UPDATE NIEUWE TECHNOLOGIE MOGELIJK MAKEN OM SNEEUW TE ZUIGEN KOELKASTMAGNEET? MAGNETISCHE KOELKAST! DE GEOLOOG EN DE NATUURKUNDIGE

UPDATE STW RELATIEMAGAZINE / JAARGANG 2 / FEBRUARI 2014 NR#2

NIEUWE TECHNOLOGIE MOGELIJK MAKEN OM SNEEUW TE ZUIGEN

Pag 2

KOELKASTMAGNEET? MAGNETISCHE KOELKAST! Man met missie boekt succes

Pag 22

DE GEOLOOG EN DE NATUURKUNDIGE Samen in datering van zand

Pag 9

SLIMMER DRINKWATER ZUIVEREN Hoe een Nederlandse technologie de wereld over gaat

Utilisatierapport 2013 Technologiestichting STW / Utilisatierapport 2013

Technologiestichting STW

Utilisatierapport 2013

Wat levert al het onderzoek dat Technologiestichting STW financiert en begeleidt eigenlijk op? Met haar Utilisatierapport geeft STW daar ieder jaar inzicht in. Elk project uit de peiljaren van het rapport komt aan de orde en krijgt een waardering. In dit nieuwste Utilisatierapport toont STW de valorisatieresultaten van de projecten die in 2002 en 2007 zijn gestart in een kwantitatieve en een kwalitatieve waardering die samen de valorisatie van de onderzoeksresultaten beschrijven. Wie de stukjes bij alle projecten in dit Utilisatierapport leest, zal zien dat sommige projecten ‘alleen’ nieuwe kennis opleveren en dat andere projecten al tijdens hun looptijd tot soms spectaculaire toepassingen leiden. De meeste projecten zitten aan het eind van hun looptijd daar tussenin. Dat laatste levert het meest interessante leesvoer: waar sta je nou aan het eind van een project, hoe kijken de betrokken mogelijke kennisgebruikers dan tegen de stand van zaken aan, wat moet er verder gebeuren? HET UTILISATIERAPPORT IS TE DOWNLOADEN VIA www.stw.nl/nl/mediabank?media_type=174

Abonnement

TECHNOLOGIESTICHTING STW

COLOFON

STW Update wordt gratis verstuurd aan relaties van Technologiestichting STW. Aan- of afmelden? Stuur een mailtje aan [email protected].

Postadres

Redactie





Postbus 3021 3502 GA Utrecht The Netherlands

Bezoekadres Omslagfoto

Sneeuwschuiven op vliegvelden is omslachtig en duur. “Dat kan slimmer”, dacht student Werktuigbouwkunde Henk Arntz. Met zijn Snowsweeper veegt hij de sneeuw niet alleen op, maar comprimeert de witte massa meteen. Dat scheelt veel kostbare ruimte.



Van Vollenhovenlaan 661 3527 JP Utrecht T +31 (0)30 600 12 11 F +31 (0)30 601 44 08 E [email protected]

www.stw.nl

Cor de Boer, Eppo Bruins, Stefan Jongerius, Leon van de Laarschot, Piet Lommerse, Nico Voskamp

Eindredactie en productie



Sonja Knols-Jacobs, Ingenieu e

Ontwerp en realisatie



Room for ID’s, Nieuwegein

Fotografie omslag



Henk Arntz, Snowcom

Drukwerk



NPN drukkers, Breda

2 Een schone koelkast Vijftien jaar werk aan een

22 Eerzuchtig met zand

ideaal werpt vruchten af.

6 In de etalage Nieuws uit STW-projecten.

Hoe een geoloog en een natuurkundige zand gebruiken om antwoord te geven op dateringsvragen.

26 Sneller schaatsen 8 Les in directheid 28 Bericht uit het veld 9 Nederlandse waterzuivering als exportproduct Over het succes van de korrelslibtechnologie van Simon Stevin Meester Mark van Loosdrecht.

29 Honoreringen

Eerzuchtig met zand

30 Toegekend binnen Perspectief voor de topsectoren

12 In de schijnwerper Maurice Aalders werpt licht op bloed.

13 STW-onderzoek in de media 14 Trefpunt: Bindmiddel voor de bouw 18 Sneeuwpret als serieuze business

Opereren als een octopus

20 Opereren als een octopus

Een schone koelkast

Nederlandse waterzuivering als exportproduct

Bindmiddel voor de bouw

Tekst Anouck Vrouwe Fotografie BASF en Wouter Jansen

Natuurkundige Ekkes Brück werkt al vijftien jaar aan materialen die onder andere koelkasten zuiniger en stiller kunnen maken. Zijn missie is pas geslaagd als die zuinige koelkast in zijn keuken staat. Brück komt steeds dichterbij; chemieconcern BASF heeft alle rechten op zijn materialen opgekocht.

2

STW

“De mensen van BASF mogen niet drinken onder werktijd, dus de meegebrachte champagne hebben we niet ontkurkt.” Geen champagnemoment dus, maar natuurkundige Ekkes Brück herinnert zich 28 oktober 2013 wel als een feestelijke dag. Chemieconcern BASF tekende toen een licentie voor de rechten op de gepatenteerde ideeën van Brück. “Ook zonder champagne was het een nette lunch”, aldus Brück. Met vertegenwoordigers van de Technische Universiteit Delft, de Universiteit van Amsterdam en STW, en namens BASF New Business vice president Energie Carla Seidel. “We zijn er nog niet”, zegt hij nu over die dag, in zijn werkkamer aan de TUDelft. “Ik ben pas tevreden als mijn materialen thuis in mijn koelkast zitten. Maar dit was een belangrijke mijlpaal.” Al vijftien jaar doet Brück met collega’s onderzoek naar magnetocalorische materialen. Dat zijn materialen die opwarmen in een magneetveld en weer snel afkoelen buiten dat veld. Magnetocalorische materialen zijn daardoor geschikt om warmte te verplaatsen, zoals in een koelkast gebeurt. Carla Seidel van BASF schetst een toekomst met magnetisch gekoelde koelkasten die bijna de helft minder stroom verbruiken. Bovendien is magnetisch koelen stil; die storende koelkastbrom kan daardoor verleden tijd zijn. Geen wonder dat BASF geïnteresseerd is in de rechten. Als het lukt om de techniek op de markt te krijgen, dan ligt er een wereld open.

Eerst minibar, dan koelkast Seidel: “We zijn nu bezig met het opschalen van de productie. BASF produceert het materiaal, wij maken zelf geen koelkasten. We werken daarom samen met bedrijven die wel in de koeltechnologie zitten. Hoe snel de ontwikkelingen gaan, hangt ook van hen af. Maar ik verwacht de eerste koelkasten met deze magnetocalorische materialen over een paar jaar op de markt.” Vermoedelijk wordt het materiaal eerst in nicheproducten gebruikt als wijnkoelers en minibars. Seidel: “Maar ons einddoel is de gewone koelkast bij mensen thuis.” Zo mooi zag het er in 1998 allemaal nog niet uit. In dat jaar tipt STW-medewerker Marijke de Jong Brück, die dan aan de UvA werkt, als kandidaat voor een pioniersubsidie van 1 miljoen gulden. De Jong herinnert zich hem als “jong en slim, en met oog voor de toepasbaarheid van kennis”. Brück besluit de subsidie aan te vragen om zijn onderzoek naar magnetisch koelen verder te helpen. De techniek is niet nieuw, maar de gebruikte materialen zijn duur doordat ze het zeldzame aardmetaal gadolinium bevatten. Dat maakt magnetisch koelen onbereikbaar voor

MAGNETISCH KOELEN Magnetocalorische materialen warmen op in een magneetveld en koelen sterk af wanneer dat magneetveld wordt uitgezet. Dit effect was een eeuw geleden al bekend. Scheikundige en Nobelprijswinnaar William Giauque gebruikte het bijvoorbeeld bij zijn onderzoek naar ultrakoude materie. De eerste magnetisch gekoelde koelkast dateert van 1976, en daarna volgden er meer. Maar voor deze koelkasten waren grote hoeveelheden van het zeldzame aardmetaal gadolinium nodig én extreme magneten om de boel draaiende te houden. Magnetocalorisch koelen leek daarmee geen serieuze optie voor koelkasten in gewone huishoudens. Dat veranderde toen twee medewerkers van het Amerikaanse Ameslaboratorium in 1997 een opvallend groot magnetocalorisch effect ontdekten in een legering van gadolinium, silicium en germanium. Die ontdekking inspireerde Ekkes Brück in zijn zoektocht naar magnetocalorische materialen zónder gadolinium, die bij kamertemperatuur sterk kunnen koelen.

