Y2HB
Reinier van Dort, Tommy Rook, Gerjon Marcus, Robert van Dalfsen, Sander Teune
Inhoudsopgave: Duurzaamheid in de toekomst
Transport en vervoer in de toekomst De auto van de toekomst Het vliegtuig van de toekomst Transport in de toekomst algemeen
Wonen in de toekomst
Hoe wordt in de toekomst energie opgewekt, hoe wordt dit gebruikt? Hoe gaan we verantwoordelijk om met de wereld? Dit waren een paar vragen die bij ons opkwamen toen wij ons bezighielden met het onderwerp ‘Duurzaamheid in de toekomst’. Voor het opwekken van energie zijn veel mogelijkheden, maar alleen een paar daarvan zijn, zoals wij dat noemen, ‘groen’. Voorbeelden hiervan zijn bijvoorbeeld: windenergie, zonne-energie, waterenergie, aardwarmte en kernenergie. Over het algemeen zijn zonnepanelen en windenergie prima bronnen van energie, maar ze produceren erg weinig energie in verhouding tot een kerncentrale. Nu zult u misschien denken: ‘Kerncentrales hebben voor grote rampen gezorgd! Denk bijvoorbeeld aan Tsjernobyl. Deze stad werd verwoest door een nucleaire ramp!’ Dit dachten wij ook toen we over kerncentrales nadachten, maar toen we langer over dit onderwerp discussieerden, bedachten we ons dat kerncentrales steeds beter beveiligd worden. Als kerncentrales steeds beter en veiliger worden, hoe zouden ze dan over 100 jaar zijn? Zeker nu wij ook steeds geavanceerdere technologie krijgen op het van ruimtevaart: In de toekomst zou nucleair afval de ruimte in kunnen worden geschoten, zodat wij niet op aarde blijven zitten met deze gevaarlijke en radioactieve resten.
Als belangrijkste energiebron zouden we dus een verbeterde en veel veiliger versie van de kerncentrale kunnen gebruiken. Verder zou elk huis de beschikking moeten hebben over zonnepanelen en aardwarmte. De zonnepanelen zorgen er voor dat een huis aan zijn eigen behoefte van energie kan voldoen. Als een huis zelfvoorzienend in energie is, heeft dit meerdere voordelen. Onder andere: 1. Er hoeven geen kabels aangelegd te worden om energie te ontvangen van een energiemaatschappij. Dit bespaart ruimte, arbeid en geld 2. De energie die de kerncentrales opwekken, kan dan exclusief worden gebruikt voor bedrijven en overheidsdoeleinden. (Denk bijvoorbeeld aan vliegtuigmaatschappijen die tegen die tijd ook elektrische vliegtuigen zullen gebruiken). Zoals we hierboven noemden zullen in de toekomst vliegtuigen grotendeels ook elektrisch zijn. (Net zoals vele andere voertuigen zoals auto’s, bussen, treinen en ruimteschepen). Nu zult u misschien zeggen: ‘’Ruimteschepen en vliegtuigen, hoe kunnen die ooit elektrisch zijn? Elektrische motoren leveren nooit genoeg kracht om deze vervoersmiddelen zelfs een paar meter boven de grond te krijgen’. We hebben hier over nagedacht en onze oplossing is de Ionenmotor.
De ionenmotor van het NASA ruimtevaartuig Deepspace 1
De ionenmotor gebruikt grotendeels elektriciteit, wat dus betekent dat de motor natuurvriendelijk is en geen CO2 uitstoot heeft. We hebben het gehad over hoe energie in de toekomst groen moet worden opgewekt, maar hoe zit het met andere vormen van vervuiling? Wij hebben hier over nagedacht en onderzoek gedaan. We begonnen bij het zoeken van oorzaken van vervuiling en één van de grootste oorzaken is plastic. Het plastic, gemaakt van aardolie, verteert erg moeilijk. We kunnen natuurlijk het vervuilingsprobleem oplossen door al het plastic te vervangen door andere, snel verterende materialen zoals papier, maar naar een tijdje onderzoek vonden we een andere manier: Bio plastic op de basis van Chitoson. Dit plastic is niet gemaakt van aardolie, zoals het plastic dat we tegenwoordig kennen, maar van Chitine, een stof die onder andere in garnalen zit. Dit plastic is niet alleen natuurvriendelijk in productie, maar als het een paar weken wordt blootgesteld aan weerseffecten, verteert het binnen een paar dagen. Kort samengevat: In de toekomst moeten we ons meer gaan richten op groene energie en natuurvriendelijkheid. Dit is haalbaar, er moet alleen een grote verandering komen.
