Er ontstaan op dit moment steeds meer zorgen over het steeds toenemende CO2 gehalte in de atmosfeer. In feite is het lange-termijn probleem van de aarde heel anders: het steeds lagere CO2-gehalte in de lucht bedreigt over enkele honderden miljoenen jaren de biosfeer. Wat is er aan de hand?
Meer kooldioxide is meer regenwoud
Toen de aarde pas was ontstaan bevatte de atmosfeer van de aarde veel meer kooldioxide dan nu. Met het ontstaan van fotosynthese werd dit kooldioxide opgenomen, wat (denkt men) de eerste grote globale ijstijden veroorzaakte. Deze waren veel erger dan die van twintigduizend jaar geleden: bijna de hele aarde, van pool tot evenaar, was overdekt met honderden meters dikke gletsjers. Ook gedurende latere episodes betekende het dalen van het CO2 gehalte slecht nieuws voor het leven, terwijl een hoog CO2-gehalte in de atmosfeer leidde tot een explosie van groen.
Libelles bereikten in het koolstofdioxiderijke Carboon enorme groottes. Bron Wikipedia
Zo was tijdens het vochtige en hete Carboon de aarde van de pool tot de evenaar overdekt met dichte wouden en konden er door het hoge zuurstofgehalte meterslange reuzenpissenbedden en libelles groter dan een duif rondscharrelen.
Direct na het verdwijnen van de dino’s kende de aarde de heetste periode in haar geschiedenis: het Paleoceen-Eoceen thermale maximum met oerwouden tot aan de poolcirkel. Er kwamen subtropische en tropische boomsoorten tot in Alaska en Groenland voor. De woestijnen waren veel kleiner dan nu; overvloedige regenbuien lieten het land druipen van het vocht. U moet de klimaatjokkebrokken die beweren dat hogere temperaturen leiden tot verwoestijning dus niet geloven. In al deze periodes zat er veel meer kooldioxide en vermoedelijk ook methaan in de atmosfeer dan nu.
Wel stond de zeespiegel veel hoger dan nu: honderd tot honderdvijftig meter. Van Nederland zou alleen Zuid-Limburg en misschien wat eilandjes in Twente en op de Veluwe overblijven. Vervelend voor ons (behalve voor de Zuid-Limburgers die geen leegstand meer hebben), maar het verdwijnen van de woestijnen weegt voor de biosfeer ruim op tegen de paar laagvlaktes die onderlopen. Ook zijn de ondiepe zeeën die dan ontstaan zeer vruchtbaar.
Voortdurende CO2-daling laat planten stikken
Wat dat betreft ziet het er in de veel verdere toekomst (we praten dan over honderden miljoenen jaren) somberder uit. Al honderden miljoenen jaren is het kooldioxidegehalte aan het dalen. De temperatuurdaling woordt gecompenseerd doordat de zon steeds feller is gaan schijnen.
De reden voor de CO2-daling: eroderende silicaatgesteenten absorberen steeds meer kooldioxide, waardoor er een CO2-tekort ontstaat voor planten. Ook neemt het vulkanisme (vulkanen zijn een bron van CO2) steeds meer af naarmate er minder radioactief verval is in de aardkern (de uiteindelijke bron van de energie voor vulkanen). Nu al bestaat de helft van alle eiwitten in C3 planten (planten die CO2 rechtstreeks binden, de meeste plantensoorten, in plaats van in twee stappen zoals C4 planten als mais doen) uit het enzym rubisco dat maar één taak heeft: kooldioxide vangen.
Je kan de rol van rubisco vergelijken met die van hemoglobine in gewervelde dieren. Met andere woorden: onze planten stikken op dit moment haast in onze veel te CO2-arme atmosfeer en moeten biochemisch gesproken alle zeilen bijzetten om het laatste restje CO2 te kunnen oogsten. Het opstoken van de steenkool van het Carboon en de olievoorraden is waarschijnlijk het beste dat we ooit voor de biosfeer hebben gedaan. Dus wees de volgende keer een beetje vriendelijker tegen die voorbijscheurende patsers in hun dikke SUV. Niet alleen spekken ze de staatskas flink met hun benzineslurpende sleeën, ze redden ook de wereld.
China heeft een bijna-monopolie op zeldzame aardmetalen (voor de techneuten onder u: lanthaniden, scandium en ytttrium). Dit doordat in China wat minder nauw om wordt gesprongen met milieuregels, waardoor de goedkope Chinese mijnen de rest van de wereld van de markt drukten. Vervelend nieuws, want elektromotoren (en de dynamo’s in windturbines) werken vaak met sterke permanente magneten waar deze zeldzame aardmetalen een essentieel onderdeel van vormen. Tot voor kort geen probleem, maar China heeft de export van de zeldzame aarden nu aan banden gelegd om zo buitenlandse fabrikanten te dwingen hun fabrieken naar China te verplaatsen. Gelukkig heeft GE Global Research nu een doorbraak bereikt: een sterke natuurlijke magneet bestaande uit veel voorkomende elementen.Arbeiders in Chinese mijnen werken onder erbarmelijke omstandigheden.
Vooral essentieel is het metaal neodymium dat met ijzer en boor in permanente magneten wordt verwerkt. Andere zeldzame aarden, waaronder dysprosium en terbium worden gebruikt om nog sterkere magnetische mengsels van te bakken. Op alle drie elementen heeft China een wurggreep. In de nieuwe materialen wordt gebruik gemaakt van nanostructuren: op zeer kleine schaal verandert de structuur van het materiaal de magnetische eigenschappen totaal. Hierdoor worden de magneten veel sterker. Op dit moment experimenteert de groep met verschillende combinaties van neodymium (toch), ijzer en kobalt. Alhoewel de onderzoekers niet verder zijn gekomen dan een dun laagje van het nieuwe nanomateriaal, zou dit wel eens de technische doorbraak kunnen zijn waardoor de afhankelijkheid van zeldzame aardmetalen wordt doorbroken – en hiermee de opmars van alternatieve energie door kan gaan. Ook buiten China…
De planetoïdengordel is een ring van brokstukken rots en ijs tussen de planeten Mars en Jupiter. Door de sterke zwaartekracht van Jupiter heeft zich hier nooit een grote planeet kunnen vormen. Pas in 1802 werd het eerste object in de planetoïdengordel, de ongeregelde ijsbal 1 Ceres, ontdekt.
De planetoïdengordel is vermoedelijk zeer rijk aan metalen en andere interessante materialen voor mijnbouw. Alhoewel de totale massa gering is, is het totale oppervlak enorm en is er geen atmosfeer, zodat mijnbouw veel makkelijker is dan op aardachtige planeten. Eindelijk een einde aan de burgeroorlog in Kongo en rampzalige dagmijnbouw?
Planetoïdengordel factsheet
Grootte: miljoenen fragmenten ijs, gesteente en metaal variërend van meer dan 900 km doorsnede (Ceres) tot enkele meters en kleiner
Zwaartekracht: 2,8% van de aarde (Ceres) tot vrijwel nul
Atmosfeer: vrijwel geen; zonnewind
Temperaturen: -108 graden tot -173 graden C (gemiddeld; grote temperatuurvariaties dag en nacht)
Pluspunten: rijkdom aan grondstoffen, lage zwaartekracht, vacuüm, geologisch stabiel
Gevaren: kosmische straling, meteorieten, weinig zonne-energie, botontkalking door lage zwaartekracht
De omgeving
Ingeklemd tussen Mars en Jupiter is de planetoïdengordel een brede puinring bestaande uit haast ontelbaar veel brokken.
Foto van ruimtetelescoop Hubble van de dwergplaneet Ceres, het grootste object in de planetoïdengordel. Waar komt die merkwaardige witte vlek vandaan?