UPDATE

Carla Seidel:

“IK VERWACHT DE EERSTE MAGNETISCHE KOELKASTEN OVER EEN PAAR JAAR OP DE MARKT”

3

ZEESLA EN DE LEPELS VAN ALICE “Ik zag hem zelf als een legering van bijzondere aard”, zo beschrijft Kader Abdolah de natuurkundige Ekkes Brück in zijn boek Zeesla en de lepels van Alice. In dat boek doet Abdolah verslag van zijn ontmoetingen met 22 mensen met mooie ideeën. Die hadden gereageerd op zijn advertentie in de krant: ‘Kader Abdolah zoekt mensen met mooie ideeën.’ Abdolah wil de mensen leren kennen die de toekomst van Nederland maken, die grote dromen creëren. In het televisieprogramma De Wereld Draait Door vertelt Abdolah later over het gesprek met Brück: “Deze wetenschappers gaan zo diep. Ze zijn twintig, dertig jaar zó met iets bezig, dat ze niet meer in staat zijn om het uit te leggen. Ik dacht, mijn god, dit wordt niets.” Abdolah vraagt Brück of hij met hem mee mag naar zijn huis. “Het mocht en ik ging er naar toe. En ik zei, mevrouw, weet u misschien waar uw man in de afgelopen twintig jaar mee bezig is geweest? En zij vertelde het.” MEER INFORMATIE www.rrr.tudelft.nl/fame Onderzoeksgroep van Ekkes Brück

huis-, tuin- en keukentoepassingen. Maar Brück ziet mogelijkheden. In een vakblad heeft hij gelezen over een nieuw materiaal dat ‘een groot magnetocalorisch effect laat zien’. Een promovendus van Brück, Harry Duyn, onderzoekt de magnetische eigenschappen van het materiaal. Brück: “Ik zag de resultaten en realiseerde me dat het gadolinium niet essentieel was voor dat grote magnetocalorisch effect. Als we het konden vervangen door een ander element, dan zou je een goedkoper koelmateriaal krijgen.” Brück dient het idee als voorstel bij STW in, en De Jong is enthousiast. Maar de honorering verloopt moeizaam. Soms valt een voorstel zo ver buiten het heersend paradigma dat de potentie ervan voor referenten moeilijk te overzien is, concludeert De Jong achteraf. Uiteindelijk wordt Brücks onderzoek alsnog gefinancierd. Brück: “Ik kreeg niet het hele bedrag, maar genoeg om aan de slag te kunnen.” Het onderzoekswerk doet hij samen met Tegus, een promovendus uit Binnen-Mongolië.

Van de Laarschot herinnert zich dat er binnen STW in die tijd al hoge verwachtingen waren rond het onderzoek van Brück. “Het is werk van de lange adem, het kan altijd alsnog mis gaan. Maar qua potentie sprong het er uit.” Als het patent binnen is, volgt de wetenschappelijke oogst. In januari 2002 publiceert Nature het onderzoekswerk. “Daarna werd ik platgebeld”, zegt Brück droog. Door wetenschappers, maar ook door bedrijven. Het Braziliaanse bedrijf Embraco, groot in koelkastcompressoren, stapt in de gebruikerscommissie van Brück. Van de Laarschot: “De bedrijven in de gebruikerscommissie mogen als eerste kijken of zij mogelijkheden tot commercialisering zien.” STW regelt steeds de juridische zaken rond het intellectueel eigendom. Zo zorgt de stichting dat onderzoekers profiteren van de opbrengst van hun werk.

Patent Tegus en Brück boeken snel resultaat. In de zomer van 2001 patenteert Brück met hulp van STW het basisidee voor een nieuw, magnetocalorisch materiaal – geschikt voor koeling bij kamertemperatuur. “Patenteren is een stroef proces, maar als je de markt op wilt, is het essentieel”, vertelt Brück. “STW regelt het meeste, maar toch kost het veel tijd. Je moet juristen uitleggen wat jouw uitvinding uniek maakt.” STW-jurist Leon van de Laarschot herkent dat: “Je moet een patent aanvragen voordat kennis publiek wordt gemaakt. Voor wetenschappers leidt dit soms tot een vertraging die ze als lastig ervaren.”

4

STW

“PATENTEREN IS EEN STROEF PROCES, MAAR ESSENTIEEL ALS JE DE MARKT OP WILT”

Tegenvaller Embraco heeft serieuze interesse in Brücks werk. Van de Laarschot: “Ze vlogen mensen vanuit Brazilië in voor vergaderingen.” In 2005 wil het bedrijf zelfs een groot deel van de financiering van Brücks onderzoek voor zijn rekening nemen. Maar zo ver komt het niet. Door veranderend beleid lopen de vergevorderde onderhandelingen met STW en Brück op het laatste moment stuk. “Achteraf gezien ben ik blij dat de ontwikkeling en de productie in Europa blijft. Maar toen was het gewoon een tegenvaller”, vertelt Brück. In Brücks gebruikerscommissie ontbreekt in de beginjaren een belangrijke schakel. Er zitten bedrijven in met verstand van koelsystemen, maar nog niemand die het materiaal zou kunnen produceren. De Jong, die het onderzoek vanuit STW begeleidt, gaat op zoek en komt uit bij het bedrijf Engelhard. Dat bedrijft heeft een vestiging in De Meern. Ze komt op een goed moment. Engelhard De Meern maakt katalysatoren, maar wil het werkterrein uitbreiden naar speciale materialen. Een promovendus van Brück gaat na zijn promotie zelfs bij het bedrijf werken. In het lab gaat het werk intussen verder. Brück heeft een nieuw doel: in zijn materiaal zit arseen en dat moet er uit. Het giftige arseen wordt uit huishoudelijke apparatuur geweerd. STW stelt opnieuw onderzoeksgeld beschikbaar. Tijdens dat onderzoek stapt Brück over naar de TUDelft. “Ik pas hier beter. In Amsterdam werd valorisatie getolereerd, hier gewaardeerd.” In 2006 neemt BASF Engelhard over. Voor Brück en zijn collega’s is dat een spannende tijd. Het onderzoek moet door een ballotage. Tot Brücks opluchting wil BASF met zijn werk verder. Ze brengen het vervolgonderzoek onder in een Industrial Partnership Programme bij FOM; BASF stelt 1,2 miljoen euro beschikbaar, FOM verdubbelt dat.

ENGELHARD DE MEERN STAPT IN 3

AMESLABORATORIUM: ONTDEKKING NIEUW MATERIAAL

UPDATE

BASF NEEMT LICENTIE

2 EMBRACO RAAKT BETROKKEN

1997

In het Ameslaboratium in Amerika vinden twee onderzoekers een materiaal dat een opvallend groot magnetocalorisch effect vertoont. Dit inspireert UvA-natuurkundige Ekkes Brück tot het ontwikkelen van een materiaal voor gebruik in koelkasten.

1999

Brück krijgt 295.000 euro financiering van STW voor onderzoek naar magnetocalorische materialen.

2001

Eerste patent

2002

Publicatie in Nature. Het Braziliaanse Embraco, producent van koelkastcompressoren, stapt in de gebruikerscommissie van Brücks project.

2003

STW legt contact met materialenfabrikant Engelhard De Meern, deze komt ook aan boord.

2005

Brück krijgt een tweede STW-subsidie (923.000 euro) om het giftige arseen te vervangen door iets anders. De bedrijven uit de gebruikerscommissie dragen 200.000 euro bij. Embraco overweegt om het onderzoek zelf te financieren. Het bedrijf haakt echter onverwachts af. Engelhard de Meern neemt een optie op de lopende patenten en onderzoekt het opschalen van de productie.

2006

Chemieconcern BASF neemt Engelhard De Meern over.

2007

BASF neemt een eerste optie op een licentie op de patenten.

2008

Brück wordt hoogleraar in Delft. Hij start met FOM en BASF een Industrial Partnership Programma (IPP).

2011

Het IPP met FOM en BASF wordt met vier jaar verlengd.

2013

BASF verkrijgt de exclusieve rechten op alle patenten uit het onderzoek. De samenwerking met Brück loopt door. Doel is nu een koelmateriaal dat ook bij zwakkere magneetvelden zijn werk doet: nu zijn nog sterke – dus kostbare – magneten van minstens 1 tesla nodig.

