de onderwijs-en onderzoekinstellingen een speciale taak en mogelijkheid bij het aangeven van oplossingen van door de industrialisatie veroorzaakte negatieve gevolgen van maatschappelijke aard? Vraag d.4 Kan het uitwerken door wetenschappelijke instituten van concrete oplossingen voor het opheffen van negatieve gevolgen van de industrialisatie nationale overheden helpen een actieve rol te spelen om internationale afspraken mogelijk te maken? e. Herverdeling z0 ek •
van
middelen
via
toegepast
onder-
Het Centraal Bureau voor Statistiek heeft kortgeleden de uitkomsten gepubliceerd van een in 1969 uitgevoerd onder zoek naar de tijdsbesteding van het wetenschappelijk personeel bij Universiteiten en Hogescholen, waarbij deze tijdsbesteding als sleutel wordt gebruikt om het aandeel van de uitgaven van speur- en ontwikkelingswerk te kunnen vaststellen. Bij de technische wetenschappen waren de totale kosten
- 105 voor speur- en ontwikkelingswerk, dus inclusief gebouwen en: investeringen, het hoogst. Per wetenschappelijke onderzoeker bedroegen zij in 1969 ongeveer 1145.000. Dus als de looptijd van het onderzoek aan de vergroting van zoutindampers op vijf jaar gesteld wordt, heeft dit onderzoek 725.000 gulden gekost. Hierbij zijn dan nog niet in rekening gebracht de bijdragen en de medewerking van de fundamentele onderzoekers en van een aantal studenten. De totale kosten zouden dan wellicht 1.500.000 of meer gulden bedragen. Een andere berekening laat het volgende zien: de gemiddelde loonkosten per personeelslid van de afdeling Werktuigbouwkunde bedroegen in 1972 138.000,-. Aan het onderzoek werkten mee een projectleider, een aantal studenten (vergelijkbaar met 2 volle krachten), hulp van technici, een tekenaar, een electronicus en administratieve krachten (vergelijkbaar met 2 volle krachten), en de hulp van fundamentele onderzoekers (vergelijkbaar met 2/5 volle kracht), zodat per jaar 5 2/5 personen meewerkten. Aan personeelskosten zou het onderzoek per 1 - 1 - 1973 dus per jaar 205.200 gulden, over vijf jaar is dit 1.026.000,-. Bij de voortzetting van het onderzoek door een opvolger van Rutten en bij de opbouw van nieuwe apparatuur bleek deze, gerekend naar het kostenniveau van 1 - 1 - 1973 1253.000,- te kosten. De apparatuur van Rutten was kleiner in omvang, dus neem 2/3 hiervan: 168.700,-. Dit levert een bedrag van ongeveer 1.170.000,-. Hierbij· is niet gerekend het schoonmaken en de afschrijving op . inrichting en gebouwen. Dit wijst erop dat de schatting van 1.500.000,- gulden niet zo gek is. Door groeiende interesse in de resultaten van het onderzoek stelt AKZO Zout Chemie gegevens en 50.000 gulden voor apparatuur ter beschikking als het onderzoek in een vergevorderd stadium verkeert. Op deze wijze komt de industrie tegen een zeer geringe vergoeding aan voor verhoging van de produktiviteit belangrijke onderzoekresultaten. Op deze wijze wordt gemeenschapsgeld, waarmee de instellingen voor hoger onderwijs gefinancierd worden, gedeeltelijk naar de industrie overgeheveld. Dit maakt enigszins duidelijk welke helangen een regering dient. Als men de industrie, de afnemer en gebruiker van de resultaten van toegepast onderzoek, meer wil laten betalen voor onderzoekactiviteiten aan de instellingen voor hoger onderwijs, is te verwachten dat zo'n afnemer meer te zeggen wil hebben over de gang van zaken bij het onderzoek. Een andere mogelijkheid voor de T.H. is om op te treden als kennisfabriek of ingenieursbureau en octrooien en "know how" te exploiteren en te verkopen. Vraag e.l Is het wenselijk om het streven naar contacten (zie I.b) van het laboratorium voor Chemische Werktuigen als uitgangspunt te nemen voor het onderwijs- en onderzoekbeleid van andere laboratoria en instituten voor toegepaste wetenschap, of is de eruit sprekende sterke gerichtheid op de industrie niet bij alle onderzoek aanvaardbaar? Vraag e.2 Is het wenselijk om, ter voorkoming van het via toegepast onderzoek toevloeien van algemene middelen naar een onderneming, duidelijke contracten te maken, waarbij reële betalingen worden vastgesteld?