De grootste asteroïde, 1 Ceres, heeft een bolvorm en wordt daarom nu beschouwd als een dwergplaneet. De overige asteroïden, waarvan de grootste 2 Pallas, 4 Vesta en 10 Hygeia zijn, zijn te klein om tot een volmaakte bolvorm samen te trekken en hebben een onregelmatige vorm. Omdat de planetoïdengordel enorm groot is, bestaat deze voornamelijk uit eindeloos veel leegte waar de ruimterotsen doorheen zweven.
Hoe kom je er?
Het grootste probleem is het overwinnen van de zwaartekrachtspotentiaal van de aarde. In feite zijn de planetoïden met minder energie te bereiken vanaf de maan of Mars dan het kost om van de aarde naar de maan te gaan. De afstand is groot, waardoor robotverkenners jaren onderweg zijn. Als minder zuinig wordt omgesprongen met brandstof zijn binnen een tot twee jaar reizen de meeste locaties in de asteroïdengordel te bereiken.
Hoe bewoonbaar is de planetoïdengordel?
Een ruimtepak onder druk, bescherming tegen de felle zonnewind en kosmische straling zijn absoluut vereist. Zonder ruimtepak houdt een mens het ongeveer een minuut uit. Vermoed wordt dat op enkele van de grootste asteroïden grote hoeveelheden water en ijs voorkomen – volgens sommige optimisten is de hoeveelheid water op Ceres zelfs groter dan de zoetwatervoorraad op aarde. Helaas is de zwaartekracht op Ceres veel te laag.
De metaalasteroïde Kleopatra lijkt nog het meest op een hondenkluif. Ook dit kleinere zusje van Psyche is zeer rijk aan schaarse metalen.
Wat zijn de voordelen ?
De planetoïdengordel bevat naar we denken een grote hoeveelheid grondstoffen die met relatief weinig moeite zijn te winnen. De grootste metaalrijke asteroïde, de 200 km grote rots 16 Psyche, bestaat voor een groot deel uit puur ijzer en nikkel, klaar om te verwerken, in totaal 1.7×10^19 kg nikkelijzer. Dat is genoeg nikkel en ijzer om elke aardbewoner aan 2,4 miljoen ton metaal te helpen. Ter illustratie: Dat is meer metaal dan in twintig Nimitzklasse (de grootste ooit gebouwd) vliegdekschepen zit. En dan hebben we het nog niet eens over de grote hoeveelheden goud, rhodium en andere schaarse metalen waar nu ploeterende stakkers in het regenwoud riviertjes (en zichzelf) voor vergiftigen met dodelijk kwik. Kortom: één enkele winstgevende mining operation op Psyche en het is eindelijk afgelopen met de afschuwelijke burgeroorlog in Kongo, verwoestende dagmijnbouw in de VS en vergiftigde modderlawines in Hongarije.
De grote afstand tot de zon en de aarde maken het een minder geschikte plaats voor ruimtestations of ruimtekolonies – tenzij die worden aangedreven met kernenergie. Vermoedelijk is er ook zeer veel uranium en ander splijtbaar materiaal aanwezig op Psyche en soortgelijke planetoïden, dus dat is goed uitvoerbaar.
Gevaren in de planetoïdengordel
De planetoïdengordel is dicht bezaaid met ruimtepuin en kent geen beschermend magnetisch veld of atmosfeer. Gelukkig roteren vrijwel alle planetoïden in dezelfde richting om de zon waardoor het gevaar van micrometeorieten iets kleiner is dan anders. Micrometeorieten hebben een grotere bewegingsenergie dan kogels. Kent je ruimtepak of ruimtestation een lek en kan je dat niet dichten, dan ben je ten dode opgeschreven. Kortom: mijnstations kunnen maar beter beschikken over een stevige beschermlaag.
Hoe zou een kolonie op een asteroïde er uit zien?
Een asteroïde-mijnstation, volgens NASA
Door het vrijwel volledig ontbreken van een atmosfeer moeten kolonies op asteroïden luchtdicht afgesloten zijn en een dikke beschermlaag kennen tegen kosmische straling en micriometeorieten.
Het menselijk lichaam reageert slecht op lange periodes in een lage-zwaartekrachtsomgeving.
De goedkoopste oplossing is de tactiek van onze verre voorouders in de IJstijd te volgen: grotten bewonen. Het recept: hol een asteroïde helemaal uit (bijvoorbeeld ten behoeve van mijnbouw), stoffeer het ding knus met aarde, rivieren en meren, pomp er een zuurstofrijke atmosfeer in en laat het ding snel genoeg om zijn as tollen om kunstmatige zwaartekracht op te wekken. En oh ja, zorg voor voldoende verlichting. Een kunstzon in het nulzwaartekrachtsgebied in het midden, bijvoorbeeld, want van het magere zonnetje voorbij Mars word je niet bruin.
Tot we er in geslaagd zijn een planetoïde uit te hollen, zullen we genoegen moeten nemen met een krappe behuizing zo groot als een bouwkeet. Of de asteroïdengordel door robots laten ontginnen.
Een uitgeholde asteroïde. Met een dergelijk enorm ruimteschip zou je duizenden, zo niet tienduizenden jaren onderweg kunnen zijn naar een naburige ster. Over de energiekosten gaan we het niet hebben…
Hoe zijn planetoïden tot leefbare wereld om te bouwen?
Niet. De zwaartekracht zelfs van de grootste planetoïde Ceres is veel te laag en het zonlicht te zwak. De enige optie die enigszins in de buurt komt, is een planetoïde uithollen en rond laten tollen, zie voor.
De plannen zijn, dat kan je wel stellen, opmerkelijk. Kunstmatige zwaartekracht wordt in de plannen bijvoorbeeld opgewekt door de kolonisten ’s nachts te huisvesten in een enorm wiel dat in de dwergplaneet is ingegraven. Overdag kunnen de kolonisten hun ding doen in een enorme overdekte koepel – bijvoorbeeld schaduwminnende planten kweken bij een tiende van de aardse hoeveelheid zonlicht. De operatie moet worden bekostigd door stukken asteroïdeoppervlak bij opbod te verkopen. Het hele dwergplaneetje heeft een oppervlakte zo groot als Argentinië.
Het Britse Seawater Greenhouse heeft een techniek ontwikkeld om energieneutraal zeewater te gebruiken voor het irrigeren van de woestijn. Met de techniek is het mogelijk om woestijnen, die samen eenderde van het totale landoppervlak in beslag nemen, te veranderen in bronnen van voedsel, energie en drinkwater.
Het visionaire Sahara Forest Project wat tot doel heeft groene oases in woestijngebieden te creëren heeft een overeenkomst getekend om in de (enige) Jordaanse havenstad, Aqaba, een pilot plant te bouwen op een site van 200.000 vierkante meter (twintig hectare). De bouw, gefinancierd door de Noorse regering, begint in 2012.
Zo moet de Seawater Greenhouse in Jordanië er ongeveer uit gaan zien.
“De wereld heeft een overvloed aan zon, zeewater, kooldioxide en woestijnland”, stelt Joakim Hauge, bestuursvoorzitter van Sahara Forest project. “deze hulpbronnen kunnen ingezet worden voor een winstgevende en duurzame voedselproductie, drinkwater en duurzame energie, terwijl het broeikaseffect een halt wordt toegeroepen door CO2 te binden in nieuwe woestijnvegetatie in aride gebieden.”
Als alles volgens plan verloopt, zal de fabriek bestaan uit een zoutwaterbroeikas waarin groenten worden gekweekt naast algen voor biobrandstof. Water uit de Rode Zee zal de lucht die de broeikas binnenstroomt koelen waardoor goede groeiomstandigheden ontstaan voor de gewassen. Na verblijf in de broeikas wordt de lucht over open, met zonne-energie verwarmde pijpen met zeewater geleid. De resulterende hete, vochtige lucht wordt uiteindelijk gekoeld met koud zeewater (voorzover mogelijk in de Rode Zee met watertemperaturen boven de dertig graden).