Vervanging geslaagd Brück slaagt er in om het arseen te vervangen, door silicium. Zijn materiaal bestaat nu uit mangaan, ijzer, fosfor en silicium; goed te betalen en prettig in de omgang. Ook de nieuwe samenstelling wordt eerst gepatenteerd en dan gepubliceerd. In Brücks kantoor hangt traditiegetrouw een uitvindersdollar voor ieder patent. Het zijn er inmiddels negen, een deel uit de onderzoeken met STW, een deel uit het FOM-werk. Het worden er meer, verzekert Brück. Het onderzoek loopt nog; doel is nu om te zorgen dat het materiaal ook in zwakkere magneetvelden zijn werk doet. Nu is er een magneetveld van meer dan 1 tesla nodig; dat maakt de magneten prijzig. Geen onoverkomelijk probleem voor een exclusieve, trillingsvrije wijnkoeler, maar wel voor een gewone koelkast. Hoewel de dollarbiljetten mooi ogen, verwacht Brück niet stinkend rijk te worden door zijn werk. Zelfs als alles loopt als gehoopt, dan nog worden de opbrengsten over veel partijen verdeeld. Zo krijgt STW de externe kosten van de patenten terug. Van de Laarschot: “Daarna gaan de inkomsten via STW naar Delft en Amsterdam. Wij houden daar niets meer op in, ons doel is dat de opbrengsten van onderzoek weer ten goede komen aan de maatschappij.” Daarna delen UvA en TUDelft. Het Delftse deel wordt ook weer gesplitst: een deel gaat naar de universiteit zelf en een deel naar Brücks onderzoeksgroep FAME (Fundamental Aspects of Materials and Energy). Dan is er tot slot een deel voor de uitvinders zelf. “En ik ben niet de enige uitvinder, ook de andere onderzoekers delen”, legt Brück uit. Schatrijk zal hij er misschien niet van worden, maar een nieuwe fiets? “Dat zit er hopelijk wel in”, lacht hij. Maar zijn echte hoop is toch vooral die nieuwe koelkast.

4

1

TEMPERATUUR

RICHTING NAALDJES

ongeordend

ACTIE TEMPERATUUR

kamer temperatuur

geordend

geordend

ongeordend

magneetveld aan

warmte afvoeren

magneetveld uit

verhoging

verlaging

verlaging

ongeordend

beneden kamer temperatuur

5

MEESTER, GEZEL, LEERLING

Vegetatie beschermt kust Overstromingen voorkomen? Dan moet je meer vegetatie zoals schorren en kwelders ontwikkelen. Dat schreef Tjeerd Bouma van het Koninklijk Nederlands Instituut voor Zeeonderzoek onlangs in Nature. In een STWproject bekeek hij hoe ecosystemen buiten de dijken kunnen fungeren als kustbescherming. Schorren vormen bijvoorbeeld efficiënte golfbrekers, die zichzelf mee ophogen als de zeespiegel stijgt.

Tijdens het STW-congres op 3 oktober 2013 zijn de Simon Stevinprijzen uitgereikt. Hoog­ leraar Mark van Loosdrecht van de TUDelft (zie interview op pag 9) kreeg de cheque van 500.000 euro, te besteden aan zijn onderzoek naar nieuwe methoden voor waterzuivering. Promovenda Nienke Bosschaart van het AMC (die promoveerde binnen het onderzoek van Maurice Aalders, zie pag 12) sleepte de Simon Stevin Gezelprijs binnen. Zij ontwikkelde een methode om de bilirubinewaarden in het bloed bij te vroeg geboren baby’s te meten zonder te prikken. De Simon Stevin Leerlingprijs ging naar Ivan Stojanovi van de Universiteit Twente. In een pitch van twee minuten won hij het publiek voor zich met zijn idee om kankerpatiënten een persoonlijke behandeling te bieden, toegespitst op de patiënt en zijn of haar type kanker. MEER INFORMATIE www.stw.nl/nl/content/stw-reiktsimon-stevin-prijzen-uit-tijdenssuccesvol-jaarcongres

Schorren beschermen de kust bij het Zeeuwse St Annaland. Foto: Rijkswaterstaat/Joop van Houdt

TEDX AWARD VOOR STAMCELLEN IN HET HART STW-promovendus Benno Naaijkens heeft de TEDxAmsterdam Award 2013 gewonnen. Naaijkens ontving de prijs voor zijn presentatie over een gezamenlijk project van het VUmc, het ErasmusMC en ICIN, Stembells geheten. De onderzoekers verminderen de schadelijke resultaten van een hartinfarct door stamcellen te koppelen aan minuscule gasbelletjes, en die met geluidsgolven te dirigeren naar de plaats waar hartcellen zijn afgestorven. Daar kunnen de stamcellen de dode hartcellen vervangen en zo de pompfunctie van het hart verbeteren. De promovendus gebruikte zijn gewonnen spreektijd om de meer dan 1000 gasten in de grote zaal van het Concertgebouw te interesseren om samen met hem deze vinding verder te ontwikkelen. BEKIJK DE WINNENDE PRESENTATIE OP www.tedxamsterdam.com/speakers/benno-naaijkens/

Fotografie Bram Saeys

6

STW

Quirem Medical wint BioBusiness Masterclass

KOMT EEN PROTOTYPE BIJ DE DOKTER Hoe test je een nieuwe manier van werken voor interventieradiologie – een soort kijkoperatie waarbij medische beeldvorming wordt gebruikt om te visualiseren wat er in de patiënt gebeurt? Door een prototype opstelling mee te nemen naar een congres voor radiologen. Onderzoekers Jyotirmoy Banerjee, Cecile Cuijpers, Camiel Klink en Edit Varga van het Erasmus MC en de TUDelft lieten radiologen zelf experimenteren met twee van de moeilijkste behandelingen in de interventieradiologie, namelijk het lokaal bestralen van longtumoren, en het aan elkaar maken van twee aderen in de lever. In korte tijd konden de onderzoekers zo met 43 radiologen van 14 verschillende nationaliteiten testen uitvoeren. Dit heeft een schat aan kwalitatieve en kwantitatieve gegevens opgeleverd, waarmee de onderzoekers de methode gaan verbeteren.

Het met een Valorisation Grant fase-2 opgerichte bedrijf Quirem Medical, dat een methode ontwikkelt om zeer lokaal uitzaaiingen van levertumoren te bestralen, heeft in december de BioBusiness Masterclass Award gewonnen. Tijdens de BioBusiness Masterclass kunnen deelnemers onder begeleiding businessplannen uitwerken. Het beste businessplan ontvangt een cheque van € 10.000,- en een jaar gratis lidmaatschap van HollandBIO, de belangenvereniging van de Nederlandse life sciences industrie.

VIADUCT BELAST

Het beton van het viaduct op de A59 bij Vlijmen-Oost is aangetast door een alkali-silicareactie. Om te bestuderen hoe deze chemische reactie de sterkte van het viaduct beïnvloedt, voerden onderzoekers uit het STW-Perspectiefprogramma IS2C (Integral Solutions for Sustainable Constructions) op 6 november 2013 een proefbelasting uit. Met de resultaten kan partner Rijkswaterstaat een beter beheers- en onderhoudsplan opstellen voor dit soort via­ducten. MEER INFORMATIE www.is2c.nl

PROEFFIETSEN VOOR ICTVRAAG BEDRIJFSLEVEN Van 11 tot en met 15 november 2013 bogen informatici zich over praktische problemen uit het bedrijfsleven tijdens de eerste workshop ICT met de industrie. STW nam samen met het gebied Exacte Wetenschappen van NWO het initiatief om naar voorbeeld van de workshops met natuurkundigen en wiskundigen ook de informatici in contact te brengen met problemen uit de praktijk. Enthousiast sloegen de onderzoekers aan het proeffietsen met een smartphone om de toestand van fietspaden te monitoren, aan het filteren van zoekresultaten naar de romanTirza, en aan het modelleren om wegwijs te worden binnen 150.000 uur aan audio- en videomateriaal van Beeld en Geluid. De workshop beviel zo goed, dat de tweede editie meteen is geboekt, in de tweede week van oktober 2014.

UPDATE

7

Fotografie Rene van der Hulst

LES IN DIRECTHEID Nederlanders zien zichzelf graag als directe mensen. Wij komen naar eigen zeggen het liefst meteen ter zake. Maar is dat wel zo? In een vergadering is vaak niet precies helder wat besloten is. En achteraf moet je de notulen nauwkeurig lezen om te zien of die overeenkomen met hoe jij de discussie begrepen had. Laatst was ik in Israël op handelsmissie met de premier. Daar heb ik verschillende ministeries bezocht, om ervaringen uit te wisselen en van elkaar te leren. De strak geregisseerde wijze waarop de Israëli start-ups uit de grond stampen, kan dienen als voorbeeld voor ons. Maar zelf bleken wij ook heel wat mee te brengen. Er was grote interesse voor de STW-aanpak, omdat wetenschappelijk onderzoek waarbij het bedrijfsleven vanaf dag 1 meekijkt – ook zonder dat er iets te verkopen valt – nog onbekend is in Israël. De Israëlische manier van zakendoen, zo verzekerde men mij, is vergelijkbaar met de Nederlandse. Aangezien ik zelf nogal eens ervaren word als direct in mijn uitspraken, verwachtte ik dat het wel zou klikken met die Israëli. Totdat ik in Tel Aviv op een ministerie zit te praten over het versimpelen van bilaterale samenwerking tussen Nederlandse en Israëlische onderzoekers. Of ze misschien geïnteresseerd zijn in een samenwerkingsovereenkomst om dat mogelijk te maken? Waarop, twee minuten in ons gesprek dat een uur zou duren, mijn Israëlische gesprekspartner zegt: “We don’t do philosophy here, mr. Bruins. Is there anything concrete you want to talk to me about?” Niet bot. Niet hard. Gewoon direct en bijzonder duidelijk. De Israëli kunnen ons inderdaad nog een hoop leren. Eppo Bruins directeur STW