- 106 -
Vraag e.3 Is het wenselijk, zowel voor de industrie als voor de T.H., een dergelijke contractresearch aan te moedigen? Vraag e.4 Is het wenselijk dat de T.H. zelf octrooien aanvraagt, onderhoudt en exploiteert en dat de T.H. kennis en ervaring verkoopt zoals een ingenieursbureau? Vraag e.S Is het wenselijk dat de T.H. zich beperkt tot fundamenteel onderzoek? f. Kennis
is macht. Een duidelijk wetenschapsbeleid, gebaseerd op onderzoek naar de doelstellingen, de keuze-kriteria en mogelijke negatieve of positieve gevolgen van technisch-wetenschappelijk onderzoek, is door de betreffende instituten nooit opgesteld. Het "vrije" spel der maatschappelijke krachten betekent in dit geval dat kennis toevloeit naar diegene, die de macht en de middelen heeft deze te kopen en winstgevend toe te passen. Sinds de Tweede Wereldoorlog is het belang van de bedrijfsresearch ten behoeve van de produktiviteits- dan wel rentabiliteitsverhoging toegenomen. Geheimhouding van investeringsplannen en de angst voor verzwakking van de concurrentiepositie leidden tot overinvesteringen, met name in de chemische industrie. Door de hierdoor veroorzaakte grote overcapaciteit daalden de winsten, wat nieuwe onderzoeken en investeringen nodig maakte. Met het dalen van de conj~nctuur komen plannen voor vermindering van de uitgaven voor het universitaire onderwijs en onder zoek naar boven; ook hier streeft men (de regeringen) naar produktiviteitsverhoging en rentabiliteitsverhoging. Het bestuur - en daarmee het beheer - wordt gestroomlijnd (Veringa) als voorbereiding op verkorting van de studieduur (Posthumus) en centrale planning van het onderzoek (McKinsey), begeleid door een nieuw systeem van studiefinaciering (Andriessen) en verhoging van de collegegelden (De Brauw). Vraag f.l Zouden de op handen zijnde maatregelen betreffende de planning van het wetenschappelijk onderzoek voldoende ruimte laten voor een eigen koers van de universitaire en hogeschool-onderzoeksinstituten? Vraag f. 2 Welke personen en instellingen zouden betrokken moeten zijn bij het vaststellen van het onderzoek- of wetenschapsbeleid van laboratoria, vakgroepen, faculteiten en instituten? Vraag f.3 Op welke wijze is het mogelijk om een nationaal en internationaal wetenschapsbeleid te voeren?
g. Nationaal belang en algemeen belang. Binnen nationale staten wordt onder algemeen belang steeds hetzelfde verstaan: het nationaal belang, voor een deel bepaald door de maatschappelijke bovenlaag. Vanwege de ongelijkmatige verdeling van vruchtbare grond en minerale grondstoffen is onderlinge strijd het resultaat van deze optelsom van nationale belangen. Dat dit niet zonder gevaar is bewijzen de laatste wereldoorlogen; verder zijn er de dreigingen
- 107 -
van kernoorlog, milieuverstikking e.d. Algemeen belang kan dus niet hetzelfde zijn als nationaal belang, maar is veel ruimer en houdt o.a. in het belang van de aarde met haar mensen, dieren, planten en mineralen. Daarbij gaat het om het zelfstandig bestaan en streven naar evenwicht in onderlinge samenwerking, zonder strijd.