Het zoete water wordt gebruikt door een zonnecollectorcentrale met parabolische spiegels om een stoomturnine mee aan te drijven die elektriciteit opwekt die op zijn beurt weer wordt gebruikt om de vele pompen en ventilatoren in de centrale aan te drijven. Het water zal ook worden gebruikt om gewassen rond de broeikas te kweken. Overtollige warmte, tenslotte, wordt gebruikt om drinkwater mee te produceren.
De mogelijkheden voor Jordanië zijn overigens niet denderend groot. Het landje heeft welgeteld zesentwintig kilometer kust. Dat is een andere zaak voor woestijnachtige landen met lange kusten zoals Libië, de staten van het Arabisch schiereiland en Australië.
Grondstoffen worden schaarser en het afval stapelt zich op. Er moet iets gebeuren voor we als straatarme sloppenwijkbewoners op een enorme vuilnisbelt wonen. Er zijn in principe twee oplossingen: zuiniger aandoen met wat we hebben:consuminderen en uit ons afval de grondstoffen terugwinnen, recycling. Bij het product rekening houden met de gehele levenscyclus van apparaten, m.a.w. recyclevriendelijk ontwerpen, staat bekend als cradle to cradle. Maar wat is nu het verstandigste?
Productie als atomenlego Alle fysieke producten bestaan zoals alle zichtbare materie uit atomen (er is helaas nog geen donkere-materie vanger in de handel).
Atomen worden bij productie en verbruik anders gerangschikt om uiteindelijk te eindigen als nutteloze afvalproducten.
Atomen zijn vrijwel onvernietigbaar (het handjevol atomen dat betrokken is bij kernsprijting of kernfusie uitgezonderd) en worden dus in elk stadium van de kringloop meegesleept. Er zijn meer dan honderdtien verschillende soorten atomen bekend, waarvan er ongeveer negentig in de natuur voorkomen.
Zwaar giftig elektronisch afval wordt gedumpt in landen waar milieuactivisten in een cel of heropvoedingskamp belanden.
(Door de mens gemaakte elementen als plutonium, technetium en meissnerium waarschijnlijk ook, maar die zijn al uit elkaar gevallen in de miljarden jaren sinds de supernova waarin ze worden gevormd.) We kunnen bijvoorbeeld goudatomen maken uit andere atomen, maar dit kost zoveel energie dat de prijs per gram van dit goud astronomisch hoog is. We ontkomen er dus niet aan de atomen die we nodig hebben te winnen uit de wereld om ons heen.
De atomen bevinden zich meestal in een gebonden en verdunde vorm waar we er weinig mee kunnen. Op enkele plaatsen zijn er ophopingen: ertslagen. IJzer wordt bijvoorbeeld gevonden als ijzeroer (roest) of ijzersulfide, goud fijnverdeeld als spikkels in erts enzovoort. Er zijn meestal veel ingewikkelde, energievretende stappen nodig voordat we de grondstoffen hebben verwerkt tot basismaterialen en producten. Wat ook bepaald niet helpt is dat we het leeuwendeel van onze energie halen uit andere clusters van atomen: fossiele brandstoffen. Om een kilogram product te fabriceren moeten we vaak enkele kilo’s fossiele brandstof opstoken en kilo’s uitgeput erts en slakken weggooien. Nadat producten niet meer te repareren of verouderd zijn belanden ze op de afvalhoop – vaak in landen waar de overheid meer geïnteresseerd is in het vullen van haar eigen zakken dan in het milieu of de volksgezondheid. De afgelopen decennia is het tempo van grondstofwinning en verbruik tot werkelijk duizelingwekkende hoogte opgevoerd. Het resultaat: uitgeput rakende ertsvoorraden en een zich steeds verder ophopende afvalberg. In de Stille Zuidzee en de Atlantische Oceaan drijft een enorme verzameling plastic.
Recycling in de voormalige DDR De voormalige DDR was in de meeste opzichten een akelig land. Ongeveer één op de tien mensen werkte fulltime of parttime voor de geheime dienst Stasi. Vermeende kritiek op het regime betekende gevangenisstraf. Om ontvluchting uit het land te voorkomen werd de meest dodelijke grensbarrière ooit ontwikkeld: het IJzeren Gordijn. Toch waren enkele dingen goed geregeld: het recyclen bijvoorbeeld. De DDR kende nauwelijks grondstoffen, beschikte mondjesmaat over harde valuta dus kon niet al te veel grondstoffen inkopen. Als gevolg kende de DDR een uniek afval-inzamelingssysteem, niet door een overmatig milieubewustzijn (zoals de verstikkende bruinkoolwolken wel bewezen) maar door bittere noodzaak.
De nazi’s waren hier al op hun bekende brute wijze mee begonnen (de politie controleerde of burgers hun afval wel gescheiden inleverden) om voor de hand liggende redenen: door het enorme leger was er een groot gebrek aan grondstoffen in het door hen beheerste deel van Europa. Door het communistische regime werd dit voortgezet. In het DDR-systeem werden burgers echter beloond als ze afvalstoffen gescheiden inleverden bij een recyclingpunt (bijvoorbeeld met rollen wc-papier als ze kilo’s papier inleverden). Het systeem was redelijk succesvol: ongeveer tweederde van alle papier werd geproduceerd uit oud papier. De staatsschuld van de DDR liep ondertussen wel steeds verder op. Na de Wende kwam helaas een einde aan dit systeem.
Consuminderen Er zijn verschillende manieren om dit op te lossen. De eerste is consuminderen: dat wil zeggen atomen minder snel door de productiecyclus laten lopen. Immers: het verbreken van chemische bindingen tussen atomen kost veel energie. Dit kan voor een deel door producten robuuster uit te voeren. Het kost niet veel meer grondstoffen dan nu om huizen, kleding en auto’s veel langer mee te laten gaan dan nu het geval is. Een kwestie van herontwerpen en het gebruiken van duurzamer materialen. Nog een voordeel: er is veel minder arbeid nodig dan nu. Triviaal voorbeeld: aardappelschilmesjes werden vroeger van stevig metaal vervaardigd, nu van breekbaar plastic waardoor ze veel minder lang meegaan.
Eldorica, het land van luie consuminderaars In zijn visionaire boek Eldorica beschreef Jurriaan Andriessen een maatschappij waarin mensen nog maar vier uur per week verplicht hoefden te werken voor een luxe bestaan omdat alles tien keer zo lang meeging.
Eldoriërs hoeven maar vier uur per week te werken. Wat ze met al die vrije tijd doen? Hun apparatuur opladen met een slinger bijvoorbeeld.
Eldorica kent geen sportscholen: dat is ook niet nodig, want alle huishoudelijke apparatuur, van scheerapparaten tot wasmachines moet je opwinden. Wegwerpartikelen en fossiele energie bestaan niet meer en de fantasieloze koekblikken van de gemiddelde forens werden vervangen door luxueuze sleeën die twintig keer zo lang mee gingen. Niks woningtekort en gezanik over hypotheekrenteaftrek: iedereen woont in een ruime villa omdat er geen ruimte meer nodig is voor snelwegen, kantoren en industrieterreinen.
De ruimtevretende snelwegen en klaverbladen zijn vervangen door een geleid voertuigsysteem en rotondes. Omdat er veel minder wordt geproduceerd zijn er ook veel minder industrieterreinen en vuilnisbelten nodig.
Met de grondstoffen van tien wegwerpauto's kan je een rijdend paleis bouwen.
Iedere Eldoriër beschikt over een vaste hoeveelheid grondstoffen, kinderen krijgen mag dus pas als er ruimte vrijkomt. Er zijn ook geen oorlogen meer: in plaats daarvan bouwden de Eldoriërs een asteroïde om tot gewichtsloos vakantieoord en terraformeren ze Mars. Meer welvaart en minder werken: de droom van vrijwel iedereen (strebertjes, monomanen en andere beroepsgedeformeerden uitgezonderd). Veel van Andriessens berekeningen kloppen, enkele niet. Het idee is in principe haalbaar.