8

STW

Tekst Peter Baeten Fotografie Rene van der Hulst

NEDERLANDSE WATERZUIVERING ALS EXPORTPRODUCT MARIO PRONK

MERLE DE KREUK

MARK VAN LOOSDRECHT

De Nederlandse waterzuiveringstechnologie Nereda gaat de grenzen over, dankzij de inspanningen van onder meer de Technische Universiteit Delft, Royal HaskoningDHV en STW. Vier betrokkenen vertellen over vallen en opstaan, laveren tussen verschillende werelden en het belang van een gezamenlijk doel. UPDATE

9

“We moeten alle zeilen bijzetten”, zegt Helle van der Roest van ingenieursbureau Royal HaskoningDHV. Hij heeft het over de Nederlandse waterzuiveringstechnologie Nereda. Nadat prins Willem-Alexander in mei 2012 de eerste full scale zuiveringsinstallatie voor rioolwater in Epe opende, gaan de Nereda-installaties van Brazilië tot het Verenigd Koninkrijk de wereld over. Royal Haskoning DHV werkt samen met lokale partners in de begeleiding van al die projecten. Mario Pronk was in een vroeg stadium als technicus betrokken bij de ontwikkeling van het Nereda-proces. Nu, jaren later, werkt hij als promovendus aan de TUDelft aan verbeteringen van de technologie. Hij houdt onder meer de resultaten van de installatie in Epe nauw in de gaten. “Het werkt nu allemaal naar behoren. Er zijn geen onvoorziene tegenvallers. Het wordt extra interessant als straks de echt grote installaties gaan draaien in bijvoorbeeld Brazilië.”

Bacteriën in korrelvorm Het succes is enorm voor deze technologie van vaderlandse bodem. Kern van het Nereda-proces zijn bacteriën die afval omzetten in onschadelijke stoffen. Er zijn organismen die ammonium, afkomstig uit bijvoorbeeld urine, omzetten in nitraat. Andere organismen laten organische afvalstoffen weg reageren, bijvoorbeeld met behulp van zuurstof of nitraat. In een conventionele reactor vormen deze bacteriën vlokken. Deze zijn moeilijk door bezinking af te scheiden van het gereinigde water. Dat gebeurt in de grote ronde nabezinkbakken in de traditionele installaties, die dus bij Nereda niet meer nodig zijn. Een ruimtebesparing van zeventig procent is het gevolg.

Omdat waterzuiveringsinstallaties vaak in steden staan op dure grond, kunnen waterzuiveraars door de vrijgekomen ruimte te verkopen nieuwe installaties snel terugverdienen. In het Nereda-proces vormen de bacteriën compacte slibkorrels, die snel naar de bodem zakken zolang er niet wordt belucht. Zo neemt de verwerkingssnelheid van de reactor spectaculair toe. Het afvalwater komt in één bassin, de micro-organismen maken het schoon en zinken naar de bodem, het gezuiverde water wordt op het oppervlaktewater geloosd en het proces begint opnieuw. Het proces verbruikt minimaal dertig procent minder energie dan conventionele reactors, onder andere omdat alles in één reactor gebeurt. De grondslag voor Nereda werd eind jaren negentig gelegd door Mark van Loosdrecht en Sef Heijnen, beiden hoogleraar aan de TUDelft. Meteen werd patent aangevraagd en ook zag Royal HaskoningDHV er vrij snel brood in. “Daar heeft Helle van der Roest met zijn niet aflatende enthousiasme wel voor gezorgd”, zegt Van Loosdrecht, die onlangs tot Simon Stevin Meester werd gekroond. Ook STW was er vroeg bij, door in het begin van deze eeuw het pionierswerk van Van Loosdrechts promovenda Merle de Kreuk te steunen. De Kreuk zorgt ervoor dat alle partijen gaan samen­werken, verbetert de korrelslibtechniek zodanig dat er een nieuw patent volgt, en promoveert in 2006 op het onderwerp. Vanwege haar ondernemers­geest en gedrevenheid eert STW haar met de Simon Stevin Gezelprijs. Van der Roest: “Op een gegeven moment begonnen inderdaad de prijzen te komen. Dat is natuurlijk leuk, maar het kan ook zelfgenoegzaamheid in de hand werken. Cruciaal was de eerste grote innovatie-

HET NEREDA-PROCES VERBRUIKT DERTIG PROCENT MINDER ENERGIE EN ZEVENTIG PROCENT MINDER RUIMTE prijs (De Vernufteling) die we kregen in 2005. Het risico was toen aanwezig dat partijen tevreden achterover zouden leunen en dat de verdere ontwikkeling naar een volwassen technologie zou verzanden. Toen heb ik gezegd: en nu moeten we doorpakken en zo snel mogelijk naar praktijkinstallaties toe.” In een samenwerking tussen de TUDelft, STOWA (het kenniscentrum van de regionale waterbeheerders), Royal HaskoningDHV en de vijf participerende waterbeheerders is de academische kennis toen in korte tijd vertaald naar de eerste toepassingen in de praktijk. Daarvoor is in 2006 het Nationaal Nereda Ontwikkelings Programma (NNOP) in het leven geroepen. Naast laboratorium- en pilot-onderzoek moest in enkele demonstratie-installaties ook de opschaling voor elkaar worden gebracht.

Samenwerking Dat de samenwerking tussen een universiteit, een ingenieursbureau als Royal HaskoningDHV en een onderzoeksfinancier als STW soms lastig kan zijn, wordt duidelijk uit het gesprek. Merle de Kreuk: “Ik moest in die beginfase een brug slaan tussen de universiteit en Royal HaskoningDHV. En dat zijn twee totaal verschillende werelden. Toch

10

STW

DE BACTERIËN VORMEN COMPACTE SLIBKORRELS, DIE SNEL NAAR DE BODEM ZAKKEN

HELLE VAN DER ROEST

MEER INFORMATIE www.neredannop.nl

is me dat, met de nodige ups en downs, goed gelukt.” “De rol van een toponderzoekster als Merle was daarin van enorm belang”, bevestigt Van der Roest. “Ingenieursbureaus hebben een totaal andere insteek dan een universiteit”, zegt Van Loosdrecht. “Er is daar vanzelfsprekend minder ruimte voor R&D-activiteiten. Hun kernactiviteit is het geven van advies.” De hoogleraar trekt een parallel met de ontwikkeling van die andere succesvolle waterzuiveringstechniek: Anammox. “Het bedrijf Paques was daar ook in een zeer vroeg stadium bij betrokken maar zat er toch anders in dan Royal HaskoningDHV. Paques doet zelf veel meer aan R&D.” Het feit dat STW op een belangrijk moment een tweede aanvraag van De Kreuk niet kon honoreren, is nog steeds een gevoelig punt. “Nota bene in het jaar dat ik de Simon Stevin Gezelprijs won, werd de aanvraag voor een STW-subsidie afgewezen”, zegt De Kreuk teleurgesteld. Door STW benaderde referenten beoordeelden het project als al te dicht bij de praktijk staand en niet meer wetenschappelijk genoeg van aard.

Les “Misschien moet dat de les zijn van de ontwikkeling van Nereda”, zegt Van Loosdrecht. “Organisaties als STW, de mensen die aanvragen moeten laten beoordelen, gaan wellicht te veel uit van een geplande sequentiële ontwikkeling bij een innovatie. Dus eerst netjes wetenschappelijk onderzoek, dan een pilot en dan een echte installatie. In dit geval zijn die fases simultaan gaan lopen. Beoordelaars denken dan al snel dat eigenlijk alles al is uitgezocht en ranken het project lager. Toch is het loslaten van de conventionele projectvolgorde volgens ons

wel de goede manier om zo’n technologieontwikkeling aan te pakken.” STW-directeur Eppo Bruins sluit zich hierbij aan: “Mede vanwege dit soort minder gerichte innovatieprocessen heeft STW er enkele jaren geleden voor gekozen meer programmatisch te gaan werken. De diversiteit aan STW-instrumenten is inmiddels sterk toegenomen. We kunnen nu gelukkig meer maatwerk leveren dan in de periode rondom Merles promotie.” Van der Roest vertelt dat er wellicht nog veel meer in het vat zit. “De slibkorrels blijken te zijn opgebouwd uit een intrigerende stof: alginaat.” Alginaat is een suikerachtige stof die commercieel zeer interessant kan zijn voor de industrie, omdat het een belangrijke grondstof is voor de medische wereld en de voedingsindustrie. De TUDelft en Royal HaskoningDHV doen er nu nader onderzoek naar. Van der Roest: “Hiermee zou je in de bijzondere situatie kunnen komen dat waterbeheerders zelfs geld kunnen verdienen met het zuiveren van water, in plaats van dat het geld kost.” Afgelopen 10 december wonnen ze de Waterinnovatieprijs met dit idee. “Innovatietrajecten gaan steeds sneller”, besluit Van der Roest. “De enige manier om succesvol te zijn, is door innovaties zo snel mogelijk naar de markt te brengen. Als we de voorsprong die we als watersector hebben, willen behouden, moeten we dus stoppen met praten en projecten concreet in gang zetten. Nederland is nog steeds een plek waar we door de handen ineen te slaan, unieke watertechnologie kunnen ontwikkelen.”