- 108 -
bijlage OMSCHRIJVING VAN VEELGEBP,UIKTE TERMEN In het stuk is vaak sprake van technisch-wetenschappelijk onderzoek, wetenschap al of niet toegepast, fundamenteel of zuiver. In deze sektie worden daarom deze begrippen omschreven in een poging duidelijker te maken wat onder deze begrippen verstaan kan worden. In het begrip technisch-wetenschappelijk onderzoek komen drie afzonderlijke begrippen voor, waarvan onderzoek voor ieder het meest herkenbaar is. Van kindsbeen af onderzoeken wij onszelf en de wereld om ons heen, hierbij op de eerste plaats gebruik makend van onze zintuigen zonder verdere hulpmiddelen. Dit onderzoek levert ons de gegevens om ons in de wereld staande te houden of om ons aan die wereld aan te passen; dus gegevens over die wereld en onze mogelijkheden daarin zijn voor ons van het grootste belang. Onderzoek doen wij met behulp van onze zintuigen, de uit waarnemingen verkregen gegevens worden door het denken verwerkt en eventueel in het geheugen vastgehouden. Nu levert onderzoek van de wereld ons hulpmiddelen om dat onderzoek gemakkelijker te maken, veiliger, en geeft bovendien de mogelijkheid ons onderzoeksgebied uit te breiden: stenen, stokken, knotsen, vooral van belang bij de veiligheid en tevens voor voedselvoorziening van de vroege mensen. Als de mens zelf hulpmiddelen voor onderzoek en veiligheid gaat bewerken of vervaardigen is er sprake van techniek. Techniek is dus een hulpmiddel bij onderzoek, behoeftevoorziening, veiligheid, enz., en technici vervaardigen meetinstrumenten en werktuigen. Is er een gemeenschappelijke grondslag voor deze waarnemingen met onze zintuigen en met die technische hulpmiddelen, dat wil zeggen wat en hoe kunnen we waarnemen? Onze dagelijkse ervaringen laten zien dat we waarnemen en begrijpen via verschillen: licht - donker, warm - koud, hard - zacht, ruw - glad, lichaam - geest, kort - lang, arm - rijk, enz ., welke geen van alle op zichzelf bestaan, maar gekend kunnen worden in verband met hun tegendelen, waarbij het verschil de informatie verschaft. Kort-Iang-verschil geeft begrip van lengte, koud-warm-verschil geeft begrip van temperatuur, enz. Bij onderzoek van de omgeving bepalen we het verschil met onszelf: het is koud betekent dat wij zelf warm zijn ten opzichte van de omgeving.Deze zienswijze is zelf toegankelijk voor nader onderzoek. Met behulp van techniek kunnen instrumenten vervaardigd worden om ook heel kleine verschillen te kunnen waarnemen: meetlat, microscoop, thermometer en hele grote verschillen die zich door de afstand heel klein voordoen: verrekijker, teleskoop. Als zeer nauwkeurig onderzoek nuttig wordt voor de produktie van voedsel en goederen, maar zeker als het nuttig geacht wordt voor veiligheid,
- 109 -
wordt door steeds meer mensen onderzoek gedaan en gaan anderen zich specialiseren in het vervaardigen van i nstrumenten. Hoe groter het nut en hoe ruimer de toepassing hoe meer de meetinstrumenten worden gestandaardiseerd, zodat de door verschill ende mensen verkregen gegevens tot op zekere hoogte uitwisselbaar worden. Wetenschappelijk onder zoek wordt gekarakteris eerd door de uitwissel baarheid van de gegevens, mogelijk gemaakt door gest andaardi s eerde instrumenten en waarnemingsmethoden. Ook de bes chrijv i ng van de waarneming wordt door het vakjargon of met behulp van een symbolische taal, zoals wi skunde, gestandaardiseerd. Boeken zijn een bijzonder soort geheugen hierbij, evenals andere hulpmiddelen om verzamelde informatie te bewaren en over te dragen. Een ander kenmerk is het zo systematisch mogelijk onderzoeken, d.w.z. men beschouwt het zelfde verschijnsel onder zoveel mogelijk verschillende omstandigheden. Technisch- wetenschappelijk onderzoek kan men dan dat onderzoek noemen, dat zich bezig houdt met het wetenschappelijk onderzoek van instrumenten en werktuigen ter verbetering van dezelfde of om voor ~epaalde doelen geheel nieuwe meet-, produktie of verdedigingsmethoden te ontwikkelen. Ontwikkelingswer k is gericht op het in de praktijk van het meten, produceren en verdedigen vinden van een goede vorm voor de door wetenschappelijk onderzoek schetsmatig ontworpen meet-, produktieen verdedigingsapparatuur. Toegepast wetenschappelijk onderzoek houdt zich bezig met het voor het ontwikkelingswerk toepasbaar maken van technisch- of Fundamenteel wetenschappelijk onder zoek , dat zich bezig houdt met de grondslagen van verschillende kennisgebieden en waarnemingsmethoden. Grondslagen zijn dan een aantal uitgangspunten of wetten waarop een vakgebied is opgebouwd . Omdat deze wetten door de waarnemers via via verschillen zijn opgebouwd en opgesteld (in de natuurkunde zijn differentiaalvergelijkingen verschilsvergelijkingen , integraalvergelijk i ngen zijn de sommen van verschillen}, hebben ze geen absolute geldigheid en kunnen steeds aangevuld en verfijnd worden door fundamenteel wetenschappelijk onder zoek. Dit eist steeds nauwkeuriger en dus duurdere apparatuur voor het doen van lange reeksen van waarnemingen en het uitvoeren van uitgebreide berekeningen. De diensten, nodig voor onderzoek nemen daarbij steeds toe. Een maatschappij of groep van landen stelt hiervoor alleen geld en mensen beschikbaar als er veel nut, dus een hoge opbrengst van goederen voor consumptie of veiligheid, van wordt verwacht. Zuiver wetenschappelijk onderzoek is een aanduiding van een soort onderzoek, die door de onderzoekers zelf en ook door regeringen gebruikt wordt om aan te geven dat dit werk niets met de maatschappelijke toepassingen te maken heeft, maar doel in zichzelf is en uit nieuwsgierigheid bedreven wordt. Als aanduiding van de houding van de onderzoekers is deze term dan ook wel te gebruiken. Het 'zuiver' wetenschappelijk onderzoek dat in bedrijfs- en overheids laboratoria op grote schaal wordt gedaan, toont wel aan da t van het geinvesteerde kapitaal wel degelijk economisch of nationaal nut verwacht wordt.