Chitosan Bio Plastic
1
Zoals wij al eerder hebben gezegd in het gedeelte over duurzaamheid, zullen in de toekomst de meeste hedendaagse vervoermiddelen elektrisch zijn (zoals auto’s, motors, treinen, vliegtuigen etc.). Dit zou grotendeels haalbaar zijn kunnen zijn door het gebruik van Ionenmotoren. Vervoersmiddelen zoals auto’s en motors zouden naast de gebruikelijke elektrische motor die wij nu ook al kennen, ook uitgerust kunnen zijn met een Ionenmotor, zodat op een autoweg verschillende lagen van verkeer zijn, zonder dat het bouwen van wegen boven elkaar vereist is. Wij hebben het computerprogramma ‘Kerbal Space Program’ gebruikt om onze ‘auto van de toekomst’ te bouwen:
Na ongeveer een half uur werk kwamen we met het ontwerp dat u hierboven ziet. Kerbal Space Program is uitgerust met een geavanceerde en realistische ‘Physics Engine’ (het simuleren van natuurkundige wetten). Daarom wilden wij kijken of deze auto ook in de praktijk werkt. We besloten dus een testrit te maken.
Hier ziet u onze auto op de rijbaan met op de zijkant het logo van onze groep.
Dit bovenaanzicht van de auto laat zien waar alles voor dient (Deze afbeelding kunt u in HD bekijken, wij hebben hem namelijk ook op de USB stick gezet).
Op dit zijaanzicht is duidelijk een Ionenmotor te zien, die het mogelijk maakt voor de auto om te vliegen. De wielen zijn volkomen elektrisch en worden gebruikt in alledaagse situaties.
De voorkant van het voertuig heeft een dockingport die geopend en gesloten kan worden, zodat de auto snel opgeladen kan worden als het nodig is en dan weer rustig verder kan rijden. In het kader van dit idee zouden de tankstations die wij nu kennen moeten worden vervangen door oplaadstations, waar je je auto kan opladen, of vol opgeladen accu’s in je auto kunt laten zetten.
Toen we met de auto een testrit maakten, bewoog hij, zoals hiernaast te zien is, met 21,5 meter per seconde over het wegdek. Dit is ongeveer 77,4 kilometer per uur.
Er bleef toen nog één ding over om te testen: het vliegen. We besloten dit te testen door een obstakel neer te zetten (in dit geval ons vliegtuig), er proberen overheen te vliegen en weer veilig te landen.
Hiernaast ziet u onze auto het obstakel naderen.
Tot onze grote verrassing vloog onze auto zonder enige problemen over het obstakel heen en landde het weer perfect op de grond. Het prototype van onze auto bleek dus prima te werken, maar er was nog meer te doen, zoals het vliegtuig van de toekomst.
Net zoals bij de auto, hebben wij Kerbal Space Program gebruikt voor het maken van ons vliegtuig van de toekomst.
In ongeveer 40 minuten hebben we een vliegtuig ontworpen en gebouwd in Kerbal Space Program. Hier ziet u ons vliegtuig in de hangar, met op de achtergrond ons logo.
Op dit bovenaanzicht zijn alle onderdelen van het vliegtuig duidelijk te zien. Net zoals bij de auto, is deze afbeelding ook beschikbaar in HD.
Het simpelste wat we nu konden doen was proberen het vliegtuig op te laten stijgen. We hebben dus de Ionenmotoren aangezet.
Langzamerhand lukte het ons om het vliegtuig op te laten stijgen (hier ziet u duidelijk natuurvriendelijke Ionenmotoren aan het werk).
Het vliegtuig vliegt ongeveer 30 meter per seconde wat neerkomt op ongeveer 108 kilometer per uur. Dit is hiernaast te zien.
Nu was er nog maar één ding dat we moesten testen: kan dit vliegtuig veilig landen of niet?
Voorzichtig zetten we de Ionenmotoren uit en het vliegtuig landde veilig. Ook ons prototype van een vliegtuig leek prima te werken. Het is dus zeer goed mogelijk om elektrische vliegtuigen te maken die geen CO2 uitstoot hebben en waar geen geld voor kerosine voor uitgegeven hoeft te worden.