UPDATE

11

Tekst Nienke Beintema Fotografie Rene van der Hulst

IN DE SCHIJNWERPER Jonge, ondernemende mensen werken nu aan technologie van de toekomst. STW zet deze mensen in de schijnwerper. Deze editie Maurice Aalders, die technologie ontwikkelt waar de medische én de forensische wereld mee vooruit kunnen.

Plaatsen delict worden afgezet met lint, zodat alleen de rechercheur en fotograaf erbij kunnen. En bijzonder hoogleraar Forensische Biofysica Maurice Aalders, die speciale opnamen maakt van de bloedvlekken op de muur. Met zijn zelf ontwikkelde optische techniek ziet hij hoe lang die vlekken daar al zitten. Het was eigenlijk toeval, zo vertelt de biofysicus van de Universiteit van Amsterdam, dat hij in de forensische wereld terechtkwam. “Wij werken al heel lang aan optische technieken waarmee je uitspraken kunt doen over weefsels”, legt hij uit. “Zuurstofrijk bloed weerkaatst bijvoorbeeld verschil-

MAURICE AALDERS MAAKT SPECIALE OPNAMEN VAN BLOEDVLEKKEN OP DE MUUR 12

lende kleuren licht anders dan zuurstofarm bloed, en dat kun je meten.” Ook het gehalte aan bilirubine, een goede maat voor het functioneren van de lever, kun je op die manier meten. Die techniek is onder andere nuttig voor te vroeg geboren kindjes bij wie je niet te vaak bloed wilt prikken. “Daarnaast hebben we een methode ontwikkeld waarmee je de leeftijd van blauwe plekken kunt vaststellen aan de hand van de verkleuring”, vertelt hij. “Dat is van belang als er vermoedens zijn van kindermishandeling.” Voor dat laatste

onderzoek kreeg Aalders in 2006 een Vidi-beurs van STW. “Via het onderzoek aan de blauwe plekken kwam ik in contact met forensische wetenschappers”, vertelt Aalders. “Die zagen al gauw allerlei toepassingsmogelijkheden van ons werk.” Inmiddels werken chemici, fysici, biologen, artsen en forensische wetenschappers samen aan nieuwe technieken. Die aanpak is uniek in de wereld. “Het is onontgonnen terrein. Dikke pret voor een wetenschapper.” Want zo ziet hij zichzelf vooral: als wetenschapper – ook al is hij

STW

vaak bezig met de praktijk. Hij is directeur van het bedrijf Forensic Technical Solutions, een door hem zelf opgerichte spin-off van het AMC die de ‘weefsel­ camera’ verder ontwikkelt. “Maar ik ben geen ondernemer. Ik word gedreven door nieuwsgierigheid. Leren, valideren, bedenken hoe ik iets kan maken voor díe specifieke applicatie. En ja, dan is het ook wel heel mooi als dat een relevante toepassing is.”

MEER INFORMATIE www.fortechs.com

Milieu 30 november 2013

Z&R

Eindhovens Dagblad

31 oktober 2013

6 december 2013

STW ONDERZOEK IN DE MEDIA E-Totaal 1 december 2013 De Gelderlander 7 november 2013

Technisch Weekblad 13 december 2013

Zorg- en Ziekenhuiskrant 23 oktober 2013

De Twentsche courant Tubantia 11 oktober 2013

UPDATE

13

9:00 Tekst Sonja Knols Fotografie Wouter Jansen

TREFPUNT: BINDMIDDEL VOOR DE BOUW DE ONDERZOEKER JOS BROUWERS

Houtwolcementplaten duurzamer en goedkoper maken, en meteen ook de lucht in een kamer laten zuiveren. Daaraan werkt Jos Brouwers, hoogleraar Bouwmaterialen aan de Technische Universiteit Eindhoven, binnen een recent gestart STW-project. John van Eijk van platenproducent Knauf Insulation werkt intensief met hem samen. “Begin maart willen we de eerste nieuwe producten gaan testen.”

DE GEBRUIKER JOHN VAN EIJK

Het onderzoek van Jos Brouwers draait om het verbeteren van bouwmaterialen. Zijn STW-project richt zich op houtwolcementplaten, waar bouwers plafonds van maken. “Deze platen bestaan uit houtwol verstevigd met Portlandcement. Dat bindmiddel heeft een hoge CO2-energie inhoud. En het is een duur ingrediënt. Binnen dit project proberen we dat cement te vervangen door meer duurzame en goedkopere afvalproducten, zoals vliegassen uit kolenverbrandingscentrales of uit biomassa, of door slakken die ontstaan als afval bij de productie van staal.” Guillaume Doudart de la Grée is hier nu een jaar als promovendus mee

John Van Eijk is plantmanager van de fabriek van Knauf Insulation in Oosterhout, waar de houtwolcementplaten worden gemaakt. “Ik kreeg een uitnodiging van Jos om zitting te nemen in de gebruikerscommissie van zijn project. Dat was voor mij de eerste keer. De GCconstructie ervaar ik als zeer positief. Er is een goede wisselwerking tussen ons en de groep van Jos. De betreffende student komt vaak hier om zaken te bespreken met onze procesman.” Van Eijk werkt niet alleen samen met de onderzoekers, maar ook met de andere betrokken gebruikers. “Er bestonden al contacten met Eltomation, de fabrikant van onze machines. Nu voeren we samen testen uit om het effect van de voorgestelde wijzigingen van het bindmiddel op onze processen te evalueren.”

9:00 14

STW

10.15

12:30

bezig. In 2014 starten een tweede promovendus en een postdoc, die gaan werken aan houtvervangers en aan het toevoegen van extra functionaliteit aan de platen. “We kunnen bijvoorbeeld op de platen een titaniumoxidelaag aanbrengen die de lucht zuivert. Daarvoor hebben we al een eerste procedé ontwikkeld op labschaal. Dat hebben we afgelopen jaren onderzocht in het lab en vervolgens toegepast op straatstenen, waarmee we een straat in Helmond hebben geplaveid. Nu willen we dit ook gaan proberen met plafondplaten.” De samenwerking met bedrijven vindt Brouwers onontbeerlijk voor zijn werk:

10:15

“Je ziet meteen waar je het voor doet. Bovendien leveren de bedrijven input in de vorm van kennis, expertise en materialen. En hun financiële bijdragen stellen ons in staat nieuwe promovendi en postdocs aan te stellen.” De gebruikerscommissie van zijn project is dan ook zeer uitgebreid. “We hebben de hele keten aan boord: van de producenten van het cement en de houtwol, tot en met een architect en een fabrikant van het eindproduct.”

12:30

Vervanging van het bindmiddel heeft Van Eijks prioriteit. “Wat duurzaamheid en kostenreductie betreft, zijn wij het meest geïnteresseerd in het vervangen van Portlandcement door iets anders. Dat cement heeft de grootste CO2footprint, en is meteen een van de zwaarste onderdelen. Als we een ander bindmiddel kunnen vinden, winnen we in duurzaamheid, in gewicht en in kosten.” Het onderzoek gaat boven verwachting voorspoedig, zegt Van Eijk. “Een aanpassing van ons proces om met andere bindmiddelen te gaan werken kunnen we redelijk snel doorvoeren. We zijn zelfs op dit moment al op een punt dat we proefproducties op de machine aan het voorbereiden zijn. ”

UPDATE

15

14:00

15:00

Brouwers werkt met modellen en labfaciliteiten: “We kunnen op de TU/e materialen ontwerpen en vervolgens maken op dezelfde manier als fabrikanten. We karakteriseren deze materialen op belangrijke eigenschappen, zoals de bouwfysische eigenschappen en de sterkte. Voor het ontwerpen gebruiken we door ons zelf ontwikkelde software voor de uitharding van bindmiddelen en de korrelpakking van korrelvormige materialen. ”

De zoektocht naar houtvervangers is voor Knauf niet zo interessant, zegt Van Eijk. “Ons proces is nu helemaal ingericht op het gebruik van hele boomstammen. Dat veranderen is voor ons veel te kostbaar en levert ook in milieu-opzicht te weinig op. We gebruiken nu al alleen maar de meest duurzame soorten zoals FSC-hout.”