Een probleem met dit model is dat er nog steeds afval wordt geproduceerd, alleen veel minder. Het is dus uitstel van executie. Een tweede probleem is dat van technische innovatie. De Eniac, de eerste computer, was bijna zo groot als een huis en gebruikte evenveel stroom als honderden huishoudens anno nu. Was de Eniac op Eldoricaanse manier ontworpen, dan hadden we anno nu ons lam moeten sjorren aan Andriessen’s handmatig bediende dynamo om het onding zelfs maar een eenvoudige optelling te laten verrichten. Laat staan om een artikel op Visionair.nl te lezen.
Kortom: consuminderen is een uitstekende oplossing voor producten die weinig innovatief en modegevoelig zijn (denk aan waterkokers, fietsen, serviezen, huizen en dergelijke). Ook het zo veel mogelijk afschaffen van wegwerpartikelen (bijvoorbeeld de plaag van plastic tasjes aanpakken) is een voortreffelijk idee. Producten zo ontwerpen dat ze honderden jaren meegaan is echter minder geschikt voor hooginnovatieve toepassingen.
Cradle-to-cradle De term cradle-to-cradle houdt een nieuwe kijk op producten in. Een product leeft namelijk veel langer dan de eigenlijke toepassing: als afval. Sommig afval, bepaalde plastics bijvoorbeeld, blijft tienduizenden jaren intact voordat het uiteenvalt. Een plastic boodschappentas doet misschien maar een half uur dienst, maar bestaat vele eeuwen als drijvend afval in de oceaan. Volgens de cradle-to-cradle filosofie moet de productontwerper niet alleen denken aan het nuttig gebruik maar ook aan de wijze van productie (die uitgeputte ertslagen, milieuvervuiling en fossiele energie) en de hele fysieke levenscyclus van het product. Cradle-to-cradle stelt dat alle afval voedsel moet worden: voor organismen of voor andere fabrikanten. Tot aan het begin van de industriële revolutie was vrijwel alle productie cradle-to-cradle (al raakten metaalmijnen uitgeput). De materialen hout, ijzer en baksteen zijn natuurlijk afbreekbaar of natuurvriendelijk.
Downcycling en upcycling De meeste recycling komt nu neer op gebruik voor een laagwaardiger product: zo eindigt hoogwaardig papier als papierpulp voor krantenpapier. De reden is dat door gebruik materialen technisch achteruit gaan en dus voor minder toepassingen geschikt zijn. Cradle-to-cradle voorstanders willen gerecyclede producten juist upcyclen: ze waardevoller maken dan ze daarvoor waren. Met enkele producten is dat mogelijk: zo kan je bijvoorbeeld oude golfkartonnen dozen aan elkaar lijmen tot lichte, sterke en unieke meubels. In de meeste gevallen berust upcycling op een logische denkfout: als het afvalproduct waardevoller is dan het product zelf kan je natuurlijk als winstbejagende producent beter meteen het product in kwestie fabriceren. Wel kunnen producten zo ontworpen worden dat hun afval direct in de ecosfeer (het biologische domein) kunnen worden opgenomen of dat het makkelijk kan worden gesplitst in onderdelen die je kan recyclen.
De meeste ideeën achter cradle-to-cradle zijn waardevol en ook goed te verwezenlijken. De meeste producten zijn zo uit te voeren dat ze makkelijk te recyclen zijn of in ieder geval biologisch afgebroken kunnen worden.
De bron van de meeste consumptiedrift: de zucht naar verandering Voortdurend wisselende modegrillen zijn de redding van de industrie. Omdat we nu eenmaal statusgevoelige apen zijn die verzot zijn op nieuwe dingen, zal dat voorlopig ook wel zo blijven. Als mensvriendelijke visionairen moeten we denk ik ook niet proberen onze soort haar apenstreken af te leren. We moeten leren mensen niet te beoordelen aan de hand van hun uiterlijk of hun protserige bezit, maar aan hun karakter, fantasie en ideeën. Kortom: hun persoonlijkheid.
Af en toe verandering om je heen werkt erg stimulerend op je brein. Het probleem is dat het heel moeilijk is bestaande producten een ander uiterlijk te geven. Waarom kan een rode auto niet blauw gespoten worden of kan er geen Japanse motor in een frivole Italiaanse carosserie? Waarom moet dat bankstel de deur uit alleen omdat de kleur hopeloos uit de mode is? Vroeger bestond er een hele industrie van stoffeerders en reparateurs. Nu is dat te duur geworden, maar waarom geen producten ontwikkelen die makkelijk van uiterlijk kunnen veranderen. Die frontjes voor mobiele telefoons vormen een begin. Hetzelfde kan natuurlijk ook voor kleding of, zeg, behang. Repareren kan makkelijker gemaakt worden door producten modulair uit te voeren en meer standaardisatie. Zo is er nu eindelijk één standaard voor opladers, een voortdurende bron van afval en hoge kosten voor de consument. Waarom geen programmeerbaar behang? Weten jullie nog meer manieren om meer sensatie met minder afval te bereiken?
Er ligt een klein landje in het Midden Oosten met half zoveel inwoners en oppervlakte als Nederland. Toch slaagt dit landje met de bezette gebieden er in om de headlines al meer dan zestig jaar in haar greep te houden. Is dat wel terecht?
Geopolitiek
Israël ligt zeer strategisch. Op korte afstand van het Suezkanaal heeft het land de optie om dit te bezetten – dit gebeurde al enkele keren in het verleden. Ook de voor islamieten heilige steden Mekka en Medina en de belangrijke steden Damascus en Caïro liggen binnen bereik van Israëlische straaljagers. Het land splitst de islamitische wereld in feite in tweeën: alleen door over Israëlisch grondgebied te rijden kan een reiziger over land van Afrika naar Azië reizen. Om deze reden zien de Arabieren Israël als een doorn in hun vlees. Vandaar de vaak opgeklopte solidariteit met de Palestijnen en de heisa over Jeruzalem, voor islamieten veel minder belangrijk dan bijvoorbeeld Mekka, Medina en Karbala). Israël wordt aan bijna alle kanten – de uitzondering is Libanon met de Golan – omringd door lege woestijn. Dit betekent dat de aanvoerlijnen voor een aanvallend leger lang en kwetsbaar zijn.
Israël wordt aan bijna alle kanten omringd door lege woestijn.
Het voornaamste probleem voor Israël is demografie en gebrek aan strategische diepte. De bevolking en bevolkingsgroei in de Gazastrook en de Westelijke Jordaanoever – en de buurlanden – is veel groter dan die in Israël zelf. Ook heeft het land nauwelijks strategische diepte: als Syrische of Jordaanse tanks vijftig kilometer naar het westen rijden wordt het land in tweeën geknipt.
De Palestijnen in de bezette gebieden en de Hezbollah-militie in Zuid-Libanon voeren een voortdurende slijtageslag. Het land kan zich alleen de vijanden van het lijf houden door zeer hoge uitgaven aan het moderne, tot de tanden bewapende leger (tientallen procenten van het BNP) en een meedogenloos effectieve geheime dienst, de Mossad. De afgelopen tientallen jaren behield de economie in Israël haar voorsprong op de buurlanden Egypte, Jordanië en Syrië, maar deze landen zijn nu met een inhaalslag bezig. Gelukkig voor Israël gaat het om dictaturen, wat betekent dat corruptie de ontwikkeling tegenwerkt. Het is echter niet uit te sluiten dat er democratische revoluties komen waardoor het machtsevenwicht zou verschuiven. Het verder weg gelegen Iran beschikt nu al over behoorlijk goede technische knowhow. Dit betekent dat ze in de verdere toekomst in principe in staat zijn het Israëlische luchtoverwicht te breken, bijvoorbeeld wanneer voor de VS de strategische waarde van Israël verdwenen is.