We hebben het net gehad over hoe een auto en een vliegtuig in de toekomst zullen werken, maar er zijn nog een paar andere vormen van transport, bijvoorbeeld openbaar vervoer. Ons leek het het beste als er in de toekomst in grote steden alleen maar fietsen en openbaar vervoer is toegestaan. Dit heeft veel voordelen, onder andere dat het veel files voorkomt. In elke stad zou een trein moeten rijden op palen. Als de trein op een rails op palen zou rijden, zou er veel ruimte op de grond overblijven voor andere dingen, zoals voetverkeer, winkels etc. Het zou makkelijk haalbaar kunnen zijn om iedereen in grote steden met het openbaar vervoer te laten reizen: Kijk bijvoorbeeld naar een stad zoals New-York city: Hier gaat grotendeels al het vervoer al via openbaar vervoer (vooral de metro). De brievenbussen en postbedrijven die we nu kennen, zouden gemakkelijk vervangen kunnen worden door een computergestuurd buispostsysteem (z.o.z.). Hier wordt zelfs al aan gewerkt door verschillende innoverende bedrijven. Een buispostsysteem is snel, efficiënt en bespaart geld. Het hoeft echter niet te stoppen met alleen het vervoeren van post: Het is hoogstwaarschijnlijk ook mogelijk om mensen te vervoeren met een systeem zoals dit. En als het mensen kan vervoeren? Waarom dan niet hele goederenladingen? Aangezien deze buizen allemaal ondergronds aangelegd kunnen worden, zou dit ook erg veel ruimte besparen bovengronds, omdat er dan geen goederentreinen nodig zijn. Het buispostsysteem lijkt dus een systeem waar veel mee te winnen is en weinig te verliezen valt. Dit waren onze ideeën om het transport van de toekomst te verbeteren. Er valt dus niet alleen wat te verbeteren in het transporteren van mensen, maar ook in dat van goederen.
Een buispostsysteem
Hoe zullen de huizen in de toekomst eruit zien en hoe zullen ze werken? Dat waren de kernvragen die wij hadden toen we begonnen met dit onderwerp. Wij hebben deze twee vragen beantwoord door in de computergame ‘The Sims 3’ (een uitermate geschikte architectuur simulator) een ‘Huis van de toekomst’ te bouwen. Dit was het resultaat:
Het huis bevat erg veel glas, zodat in de zomer er weinig moeite gedaan hoeft te worden om het huis warm te houden. In de winter kunnen een gedeelte van de ramen afgedekt worden met een isolerend scherm, zodat het binnen niet te koud is of wordt.
Bovenop de derde verdieping staat een (kleine) windmolen voor het opwekken van energie.
Het huis is verder uitgerust met een grote hoeveelheid aan zonnepanelen, om energie op te wekken. Zoals we eerder al zeiden: ‘Met een grote hoeveelheid zonnepanelen kan een huis zelfvoorzienend zijn in energie en hoeven er geen elektriciteitskabels te worden aangelegd van een energiemaatschappij naar het huis.’
Zoals u ziet is ook ons huis van de toekomst grotendeels ontworpen om groen en milieuvriendelijk te zijn, zoals de meeste dingen bij dit project.
Zoals hier te zien is, is het dak bedekt met een rijke flora. De bomen en planten filteren schadelijke stoffen uit de lucht zoals CO2 en ze verspreiden zuurstof. Dit zorgt ervoor dat de lucht rond het huis tamelijk schoon is.
Bovenop het dak is een regenbassin dat regenwater opvangt en filtert. Het regenwater kan voor diverse doeleinden worden gebruikt, onder andere het doorspoelen van het toilet, douchewater, het besproeien van planten en het kan zelfs gezuiverd worden tot drinkwater.
Toelichting Alle rechten van de gebruikte programma’s gaan naar de gerespecteerde eigenaren. Programma’s die we gebruikt hebben tijdens het maken van dit project: Kerbal Space program – Squad Beschikbaar op KerbalSpaceProgram.com voor 25 ,-
The Sims 3 – Electronic Arts Beschikbaar op Origin voor 49,99,-
Paint.net Gratis beschikbaar via Getpaint.net
Google Sketchup – Google Gratis beschikbaar
Wij hebben van alles wat in de tekst staat op Google Sketchup een digitale maquette gemaakt. Veel dingen die u in deze tekst heeft gelezen zult u zien terugkomen in die maquette. Ook zijn alle afbeeldingen die wij gemaakt hebben voor deze presentatie beschikbaar in full HD
Wij bedanken u hartelijk voor het bekijken en doorlezen van dit project Het team