14:00

15:00

16

STW

16:00 Tijdens de gebruikerscommissiebijeenkomst geeft Van Eijk een rondleiding in de fabriek van Knauf. “Voor ons is het goed om te zien hoe de productie in zijn werk gaat om ons onderzoek te kunnen plaatsen in het juiste perspectief”, zegt Brouwers. Van Eijk: “Wij zijn de enige houtwolcementfabriek in Nederland, en zo kunnen alle partners eens zien wat de implicatie is van voorgestelde verbeteringen. Zo zie je ook wat er wel en niet haalbaar is. Dat brengt mensen altijd op nieuwe ideeën.”

UPDATE

17

Tekst Amanda Verdonk Fotografie Wouter Jansen

Een tractor, een oude landingsbaan, een flinke dosis lef en twee Valorisation Grants. Dat zijn grofweg de ingrediënten die de jonge ondernemer Henk Arntz nodig heeft om zijn uitvinding, een sneeuwstofzuiger, te testen. Eerst op de luchtmachtbasis Eindhoven, en later ook in meer sneeuwzekere landen als Lapland en Oostenrijk.

SNEEUWPRET ALS SERIEUZE BUSINESS Het is november 2010 als Henk Arntz, dan nog student Werktuig­ bouwkunde aan de Technische Universiteit Eindhoven, in een stilstaande trein zit, middenin een sneeuwstorm. “Hoe pakken ze die sneeuwproblematiek aan?”, vraagt hij zich af. Als hij later sneeuwschuivers op Schiphol ziet, krijgt hij meteen een idee hoe het beter kan. Arntz neemt contact op met Schiphol en krijgt tot zijn verbazing al heel snel de uitnodiging om zijn idee te presenteren. “Dus ik trok mijn pak aan en hield een presentatie. Ik had alleen maar een simpele schets bij me. Het leek een schot in de roos.” Zijn idee? Sneeuw op landingsbanen zou je niet simpelweg naast de baan moeten dumpen, maar moeten comprimeren. Dan neemt de sneeuwhoop twee derde minder ruimte in.

echter wel dat ze per stuk meer sneeuw moeten kunnen verwerken. Arntz ontwikkelde een module om de sneeuw te comprimeren. Een serie van deze modules hangt aan een rijdend frame. Elke module bestaat uit een grote ronddraaiende schroef die de sneeuw via een conische wand met gaatjes omhoog trekt. De gaatjes werken als een membraan dat de lucht naar buiten laat zodat alleen gecomprimeerde, ijsachtige sneeuw overblijft. Vervolgens wordt de sneeuw op het rijdende frame naar de zijkant gewerkt. Het is dus een soort sneeuwstofzuiger, die de lucht van de sneeuw scheidt. Dat sneeuwzuigen is zo effectief dat Arntz verwacht dat nastrooien met zout overbodig wordt. “De modules laten een schoon stuk asfalt achter.”

Boer Hermann De laatste jaren heeft het veel gesneeuwd, op Schiphol gemiddeld zeven keer per jaar. Vertragingen en geannuleerde vluchten vanwege sneeuwval kosten veel geld. Sneeuwruimers zijn daarom belangrijk. Maar ze zijn kostbaar: er zijn er acht nodig om een hele baan schoon te vegen, en dus ook acht personeelsleden om de wagens te besturen. Ook wordt er veel zout gebruikt om de banen stroef genoeg te maken. Dit is extra duur zout dat het landingsgestel van vliegtuigen niet aantast.

Sneeuwzuigen Tijdens een afstudeerstage bij Schiphol werkt Arntz zijn idee uit. Zijn sneeuwruimers hebben een veel grotere capaciteit dan de huidige vloot, zodat er maar twee nodig zijn per landingsbaan. Dat betekent

18

Door de toekenning van een Valorisation Grant door STW kwam Arntz’ idee in een stroomversnelling. “Zonder grant had ik het nooit gered. Om machines te ontwikkelen en apparatuur te huren heb je veel geld nodig. Hiermee kon ik in sneltreinvaart van start.” De Valorisation Grant voor de eerste fase (haalbaarheidsstudie) stelde Arntz in staat om zijn idee te testen. Dat doet hij op de luchtmachtbasis in Eindhoven, waar hij ijsachtige sneeuw van de vlakbij gelegen ijsbaan gebruikt. Maar echt winterse situaties vindt hij buiten Nederland, bijvoorbeeld in Oostenrijk. Via internet vond hij in Wenen een in onbruik geraakte landingsbaan die hij mocht gebruiken als testterrein. In de herfst van 2012 reed hij door het Oostenrijkse platteland, op zoek naar een tractor om te huren. Na vijf uur zag hij een geschikte tractor staan, op een boerenerf. “Ik vond het wel

STW

“OVERAL WAAR SNEEUW VALT, WEINIG RUIMTE IS EN LOGISTIEKE STROMEN SAMENKOMEN, ZIE IK EEN MARKT” VALORISATION GRANT De Valorisation Grant is bedoeld voor ondernemende onderzoekers die wetenschappelijke kennis uit hun eigen onderzoeksinstelling naar de markt willen brengen. De Valorisation Grant bestaat uit twee fases. In fase-1 kan men een half jaar lang de technologische en commerciële haalbaarheid van beoogde producten of diensten onderzoeken. In fase-2 kan een beginnende ondernemer onder meer een productportfolio ontwikkelen en een ‘launching customer’ aantrekken. Na deze fase moeten private financiers zo kunnen instappen. Henk Arntz verkreeg zijn fase-1 beurs in het voorjaar van 2012 en zijn fase-2 beurs exact een jaar later. MEER INFORMATIE www.stw.nl/vg

spannend. Ik sprak de boer aan en ik wist dat ik maar een minuut had om hem te overtuigen. Maar hij was wel gevoelig voor mijn verhaal en zei: ´Dass soll wichtig sein, wenn ein Holländer ein neue Schneeraumer entwickelt.’” In januari bracht Arntz een maand in Wenen door, waar hij zijn sneeuwruimer samen met boer Hermann testte.

Wereldwijde markt Deze winter zit Arntz weer in het buitenland, ditmaal in Lapland en met een Valorisation Grant fase-2 op zak. “Tussen de natte sneeuw van de ijsbaan en de droge poedersneeuw in Lapland zit een hele range. De machine moet dat allemaal aankunnen. Hier wil ik bewijzen dat hij ook onder de meest extreme omstandigheden werkt.” Deze keer is hij niet alleen: een oud-studiegenoot en inmiddels compagnon reist met hem mee. Ook zijn vader (werktuigbouwkundige en bedrijfskundige) en twee studenten heeft hij inmiddels bij zijn onderneming betrokken. “Tegenwoordig schiet mijn aandacht van telefoontje naar telefoontje. Ik heb niet meer de tijd om iets volledig uit te zoeken, zij wel.” De jonge ondernemer hoopt, na gunstige resultaten uit Finland, de wereldwijde markt te veroveren onder de bedrijfsnaam Snocom. Luchthavens zoals Schiphol, Eindhoven, Wenen, Finland en Genève hebben al interesse getoond. En daarna? “Overal waar sneeuw valt, weinig ruimte is en logistieke stromen samenkomen, zie ik een markt. Bijvoorbeeld zeehavens of de centra van grote steden, zoals Chicago. Daar kost het teveel geld om sneeuw te laten liggen.”

UPDATE

19

Fotografie Paul Breedveld/TUDelft

Opereren als een octopus

De natuur gebruiken als inspiratiebron voor nieuwe medische technologie. Onder dat motto werkt Paul Breedveld aan de TUDelft met een STW-Vicibeurs aan flexibele operatie-instrumenten voor sleutelgatoperaties. Zijn voorbeeld: de tentakels van een inktvis, die zijn opgebouwd uit spieren die met elkaar samenwerken om soepele bewegingen in alle richtingen mogelijk te maken. Bij sleutelgatoperaties worden nu nog bijna altijd stijve instrumenten gebruikt. Breedveld ontwikkelde een prototype van een manoeuvreerbaar operatieinstrument, gebaseerd op een enkele ring van stalen kabeltjes omringd door springveren. Nu werkt hij aan de volgende generatie modellen die bestaan uit een flexibele stam met daarop verschillende beweegbare armen. Zijn uiteindelijke doel: een operatieinstrument ontwikkelen dat via een neusgat van de patiënt naar binnen gaat en van daaruit heel precies complexe hersenoperaties kan uitvoeren, zonder het omringend weefsel te beschadigen. MEER INFORMATIE www.3me.tudelft.nl/en/about-the-faculty/departments/ biomechanical-engineering/research/bite

20

STW

UPDATE

21

Tekst Nienke Beintema Fotografie Rene van der Hulst

Met zanddatering antwoorden geven op historische vragen: van de migratie van neanderthalers tot de geschiedenis van zandafzettingen aan de kust. Dat is de gezamenlijke ambitie van hoogleraar Jakob Wallinga en postdoc Christina Ankjærgaard. Een gesprek over verleden, heden en toekomst.