Voor een land als Israël zijn atoomwapens dan ook een noodzakelijkheid om in de huidige vorm te overleven. We voorzien in de toekomst ook investeringen in robottechniek (naast de oorspronkelijk in Israël uitgevonden onbemande drones, ook rijdende robots in het leger) om op die manier de militaire druk op de kleine beroepsbevolking te verlichten. Ook zal Israël moeten proberen te voorkomen dat de Arabische buurlanden gaan samenwerken. Op dit moment lijkt het daar niet op: de haat tussen het Jordaanse koningshuis en dat van Saoedi-Arabië is vanwege het verleden bijvoorbeeld intens. Zo ook de haat tussen soennieten en sji’ieten (Syrië wordt geregeerd door een sji’ietische sekte maar bestaat grotendeels uit soennieten). Naarmate Israël strategisch verzwakt wordt het minder interessant om samen te werken tegen Israël.
Alleen regionale dreiging
Israël heeft er als kleine, open economie alle belang bij publicitair in een goed blaadje te blijven. De steun voor Israël is in Europa al verdwenen en is in de VS langzaam aan het afbrokkelen. Van Israël zijn dus niet al te dolle avonturen te verwachten.
Het snel islamiserende Turkije ontpopt zich steeds meer als tegenstander van het land, maar in de huidige status-quo is er voor geen van de bestaande regimes een goede reden om Israël aan te vallen. Deze status-quo is echter aan het veranderen. De hoge bevolkingsgroei, gebrekkige economie en terugvallende olieinkomsten betekenen dat als de olie rond 2020 echt opraakt, het volk niet meer tevreden gehouden kan worden.
Islamieten hebben, wijst de geschiedenis uit, net als Europeanen in de middeleeuwen, dan vaak de neiging hun heil te gaan zoeken in hun geloof. Als grote hongersnoden uitbreken en het leger niet meer betaald kan worden zullen de bestaande regimes omver geworpen worden. De verschillende incarnaties van de Moslimbroederschap en de verwante organisatie HUT zullen dan proberen een kalief, een opperleider van de islamieten, aan te wijzen. Dit zal vermoedelijk de meest succesvolle militaire leider zijn die de rest onderwerpt. In dit geval helpt nucleaire afschrikking niet meer. Verhongerende mensenmassa’s laten zich hierdoor niet meer afschrikken. Waarschijnlijk zal in dit geval Israël dus onder de voet gelopen worden.
Drie veroveringsscenario’s
Er zijn drie scenario’s denkbaar. De eerste is het herleven van het Turkse kalifaat. Turkije is een redelijk vruchtbaar, etnisch redelijk homogeen en weinig corrupt land met voldoende eigen energiebronnen. De kans is klein dat hier hongersnoden gaan uitbreken. De Turken hebben veel te verliezen en weinig te winnen met oorlog. Een islamistische staatsgreep en veroveringsoorlog richting zuiden is hiermee minder waarschijnlijk.
De Israëlische gevechtsrobot Viper is voorzien van een machinegeweer om sluipschutters uit te schakelen.
Het tweede scenario is Iran. Zou het Iraanse regime er in slagen Irak onder de voet te lopen of een revolutie uit te laten breken, dan zou dit veel prestige met zich meebrengen. In tegenstelling tot Turkije ontleent het regime in Iran haar legitimiteit aan het geloof, het binnenlandse verzet is groot en de Iraanse olie is snel aan het opraken. Essentieel in dit scenario is dat een Iraanse politieke of geestelijke figuur door veel islamieten wordt gezien als de mahdi, een religieus en politiek leider die de reïncarnatie is van Mohammed. Beheerst Iran eenmaal Mesopotamië, dan is het volgende logische doel Israël, via bondgenoot Syrië. De vernietiging van de joodse aartsvijand zou een mahdi groot prestige bezorgen en rond 2020-2030 zijn mensenlevens goedkoop. Zelfs een ultramodern leger als het Israëlische zal vermoedelijk niet opgewassen zijn tegen miljoenen fanatieke soldaten die niet bang zijn voor de dood, alhoewel Israël door luchtaanvallen de logistiek door de woestijn totaal lam kan leggen.
Een variant op dit scenario is een aanval vanuit Egypte op Israël. In Egypte wonen rond 2030 rond de honderd miljoen mensen op een bewoonbaar oppervlak van minder dan twee keer Nederland. Kortom: een Bangladesh aan de Nijl. Tot overmaat van ramp willen de zuiderburen meer Nijlwater voor zichzelf.
Strategisch gezien zijn de zuiderburen Soedan en Ethiopië voor Egypte dus van veel groter belang. De bottleneck ook hier is de tocht door de woestijnachtige kustvlakte van de Sinaï naar Gaza. Voor Egypte met haar kleine, dichtbevolkte Nijlvallei (denk aan de gevolgen van het bombarderen van de Aswandam) zal een oorlog uiteraard rampzalig uitpakken, de reden dat seculiere regimes er weinig voor voelen. Alleen een machtsovername door de Moslimbroederschap verandert dit. Zelfs dan is een ‘war of attrition’ aannemelijker dan een grootschalige aanval.
Het derde, minst waarschijnlijke scenario is een herhaling van de Arabische veroveringstochten. Alhoewel de bevolkingsexplosie in het Arabisch schiereiland (denk aan tachtig miljoen mensen in een onherbergzame woestijn met een volkomen leeggepompte grondwaterlaag) rond 2020-2030 tot een humanitaire ramp zal leiden, zijn ook hier aanvoerlijnen de bottleneck. In de tijd van Mohammed konden na een eeuw van verwoestende oorlogen tussen de Perzen en de Byzantijnen, Syrië en Palestina gemakkelijk veroverd worden door groepen nomaden op kamelen. Israël is nu in tegenstelling tot de Byzantijnen en Perzen goed bewapend. Ook hier verandert het luchtoverwicht de strategische uitkomst definitief.
Alle drie scenario’s betekenen een enorme humanitaire ramp. Alleen door de invloed van religie terug te dringen, de heilige oorlog te verklaren tegen corruptie in het Midden Oosten en door te voorkomen dat er over tien tot twintig jaar hongersnoden uitbreken, kunnen deze nachtmerriescenario’s worden voorkomen.
Een overzicht: Israël en de Palestijnse gebieden
Israël, de plaats waar het joodse geloof duizenden jaren geleden is ontstaan, is het resultaat van het streven van de zionistische (joods-nationalistische) beweging om voor joden een eigen staat op te richten. Al sinds einde negentiende eeuw bestond er joodse migratie naar Palestina, in die tijd deel uitmakend van het Ottomaanse Rijk. Met de Balfourdeclaratie beloofden de Britten aan de zionisten een “Joods nationaal tehuis”. Na de Eerste Wereldoorlog verloor Turkije alle gebieden buiten Anatolië en Thracië, waaronder Palestina, aan de geallieerden. Door de Volkenbond (de voorganger van de VN) werden de gebieden als mandaatgebied toegewezen aan de Britten en de Fransen.
Het Britse mandaatgebied Palestina omvatte in de tijd dat het werd gevormd het grondgebied van Israël, de bezette gebieden exclusief de Golanhoogte en Jordanië. Om de door de extreem-fundamentalistische Saoeds vanwege zijn steun aan de Britten verjaagde sjerief, of burgemeester, van Mekka en Medina een thuis te bieden werd het deel ten oosten van de Jordaan in 1923 afgescheiden en in 1946 tot zelfstandig land uitgeroepen: Jordanië. De reden dat pro-zionistische mensen stellen dat de Palestijnen al Jordanië als thuisland hebben. Het westelijk deel werd nogmaals opgedeeld, ditmaal tussen de Arabische en de joodse bevolking. De Arabische buurlanden gingen niet akkoord met deze verdeling en verklaarden in 1948 de oorlog. Dit liep voor hen rampzalig af: de Israëli’s vergrootten hun grondgebied tot de huidige staat Israël. Uit wraak werd de joodse bevolking voor een groot deel uit Arabische landen weggepest.