LITERATUUR: zie bij de literatuuropgave van deel A onder filosof i e.
VSSD- hand laid ingan Deze boeken zijn verkrijgbaar bij de Delftse Uitgeversmaatschappij (D.U.M.), Koommarkt 70, elke werkdag van 9.00 uur tot 12.00 uur en van 14.00 uur tot 17.00 uur. De vermelde prijzen gelden voor leden van de VSSD (dus je kaart meebrengen), voor niet-leden wordt het dubbele gerekend.
theoretische mechanica a- 5 Vraagstukken over Theoretische Mechanica, door dr. P.A.J. Scheelbeek en dr. G.W. Decnop; 136 pag., 2e druk. a-l0 Kinematica van vlakke stelsels, door H.J.C.A. Munnink; 140 pag. 72 Repetitiedictaat Theoretische Mechanica, door ir. W.J. Volle wens en dr.ir. H.M. Manders; 272 pag., 3e druk. 81 Vraagstukken Theoretische Mechanica I. Beweging van Stoffelijk Punt, door prof.dr. F. Schuh en ir. W.J. Vollewens; 140 pag. 82 Vraagstukken Theoretische Mechanica 11. Bewegingen van Vaste Lichamen, door prof.dr. F. Schuh en ir. W.J. Vollewens; 212 pag.
f 7,50 5,25 5,25
4,00 5,25
analytische meetkunde a- 4 Vraagstukken over Analytische Meetkunde en Lineaire Algebra, door drs. B.W. Steggerda e.a.; 192 pag., ge druk. a- 8 Analytische Meetkunde J, door dr. J. Bijl en drs. W.J.H. Salet; 209 pag., 6e druk. a-l1 Analytische Meetkunde 11, door dr. J. Bijl en drs. W.J .H. Salet; 142 pag., 4e druk. a-12 Vectoranalyse, door prof. dr. R. Tirnman en dr. J.W. Reyn; 164 pag., 2e druk. a-18 Vectoren en Matrices, deel J, door dr.ir. J.S. Folkers; 84 pag. a-19 Vectoren en Matrices, deel 11, door dr.ir. J.S. Folkers; 120 pag.
9,00 7,00 6,00 6,00 2,50 3,25
analyse a- 1 Syllabus Wiskunde J voor B; 28 pag. 1,50 a- 2 Analyse voor T2, naar het college van prof. dr. H.J.A. Duparc; 86 pag. 3,25 a- 3 Repetitiedienst Analyse 11, door ir. W.J. Vollewens; 240 pag., 6e druk. 5,25 a- 6 Analyse lIl, naar het college aSO van prof.dr. H.J .A. Duparc, door F.G. van Herwaarden; 218 pag., 2e druk. 6,00 a- 7 Repetitiedictaat Analyse J, door ir. W.J. Vollewens; 342 pag., 12e druk. 8,00 a-IS Analyse, Numerieke Analyse, door dr. J. Bijl; 322 pag. 16,00 a-16 Handleiding Numerieke Analyse Al, door dr. J.A. Zaat; 153 pag. 5,00 a-20 Gewone differentiaalvergelijkingen, door drs. A. Schuitman; 112 pag. 4,00 a-64 Toegepaste Getallentheorie, naar het college van prof.dr. H.I.A. Duparc, door ir. R. Königel; 103 pag. 2,50
statistiek a-13 Elementaire Statistiek, handleiding bij het college Toegepaste Statistiek A, door ir. J. van Soest, 136 pag. 5,25 a-14 Vraagstukken over Waarschijnlijkheidsrekening (met een inleidend overzicht van de grondbeginselen), door dr. P.J.A. Kanlers; 178 pag. 8,00 natuurkunde c- I Inleiding in de Mechanica, door drs. A.N. Borghouts; 356 pag., 2e druk. 12,00 c- 2 Electriciteit, door prof.dr.ir. C.W. Kosten; 130 pag., 4e drUK. 5,50 c- 3 Kernreactorkunde, een beknopte inleiding, door dr.ir. L.M. Caspers en ir. D.J. van de Hoek; 