22

STW

“ DIT LAB IS EEN VAN DE DRIE BESTE IN DE ONTWIKKELING VAN LUMINESCENTIE DATERING”

In het voorjaar van 2013 verliet fysisch geograaf Jakob Wallinga zijn vertrouwde Technische Universiteit Delft. Met lab en al. Zijn Netherlands Centre for Luminescence Dating runt hij nu vanuit de Wageningse groep Bodemgeografie en Landschap, waar hij is benoemd als hoogleraar. Een benoeming waarbij zijn kennis over topsectoren, opgedaan na een tip door een program officer van STW, een belangrijke rol speelde. Wallinga verhuisde van een plek tussen fysici naar de wereld van de bodemkunde. Voor hemzelf ligt dat voor de hand; voor zijn postdoc Christina Ankjærgaard, Deens fysicus, iets minder. Maar het illustreert hoe de beide onderzoekers de raakvlakken tussen de verschillende vakgebieden opzoeken. Hun gezamenlijke specialisme is luminescentiedatering. Met deze methode kunnen onderzoekers vaststellen wanneer een sediment voor het laatst aan licht is blootgesteld. Ze gebruiken de mineralen kwarts en veldspaat in zand als stopwatches. De mineralen slaan energie uit radioactieve achtergrondstraling in het kristalrooster op, en die energie wordt ‘gereset’ door licht. Met uiterst gevoelige apparatuur meten de onderzoekers hoeveel energie er was opgeslagen. Zo leiden ze af hoe lang geleden het zand voor het laatst zonlicht heeft gezien.

UPDATE

Begin Jakob Wallinga: “Ik had het geluk dat ik promotieonderzoek deed in Utrecht toen die methode van de grond kwam, vooral in een lab in Risø in Denemarken. Delft had toen net een apparaat aangeschaft dat je daar voor zou kunnen gebruiken. Een Delftse prof, die toepassingsmogelijkheden zag in de archeologie, bood me een postdocplek aan. Ik wist toen een NWO-subsidie te bemachtigen voor het aanschaffen van extra apparatuur, een NWOVeni- en een STW-Vidi-beurs, en later STW-financiering om een promovendus en een postdoc te kunnen aanstellen.” Christina Ankjærgaard: “Die postdoc, dat werd ik! Ik was eigenlijk bij toeval in dit vakgebied terechtgekomen. Ik studeerde natuurkunde in Risø en zocht een afstudeeronderwerp. Die luminescentiedatering bleek zo fascinerend dat ik daar ook op ben gepromoveerd. Het is een mooi lab met prachtige faciliteiten. Maar in 2010 werd het tijd om mijn vleugels uit te slaan.” Wallinga:: “Tijdens haar promotietraject had ik Christina leren kennen. Ze had een indrukwekkende publicatielijst, een sterke fysische achtergrond en ze is heel gemakkelijk en gezellig in de omgang. Ze kwam van een vooraanstaand lab waar we goede connecties mee hebben. Kortom, ze was de perfecte kandidaat voor ons.” Ankerjærgaard: “Er zijn meer labs in de wereld die aan luminescentiedatering doen. Maar dit lab is wel een van de drie beste in de ontwikkeling van de methode. Andere labs doen vooral toegepast werk. Ik hoefde niet lang te aarzelen.”

23

Heden “En nu zit je bij een stel bodemkundigen!” Ankerjærgaard: “Ja, maar dat past weer heel goed bij de NWOVeni-beurs die ik zelf heb gekregen, en waarmee ik nu per 1 december ben begonnen. Die is heel erg interdisciplinair gericht: natuurkunde, bodemkunde en geografie, archeologie… Hier kan ik weer op andere manieren groeien. En Wageningen is prima.” Wallinga:: “Maar je hebt wel andere plekken overwogen.” Ankerjærgaard: “Ja, ik heb Leiden overwogen. Daar zit een hele goede archeologiegroep. Maar die hebben geen labfaciliteiten zoals hier.” Wallinga:: “Ik denk dat dat is wat jouw Veni-aanvraag zo overtuigend maakte: dat je de aansluiting zocht met dat toepassingsveld. Je hebt zelfs cursussen archeologie gevolgd.” Ankerjærgaard: “Ja. Ik wil luminescentiedatering inzetten om te onderzoeken hoe en wanneer mensen zich precies over Europa zijn gaan verspreiden. Dat kun je doen door archeologische vindplaatsen te dateren. Als je dat als fysicus gaat doen, dan moet je wel weten waar je het over hebt. Je moet buiten je eigen Wallinga::

Christina Ankerjærgaard:

“ JE MOET BUITEN JE EIGEN VAKGEBIED DURVEN TREDEN” “Was dat ook niet omdat het lab in Delft in een natuurkundige afdeling was ingebed?” Ankerjærgaard: “Jawel, gedeeltelijk. Maar verder kende ik de mensen en de stad, want ik had er een congres bezocht en een zomercursus gedaan. Het was een onderzoeksomgeving die me erg aantrok.” Wallinga::

24

STW

Jakob Wallinga:

vakgebied durven treden. De natuurkunde is waar mijn passie ligt, maar als ik dan in het veld bezig ben, denk ik wel: wow, dit is fantastisch. Met mijn Venibeurs kan ik ook gaan kijken op archeologische sites in Georgië, Afrika en Noordwest-Europa… En jij bent zelf onlangs betrokken geweest bij die opgravingen in Den Bosch, waarbij artefacten van neanderthalers zijn gevonden.” Wallinga:: “Ja, dat werk sluit heel mooi aan bij wat wij hier verder doen. Landschapsevolutie en de rol van mensen daarin… De combinatie van menselijke en natuurlijke invloeden op het landschap… Niet alleen vroeger, maar ook nu en in de toekomst. Neem nu het zandmotor-initiatief, waarbij een kunstmatig schiereiland voor de kust wordt opgespoten. Het is de bedoeling dat natuurlijke processen het zand verspreiden langs de kust, als kustverdediging. Als je dat op een kosten-effectieve manier wilt doen, dan moet je die processen begrijpen, die dynamiek van zandafzetting.” Ankerjærgaard: “Dat kan niet met koolstofdatering, want daar heb je organisch materiaal voor nodig. En ook niet met argonargondatering, want daar heb je lavagesteente voor nodig. En daar hebben jullie niet zo veel van in Nederland, haha.” Wallinga:: “Luminescentiedatering is de enige methode voor dit soort werk. En dat geldt voor veel toepassingen. Je hebt er alleen maar zand voor nodig.” Ankerjærgaard: “Maar er zijn nog wel beperkingen. Luminescentiedatering werkt heel goed, maar alleen tot ongeveer 150.000 jaar geleden. Ik wil de methode verfijnen zodat je een paar miljoen jaar terug kunt gaan. Pas dan kun je iets zeggen over

bijvoorbeeld de migratie van vroege mensachtigen vanuit Afrika.”

Van mensen naar bodem “En die verbeteringen kunnen dan weer helpen bij totaal andere toepassingen. Ook bij de meer bodemgerichte vragen, bijvoorbeeld. Dat lijkt me mooi, dat we steeds meer integratie bereiken met de activiteiten van deze Wageningse vakgroep. Dat we, door het steeds verder ontwikkelen van de methode, vooruit kunnen lopen bij de toepassingen. Een mooi voorbeeld is het recent gehonoreerde STW-Perspectiefprogramma RiverCare, waar we aan deelnemen.” Ankerjærgaard: “Mag ik ook nog een persoonlijk doel noemen? Dat ik kwaliteit aflever, natuurlijk, maar ook dat ik met mijn werk en mijn houding anderen kan inspireren. Die ambitie is verder gegroeid door mijn deelname aan de STW-workshop ‘Our Future Leaders’ voor veelbelovende onderzoekers, echt een aanrader trouwens. Ik wil graag bijdragen aan een onderzoeksomgeving waarin mensen het beste uit elkaar naar boven weten te halen. Ervoor zorgen dat ik trots kan zijn op dit lab.” Wallinga:: “Ja, dat is wel een heel mooie ambitie, ook voor ons lab als geheel. Dat mensen trots zijn om hier te werken. Dat is een teken dat je kwaliteit levert.” Wallinga::

“ IK HOOP DAT WE DOOR HET STEEDS VERDER ONTWIKKELEN VAN DE METHODE VOORUIT KUNNEN LOPEN BIJ DE TOEPASSINGEN”

MEER INFORMATIE www.ncl-geochron.nl Lab van Wallinga www.stw.nl/nl/content/bedrijfsleven-en-stwinvesteren-24-miljoen-multidisciplinaire-technologie RiverCare www.zandmotor.nl

UPDATE

25

Illustratie infographic Anke Nobel

SNELLER SCHAATSEN Tijdens de Olympische Winterspelen kijkt Nederland in spanning naar de schaatsers. Niet alleen de langebaanschaatsers, maar ook de sprinters hebben dit keer goede kansen. Ondertussen werken wetenschappers hier aan het verbeteren van schaatstechnieken. Binnen het Sportprogramma van NWO, STW en ZonMw onderzoekt Eline van der Kruk aan de Technische Universiteit Delft samen met Roy Mulder van de VU Amsterdam wat de ‘optimale’ slag is van een schaatser.