Palestijnen als eeuwige vluchtelingen
Grote aantallen Arabieren, in 1948 een half miljoen tot achthonderdduizend, ontvluchtten het joodse gebied. Omdat zij en hun nakomelingen niet de nationaliteit krijgen van het land waar ze wonen, in tegenstelling tot alle andere landen buiten het Midden Oosten, blijft het Palestijnse vluchtelingenvraagstuk bestaan. Ze vallen ook onder een aparte vluchtelingenorganisatie, niet de UNHCR maar de UNWRA. Omdat de Palestijnen veel kinderen kregen, zijn er nu rond de elf miljoen, waarvan vier miljoen als VN-vluchteling worden erkend. In de landen van het Midden Oosten m.u.v. Jordanië leiden de Palestijnen nog steeds een uitzichtloos bestaan als tweederangs burger, ook al zijn ze in het land waar ze nu wonen geboren. Hun gastlanden zien ze als een bedreiging voor de interne stabiliteit.
Stel je voor: de overheid is niet blij met je subversieve weblog met samenzweringstheorieën en besluit je bankrekening te blokkeren. Dan word je op een morgen wakker en wilt naar de winkel om inkopen te doen. Je pinpas weigert. Je kunt in geen enkele winkel meer wat kopen. Geen kleding, geen voedsel, zelfs geen gebakken vis of Vietnamese loempia.
De stand van zaken
Dit is geen paranoïde fantasie, maar werkelijkheid over een paar jaar. De eerste supermarkt die geen contant geld meer accepteert is al een feit; de brancheorganisatie van supermarkten wil dat in 2014 nergens meer contant geld wordt geaccepteerd.
Cui bono?
Giraal geld wordt er nu in hoog tempo doorheen gedrukt omdat er een aantal machtige groepen zijn die daar veel belang bij hebben.
Contant geld heeft veel vijanden en maar één vriend: u, de consument.
Uiteraard is vooral de banksector erg blij met deze ontwikkeling: hiermee krijgen banken volledige greep op alle geldstromen. De oude sok is definitief exit. Banken krijgen de beschikking over een tweede product naast geld: de volledige betalingsdata van klanten. Een goudmijn die alleen al in Nederland tientallen miljarden waard is. Contant geld vinden banken maar lastig, daar moeten ze dure geldtransporten voor laten rijden en ze krijgen er niets voor terug.
Datzelfde geldt voor de overheid. Zwart geld verdienen is straks domweg technisch onmogelijk, tenzij je een brievenbusfirma in een Caraïbische eilandstaat hebt gevestigd wat buiten bereik ligt voor mensen met minder dan een halve ton per jaar inkomen. Contant geld is nergens meer te besteden, van iedere burger is precies bekend hoeveel deze verdient, waar hij of zij het geld aan uitgeeft en wanneer. Kortom: alleen door te emigreren is te ontsnappen aan de hoge belastingdruk en overige overheidsbemoeienis.
Rookt of drink je teveel? Of eet je teveel vet vlees? Op een avond verschijnt er een begripvolle dame aan de deur die graag een indringend gesprek wil hebben met de boosdoeners.
Door slimme data mining kunnen rechercheurs snel allerlei belastende informatie boven water krijgen om verdachten mee te kunnen pakken (wat deed jij in dat motel in Valkenswaard op drie december met die fles champagne?) of te chanteren. Kortom: een zegen voor belastingdienst, politie en wat er in Nederland doorgaat voor justitie.
Ook krijgt de overheid nu een absoluut wondermiddel in handen om een vervelende klokkenluider of dissident (denk aan de affaire-Oltmans) aan te pakken. Slot op de bankrekening en hij of zij kan geen stap meer zetten.
Ook voor winkeliers is giraal of chartaal geld ideaal: dit geld is namelijk niet te roven, stelen of achterover te drukken door oneerlijk personeel. Uit onderzoeken blijkt dat consumenten veel meer geld uitgeven als ze niet contant betalen maar pinnen. Het koopgedrag van klanten levert onschatbaar waardevolle klantinformatie.
Klanten die veel energiedrankjes als Red Bull drinken zijn bijvoorbeeld over het algemeen testosteronrijke adrenalinejunks (de extreem zoete smaak is voor mensen met verfijnder smaakpupillen ondraaglijk). Je vriendje van de zakenclub met een kartbaan is dus zeker heel geïnteresseerd in een uitdraai met adresgegevens van Red Bull-adepten. En nu we toch bezig zijn: de autoverzekering ook, om ze met een plotselinge premieverhoging uit hun bestand te kunnen gooien want tot deze groep horen veel beruchte brokkenpiloten. Kortom: zowel banken, winkeliers als overheid hebben er daarom belang bij dat de consument zo snel mogelijk overstapt op digitaal geld.
Wie is slachtoffer van giraal geld?
Giraal geld klinkt, kortom, te mooi om waar te zijn en dat is het dan ook. Er is namelijk een belanghebbende die voornamelijk met nadelen wordt opgescheept: de consument.
Veel politiewerk wordt overbodig als letterlijk alle geldstromen via de computers van de bank lopen.
Die schiet uiteraard weinig op met tientallen procenten hogere uitgaven, een reclamebombardement en de nog grotere wurggreep die de overheid en bancaire sector straks op zijn inkomen hebben.
Er zijn maar twee, betrekkelijk kleine, voordelen die er uiteraard door de digitaal-betalen lobby keer op keer door middel van spotjes op de televisie in worden geramd. Beroven van mensen heeft geen zin meer en wisselgeld is ook geen probleem meer.
Daartegenover staan enorme nadelen.
Kom je om welke reden dan ook in conflict met een onderdeel van de overheid of de banken, dan kan je digitaal dood worden verklaard. Je bent dan een illegaal in eigen land geworden. Je zult in leven moeten blijven wat andere mensen je – met gevaar voor eigen have en vrijheid – toestoppen. Want uiteraard kan de overheid straks precies in de gaten houden hoeveel levensmiddelen en water iemand gebruikt…
Wat kan ik als consument doen?
Weersta de lobby. Betaal zoveel mogelijk contant. Boycot supermarkten en andere winkels waar alleen maar gepind kan worden.
Ook online ben je niet veilig: online banktransacties worden even goed in de gaten gehouden als pintransacties.
Doe mee aan lokale gelduitwisselsystemen. Die besparen je overigens ook veel geld, je leven wordt er vaak eens stuk leuker door en je leert veel mensen kennen.
Er zijn al meerdere ruimtestations gebouwd: Skylab, Mir en nu het internationale ruimtestation ISS. Al deze ruimtestations werden bevoorraad vanaf en bevonden zich in een omloopbaan om de aarde. Er zijn interessantere plekken voor ruimtestations: de Lagrangepunten. En de ruimte is letterlijk onbegrensd. Een overzicht van voor- en nadelen van het koloniseren van outer space.
De Lagrangepunten rond bijvoorbeeld de aarde. Het L1 punt ligt tussen de aarde en de zon. OP het L2 punt is de aantrekkingskracht van aarde en zon even groot. L4 en L5 zijn plekken waar ruimtepuin zich ophoopt.
In plaats van een bestaand hemellichaam te kiezen kunnen ruimtekolonisten hun eigen kolonie zwevend in de ruimte bouwen. Dat heeft verschillende voordelen.
De plaats is vrij te kiezen.
Ook is de kolonie makkelijk te verplaatsen als daar reden voor is.
Het kost (afgezien van de omloopbaan van het ruimtestation bereiken) weinig brandstof om van of naar een ruimtestation te reizen, omdat dit nauwelijks zwaartekracht bezit.
De zwaartekracht is vrijwel nul, wat ideaal is om bepaalde gevoelige kristallisatieprocessen en andere microzwaartekrachtstechnieken uit te kunnen voeren. Gevaarlijke experimenten en productieprocessen zijn in de lege ruimte aanmerkelijk veiliger uit te voeren dan op aarde.
Vooral de Lagrangepunten zijn interessant. Dit zijn punten waar de zwaartekracht objecten in evenwicht houdt.