194 pag., 2e druk 13,00 c- 4 Warmteleer en Kinetische Gastheorie, door drs. A.N. Borghouts; 178 pag. 10,00 c- 5 Elementaire Deeltjes, Atomen en Moleculen, door prof.dr. 8,00 HB. Dorgelo; 290 pag., 8e druk. c- 6 Stralingsbescherming, door dr. J. Weber en dr. C.E. Ras10,00 mussen; 200 p. 6,50 c- 7 Bouwfysica, door prof.dr.ir. C.W. Kosten; 168 pag., 3e druk c- 8 Fysische Transportverschijnselen 11, door prof.ir. C.I. Hooca. 80 pag. verschijnt in het najaar gendoorn. c- 9 Vraagstukken over Electriciteit en Magnetisme, door ir. 2,25 H.P.G. Baljet; 64 pag., 2e druk. c-11 Vraagstukken over Electriciteit, B-cursus, door dr. H. Swiers; 1,50 36 pag., lle druk. c-13 Vraagstukken over Thermodynamica, door dr. H. Swiers; 1,50 28 pag., 8e druk. c-14 Vraagstukken over Trillingen en Golven, door drs. L.J. Smits; 2,50 39 pag. c-15 Electriciteit en Magnetisme, naar het college van prof.dr.ir. 6,00 J. Smidt, door ir. H.P.G. Baljet; 154 pag. c-16 Vraagstukken over Mechanica, door drs. A.N. Borghouts; 4,00 78 pag. c-18 Vraagstukken over Natuurkunde voor Civielen, door dr. H. 1,50 Swiers; 39 pag., 4e druk. c-35 Vraagstukken over Bouwfysica, door dr. H. Swiers; 44 pag., 1,50 10e druk. scheikunde d- I Fysische Transportverschijnselen I, door prof. dr. ir. W.I. Beek; 153 pag. 2,50 d- 2 Examenopgaven Organische Chemie P2, door prof.dr.ir. H. van Bekkum en ir. W. Maassen van den Brink; 50 pag. 2,75 d- 3 Examenvraagstukken Algemene en Analytisèhe Chemie, door ir. K.J. Metman; 40 pag. 3,00 d- 4 Technisch-fysische Scheidingsmethoden, naar het college van prof.dr.ir. A. Heertjes, door ir. J. Nijman; 228 pag., 3e druk. 14,00 d- 7 Theoretische Organische Chemie, naar het college van prof.dr. ir. B.M. Wepster, door ir. A.P.M. Eker; 132 pag. 9,00
d- 8 Fysische Chemie en Macromoleculaire Stoffen, naar het college van prof. dr. W. Prins, door ir. 1.0. Capel; 195 pag. d- 9 Grensvlak- en Colloidchemie, naar de colleges van prof.dr. W.G. Burgers en prof.dr. W. Prins, door L.L. Dijkgraaf; 125 pag. d-lO Reactiekinetiek, naar het college van prof. dr. J .L. Meijering, door ir. J. Schram e.a.; 237 pag. d-l! College Algemene en Analytische Chemie TI, van ir. K.J. Metman, door ir. Y.A.H. Bodmer. 110 pag. electrotechniek e- 1 Overzicht van Electrotechnische Meetinstrumenten, door 1.0. de Kat ; 126 pag. e- 4 Verzameling Vraagstukken Electrische Netwerken I, door ir. W. Buijze; 159 pag. e- 9 Handleiding bij het Practicum Electrische Netwerken 11 1972'73; 120 pag. e-10Practicumhandleiding Electronica I, voor El, E2 en N2 1972-'73; 65 pag. metaalkunde, werktuigkunde m- 1 Kennis der Metalen I, door prof.dr.ir. P. Jongenburger; 226 pag., 8e druk. m- 2 Kennis der Metalen 11, door prof.dr. ir. P. Jongenburger; 208 pag.,4e druk. i - 7 Tandwielen, door ir. A.J. Donkersloot; 325 pag.
8,00 6,00 8,50 6,00
5,00 5,50 5,50 3,50
4,50 5,50 20,00