LPM sensor Drie Local Position Measurement sensoren meten de positie van de schaatser op de baan.

Xsens Een systeem bestaande uit versnellingsmeters en gyroscopen meet de rotatiehoeken van de schaats.

Meetschaats LPM sensor

De schaatser draagt een speciale door de TUDelft en InnoSportNL ontwikkelde meetschaats, die in drie richtingen de afzetkrachten registreert.

iGPS detector

26

STW

iGPS batterij

iGPS dubbele detector Indoor GPS-detectoren registreren de positie van schaatser en schaatsen. Een speciale dubbele detector in de rugzak meet naast de positie ook de rotatie van het bovenlichaam.

mini laptop

Coach De coach krijgt alle meetgegevens te zien op zijn iPad. Hij houdt contact met de schaatser. Deze krijgt ook rechtstreeks de meetgegevens teruggekoppeld. De schaatser kan zo tijdens het rijden waar nodig direct zijn techniek aanpassen.

Xsens

LPM sensor

iGPS detector

MEER INFORMATIE stw.nl/nl/programmas/onderzoeksprogramma-sport

UPDATE

27

Tekst Sonja Knols Fotografie Bart van Overbeeke

STW-medewerkers zijn veldwerkers. Ze staan met hun neus op de nieuwste ontwikkelingen. Elk nummer bericht Update over een resultaat waar het bureau trots op is. Dit nummer vertelt Floor Paauw, als program officer werkzaam bij NanoNextNL, over de onlangs uitgevoerde Mid Term Review van het programma. STW voert de programmabureaus van een aantal grote nationale onderzoeksprogramma’s. NanoNextNL, een consortium van meer dan 130 bedrijven en kennisinstellingen dat zich richt op onderzoek en innovatie binnen de microen nanotechnologie, is er daar een van. Een internationale commissie spreekt zich uit over de koers en gang van zaken binnen het programma. Op 12 en 13 december 2013 kwam deze commissie bijeen in Ede voor de Mid Term Review. “We zijn al in het voorjaar van 2013 begonnen met de voorbereidingen, zodat we de commissie een gedegen zelfevaluatie voor konden leggen,” zegt Floor Paauw. NanoNextNL bestaat uit 28 programma’s die in tien thema’s zijn verdeeld. “We hebben de themacoördinatoren en programmadirecteuren meermaals gesproken. Van elk programma hebben we vervolgens een beschrijving gemaakt met daarin de ambities, een samenvatting van het onderzoek, en voor de meeste programma’s een

business plan.” Aangezien NanoNextNL wordt betaald vanuit FES-gelden, is het genereren van economische en sociale waarde een belangrijk element van het onderzoeksprogramma. Uiteindelijk lag er eind november een zeer compleet rapport voor de commissie. “Dat was wel een moment van ontlading,” verzucht Paauw. De ultieme bekroning op het harde werk volgde half december. “De daadwerkelijke evaluatie liep goed. De commissie­ voorzitter Martin Schuurmans zette meteen een hele goede sfeer neer, waardoor alle programmadirecteuren op een open manier met elkaar konden discussiëren over de gezamenlijke ambities, verbetermogelijkheden en de onder­ werpen waar de komende jaren extra op wordt ingezet.” Het eerste oordeel van de commissie was positief, zegt ze niet zonder trots. “Men was positief verrast over de mate waarin er aan applicaties wordt gewerkt. Natuurlijk kan er altijd iets beter. Binnenkort ontvangen we het eindverslag van de commissie met daarin concrete actiepunten om aan te werken in de tweede helft van het programma.”

Meer informatie www.nanonextnl.nl

FLOOR PAAUW [email protected] program officer cluster Nanotechnologie

28

STW

TOPSECTOR CALL HTSM 26 PROJECTEN DIE NIEUWE SOFTWARE EN MATERIALEN GAAN OPLEVEREN TOTAAL 14 MILJOEN EURO, WAARVAN

HIGHTECH

5,4 MILJOEN EURO UIT HET BEDRIJFSLEVEN NUTTIG VOOR DE MACHINE- EN

MATERIALEN

AUTOINDUSTRIE, DE LUCHT- EN RUIMTEVAART EN DE STAALINDUSTRIE

VIJF PROJECTEN, VRAAGGESTUURD GEFORMULEERD TOTAAL 2 MILJOEN EURO, WAARVAN DE HELFT UIT HET BEDRIJFSLEVEN

HONORERINGEN NAJAAR 2013

POLYKRISTALLIJNE MICROSTRUCTUREN, HOGE-STERKTE-STAAL, GEOPOLYMEERBETON EN NIEUWE OPPERVLAKTESTRUCTUREN

MARITIEM

PERSPECTIEF VOOR

TIEN PROJECTEN

DE TOPSECTOREN

2,2 MILJOEN EURO UIT HET BEDRIJFSLEVEN

TOTAAL 6,2 MILJOEN EURO, WAARVAN GEDRAG VAN SCHEPEN EN ANDERE OBJECTEN IN GOLVEN, NAVIGATIE,

VIJF NIEUWE ONDERZOEKSPROGRAMMA’S TOTAAL 24 MILJOEN EURO, WAARVAN 9,5 MILJOEN EURO UIT HET BEDRIJFSLEVEN SYMBIONICS, BIOMARKER-DC, RIVERCARE, MEMPHIS II, GREEN DEFENCE AGAINST PESTS

OPEN TECHNOLOGIEPROGRAMMA VIJF PROJECTEN

COATINGS, MINERAALBRONNEN, MODELLERING, PROPELLOROPTIMALISATIE, WEERSTAND VAN SCHEPEN, EN KWALITEIT VAN LASNADEN

AFVALWATERZUIVERING, PLANTENBEHANDELING, ZAADOPSLAG, MICROSCOPIETECHNIEK VOOR BIOLOGISCH WEEFSEL, DIAGNOSETECHNIEK VOOR AFWIJKINGEN AAN DE HALSSLAGADER

START-UPS 15 FASE-1, 7 FASE-2 VALORISATION GRANTS TOTAAL 1,7 MILJOEN EURO ONDER ANDERE PRINTMATERIALEN,

TKI WATERTECHNOLOGIE

ACTIEVE VERLICHTING VAN WEGEN EN ROBOT-ROOFVOGELS

VIJF PROJECTEN TOTAAL 2,9 MILJOEN EURO, WAARVAN DE HELFT UIT HET BEDRIJFSLEVEN AFVALWATERZUIVERING, TERUGWINNEN VAN MINERALEN, DRINKWATER EN INDUSTRIEWATER, TRANSPORT EN OPSLAG

UPDATE

29

Toegekend binnen Perspectief voor de Topsectoren

HULPMIDDELEN MET AANPASSINGSVERMOGEN

DE UNIVERSITEIT TWENTE, TECHNISCHE UNIVERSITEIT DELFT, VRIJE UNIVERSITEIT, RADBOUD UNIVERSITEIT, UMC GRONINGEN EN HET MAASTRICHT UMC GAAN SAMEN MET DRIE KENNISINSTITUTEN, TWAALF BEDRIJVEN EN ZES ANDERE ORGANISATIES SLIMME HULPMIDDELEN ONTWIKKELEN VOOR MENSEN MET BEWEGINGSBEPERKINGEN. Steeds meer mensen met een lichamelijke beperking vertrouwen in het dagelijks leven op ondersteuning via een hulpmiddel. Denk aan speciale braces waarmee mensen hun door ziekte verzwakte spieren kunnen aansturen. Deze hulpmiddelen zijn vaak statisch. Binnen dit multidisciplinaire programma gaan de onderzoekers mechanismen ontwikkelen die zich automatisch aanpassen aan de (wisselende) eigenschappen en wensen van de gebruiker. Om dit te realiseren, combineren de samenwerkende groepen slimme ontwerpen met regelsystemen die zichzelf kunnen aanpassen. De patiënt of gebruiker kan hierdoor beter omgaan met veranderingen, zoals het verergeren van de ziekte, veranderende omgevingen (denk aan wandelen op een andere ondergrond) of wijzigingen van taken. En dit komt de zelfstandigheid van de patiënt ten goede. MEER INFORMATIE www.stw.nl/perspectief Voor meer recente honoreringen, zie pagina 29 van dit magazine