Nadeel is zoals overal in de interplanetaire ruimte dat er geen bescherming is tegen meteorieten, zonnewind, zonnestormen, kosmische straling en dat grondstoffen van miljoenen kilometers afstand moeten worden gehaald.
Voor een langer verblijf moeten ruimtestations dan ook goed worden afgeschermd tegen kosmische straling en (micro) meteorieten.
Lagrangepunten factsheet
Grootte: wiskundig punt (in de praktijk duizenden kilometers)
Zwaartekracht: 0
Atmosfeer: geen; zonnewind
Temperatuur: duizenden graden (vlakbij zon) tot enkele graden boven het absolute nulpunt (Oortwolk en Kuipergordel)
Pluspunten: nabijhejd aarde, lage zwaartekracht, vacuüm, constructievrijheid, asteroïden
Gevaren: kosmische straling, meteorieten, grote temperatuursverschillen
De omgeving
Elk hemellichaam dat rond een ander hemellichaam draait kent vijf Lagrangepunten: punten waar de zwaartekracht van bijvoorbeeld aarde en zon elkaar opheffen. Punt L1 is het punt tussen aarde en zon waar de aantrekkkingskracht van aarde en zon elkaar in evenwicht houden. L2 is het punt achter de aarde waar de zwaartekracht van zon en aarde even sterk is. Hier zal de NASA-ruimtetelescoop James Webb komen te hangen. L3 ligt precies tegenover de aarde, de plek dus waar de aarde zich een half jaar geleden bevond.
Als de aardscheerder Eros (34 x 11 x 11 km) op aarde terecht komt, is het einde oefening. We kunnen deze lastige ruimteaardappel beter uithollen en ombouwen tot knusse ruimtekolonie.
L4 en L5 liggen eveneens op de omloopbaan van de aarde rond de zon (op een zesde omloopbaan voor en na de aarde). Dit zijn punten waar zich ruimtepuin ophoopt: in het geval van de aarde ruimtestof. Jupiter en Neptunus, bijvoorbeeld, houden er indrukwekkende asteroïdenverzamelingen in hun L4 en L5 punten op na. Alleen de L4 en L5 punten zijn stabiel: materie in de omloopbaan van de aarde wordt er naar toe getrokken. Een ruimtestation hier blijft in principe tot het einde van het zonnestelsel hangen. De andere Lagrangepunten zijn instabiel en vereisen wel voortdurende, minieme bijsturing, alhoewel een quasiperiodieke, sikkelvormige halo omloopbaan in de buurt van een Lagrangepunt mogelijk is.
Een ruimtestation kan ook in een baan om een hemellichaam draaien of zelfstandig rond de zon draaien. Alle drie ruimtestations die ooit gebouwd zijn draaiden (ISS draait nog steeds) in een omloopbaan om de aarde op enkele honderden kilometers hoogte. Hier beschermt het aardmagnetisch veld de astronauten nog.
Hoe kom je er?
De Lagrangepunten rond de aarde liggen binnen het bereik van bestaande raketten. De punten voor en achter de aarde zijn binnen enkele dagen te bereiken, de punten op een zesde omloopbaan afstand van de aarde in enkele maanden. Het L3 punt vergt een langere reis. De L3, L4 en L5 punten vragen vanaf de aarde weinig brandstof om te bereiken omdat ze zich in de omloopbaan van de aarde bevinden.
Hoe bewoonbaar zijn de Lagrangepunten?
Een ruimtekolonie volgens NASA. De enorme ramen zorgen voor zonlicht.
Een ruimtepak onder druk, bescherming tegen de felle zonnewind en kosmische straling zijn absoluut vereiste. Zonder ruimtepak houdt een mens het ongeveer een minuut uit in de ruimte. Een ruimtebasis zal voorzien moeten zijn van een stevige beschermlaag om kosmische straling en micrometeorieten af te weren. Grotere meteorietfragmenten moeten door bijvoorbeeld een laserafweersysteem op tijd worden afgeweerd. Een betrouwbaarder, maar duurder alternatief is een metersdikke beschermlaag van waterijs. Om kunstmatige zwaartekracht op te wekken zal het ruimtestation moeten roteren. Dit voorkomt dat de bewoners zullen gaan lijden aan botontkalking en spierdystrofie.
Wat zijn de voordelen ?
Voor industriële productie zijn de Lagrangepunten ideaal: lage zwaartekracht, vacuüm en geen klagende omwonenden. Ook voor mensenschuwen, onwettige activiteiten en sektes is deze locatie ideaal. Met grote zonnepanelen is in principe bijna oneindig veel energie op te wekken. Bij sommige ontwerpen wordt energie opgewekt uit elektrisch geladen deeltjes uit de zonnewind.
Gevaren op de Lagrangepunten
De ruimte kent geen beschermend magnetisch veld of atmosfeer. Zelfs het L2-punt achter de aarde is te ver om de zon helemaal af te dekken, dus zonnewind en zonnestormen zijn een probleem. Ruimtestations op enkele honderden kilometers hoogte boven de aarde worden nog beschermd door het aardmagnetisch veld. Micrometeorieten hebben een grotere bewegingsenergie dan kogels. Kent je ruimtepak of ruimtestation een lek en kan je dat niet dichten, dan ben je ten dode opgeschreven.
Hoe zou een kolonie in de buurt van de Lagrangepunten er uit zien?
De lanceerkosten vanaf de aarde zijn zeer hoog. Het goedkoopste is daarom om zoveel mogelijk gebruik te maken van materiaal van naburige asteroïden, zoals de gevaarlijke aardscheerders: asteroiden met een onregelmatige baan die de aarde kunnen treffen. Sommige astronomen hebben voorgesteld om een complete asteroïde (de aardscheerder Eros zou erg geschikt zijn) uit te hollen, vol te pompen met lucht en tot ruimtestation om te bouwen. Om voldoende kosmische straling tegen te houden moeten de wanden van de ruimtebasis enkele meters dik zijn (of de basis ondergronds worden aangelegd). De ruimtebasis moet langzaam rondwentelen zodat de bewoners door de middelpuntvliedende kracht tegen de buitenwand worden gedrukt.
Hoe zijn de Lagrangepunten tot leefbare wereld om te bouwen?
De enige praktische oplossing is een ruimtestation te bouwen en dat volpompen met een adembare atmosfeer. Er is geen lichaam met voldoende zwaartekracht om ook maar enige atmosfeer vast te houden.
De zeer fantasierijke SF-schrijver Larry Niven schreef zijn beroemde Ringwereldromans over een enorme ring, op de omloopbaan van de aarde bijvoorbeeld, gebouwd door een ras van aliens, die ronddraaide, een kunstmatige zwaartekracht opwekte en zo de lucht tegen hoge opstaande muren drukte. We kennen op dit moment geen materiaal dat sterk genoeg is om de krachten die daar voor nodig zijn te weerstaan. Ook is er in het hele zonnestelsel onvoldoende materiaal, of we moeten Jupiter en een deel van de zon uit elkaar slopen. Sorry, Larry.
Jammer. De bewoonbare oppervlakte zou wel enorm zijn, bij een breedte van 20.000 km gelijk aan tien biljard keer Nederland (dat is een één met zestien nullen er achter).
Zo zou Ringwereld er uit zien: een ring die de hele omloopbaan van de aarde omspant, miljarden keer de oppervlakte van de aarde.
Wetenschappers zijn, voorzichtig uitgedrukt, niet altijd even lief voor elkaar. Vooral als wetenschappelijke theorieën indruisen tegen wat gebruikelijk is in een bepaalde wetenschappelijke discipline leidt dat vaak tot vervelende gevolgen voor de “ketter”, denk aan ontslag, doodzwijgen of ruïnering van zijn of haar wetenschappelijke carrière.
Middeleeuwers waren vaak bang dat ze van de platte aarde af zouden vallen. Nu weten we, een enkele Nigeriaanse islamiet daargelaten, beter.
Soms bleek achteraf gezien het afkraken van een grenswetenschapper terecht, denk aan de beruchte charlatan Lysenko.
In veel gevallen bleek de grenswetenschapper achteraf gelijk te hebben: een bekend voorbeeld is Alfred Wegener die vanwege zijn theorie van bewegende continenten werd verketterd door andere geologen, maar nu wordt gezien als de visionaire grondlegger van het moderne continentmodel.
Helaas beschikken we, een enkel medium wellicht daargelaten, niet over bovennatuurlijke kennis of een tijdmachine.
Hoe maken we onderscheid tussen een fraudeur, een kwakzalver en een onbegrepen grenswetenschapper?
Protowetenschap of pseudowetenschap
Een protowetenschap is een voorloper van wat later een werkelijke wetenschap kan worden. Het kan zijn dat de fenomenen die een protowetenschap bestudeert, achteraf gezien een verklaring hebben die binnen een andere bestaande wetenschap past. In dat geval houdt de protowetenschap op te bestaan.
Het onderscheid tussen een protowetenschap en een echte wetenschap is voornamelijk sociologisch. Een echte wetenschap wordt algemeen erkend door collega’s uit andere wetenschappelijke disciplines. Een protowetenschap is nog volop in ontwikkeling, worstelt voor erkenning (en heel belangrijk voor wetenschappers: onderzoeksbudget en jonge onderzoekers) en kent nog geen formele structuur. Denk hierbij aan een eigen vakvereniging, vaktijdschriften, congressen, vakgroepen, hoogleraarschappen en dergelijke.
Uiteraard vindt iedere grenswetenschapper zich een protowetenschapper en zolang een grenswetenschapper zich aan de wetenschappelijke methode houdt, is hij dat ook. Wat hij ook bestudeert. Helaas zijn er ook veel charlatans die hun onderzoeksresultaten vervalsen of zelfs nauwelijks onderzoek doen dat aan wetenschappelijke principes voldoet. Dit soort mensen – Lysenko kwam al even voorbij en er waren/zijn er meer – zijn pseudowetenschappers.
De wetenschappelijke methode
Serieuze wetenschappers gaan volgens de wetenschappelijke methode te werk. Deze volgt altijd vier stappen.
Waarnemen. Neem waar en probeer voor wat je waarneemt een met de bestaande wetenschappelijke kennis overeenkomende verklaring te vinden.
Hypothese opstellen. Lukt dit niet, ontwikkel dan een testbare (falsificeerbare) hypothese. Pseudowetenschappers ontwikkelen niet-testbare hypotheses.
Testbare voorspelling doen aan de hand van je hypothese. Doe een via een experiment toetsbare voorspelling aan de hand van je nieuwe hypothese. Pseudowetenschappers doen doorgaans voorspellingen die altijd uitkomen.
Probeer je voorspelling uit. Probeer in een experiment uit of de voorspelling uitkomt.Zo nee, dan kan je hypothese in deze vorm in de prullenbak. Even uithuilen en dan een betere testbare hypothese verzinnen: je bent weer een stapje dichter bij de waarheid gekomen. Pseudowetenschappers gaan nu door met knoeien met de meetopstelling tot ze de uitkomst hebben die hun theorie bevestigt.
Zo ja, uiteraard de droom van iedere wetenschapper: verzin nieuwe voorspellingen om de hypothese nog beter te toetsen en te onderbouwen.
Hoe vaker voorspellingen uitkomen, hoe groter de kans dat je hypothese ook klopt. Eén foute voorspelling daarentegen die niet berust op een meetfout, experimentele fout of logische fout, betekent dat de hypothese in de huidige vorm alsnog de prullenbak in kan.
De hypothese kan misschien bijgeschaafd of moet zelfs radicaal vervangen. Tot die tijd kan je je als wetenschapper koesteren in de warme gloed van je eigen gelijk. Geniet er van, want zo vaak komt dat niet voor. Het komt vaker voor dat Moeder Natuur je af laat gaan, tenminste als je echt grenswetenschappelijk bezig bent in plaats van met het wetenschappelijke equivalent van postzegelverzamelen.
Enkele van Tesla's woestere ideeën inspireren nog steeds grenswetenschappers.
Nog meer kenmerken van protowetenschap versus pseudowetenschap Uiteraard wil je als buitenstaander ook kunnen beoordelen of een grenswetenschap een proto- of pseudowetenschap is.
Hier een lijstje van kenmerken van pseudowetenschappen.
Heeft het grenswetenschapsveld vooruitgang getoond? (in het geval van pseudowetenschappen: vaak niet)
Gebruikt het grenswetenschapsveld technische woorden als “vibratie” of “energie” zonder de exacte betekenis hiervan te geven?
Betekent het aanvaarden van een grenswetenschappelijke claim dat een experimenteel grondig onderbouwde natuurwet aan de kant moet worden geschoven?
Geven populaire artikelen in het grenswetenschapsveld nauwelijks referenties?
Is er alleen anekdotisch (en geen experimenteel) bewijs?
Beweren de grenswetenschappers dat er dichtgetimmerde experimenten zijn uitgevoerd die de waarheid van de claim bewijzen en dat bedrog uitgesloten is? (dat kan een serieuze wetenschapper per definitie niet doen: experimenten kunnen alleen falsificeren)
Zijn de uitkomsten van experimenten met succes herhaald door andere wetenschappers?
Beweert de grenswetenschapper die de claim doet dat hij overmatig of oneerlijk wordt bekritiseerd?
Wordt de grenswetenschap alleen gedoceerd aan niet- erkende instituten? (dit beslisargument is twijfelachtig)
Zijn de beste teksten in het grenswetenschapsveld tientallen jaren oud?
Noemt de grenswetenschapper criticasters onwetend of bekrompen?
Gebruikt de grenswetenschapper vermeende expertise in andere vakgebieden om zijn claim te ondersteunen?
Leven met een aardse biochemie ontdekken is niet zo moeilijk. Er zijn bepaalde moleculen, denk aan het suikermolecuul glucose, die alleen in aardse organismen voorkomen. Maar hoe bepaal je of die veelbelovende borrelende moddervulkaan op een verre exoplaneet wordt veroorzaakt door een anorganisch proces of toch door leven met een totaal andere chemie dan dat op aarde? De Californische biochemicus Evan Dorn en zijn team vonden een methode, een chemische handtekening van het leven..
Meercellig leven op een gasreus heeft mogelijk veel weg van een ballon.
Buitenaards leven: zoeken naar een spook
Buitenaards leven kan net als het aardse leven op DNA gebaseerd zijn.
Het is alleen zeer de vraag of dat de enig denkbare mogelijkheid is. Zo is ons zonnestelsel extreem rijk aan zuurstof. Misschien dat er op andere planeten planten voorkomen die geen zuurstof uitstoten maar chloor (wat in theorie meer energie oplevert). Op zeer koude planeten komt er misschien leven voor dat niet in water zwemt maar in vloeibaar methaan of ammoniak. Misschien bestaan er levende rotsen, bestaande uit siliciumverbindingen die extreem traag leven en bewegen. Of, op een Io-achtige wereld, is zwavel het elixir van het leven.
De handtekening van het leven
Dorn en zijn team vergeleken buitenaardse bronnen van aminozuren (koolstofchondrieten, koolstofrijke meteorieten) met synthetisch geproduceerde en door aardse organismen geleverde mengsels van aminozuren. Aminozuren zijn de bouwstenen van eiwitten. Het bleek dat in de twee mengsels van anorganische oorsprong de verdeling van aminozuren exact gelijk is aan wat op grond van thermodynamische overwegingen verondersteld mag worden. Hoe meer energie het kost een bepaald aminozuur te maken, hoe minder het voorkomt. In organische mengsels wijkt de verdeling sterk af van het thermodynamisch verwachtte mengsel.
De aminozuurverdeling is heel anders bij levende organismen, dan bij anorganisch ontstane aminozuren. Bron: [1]Handtekening blijkt universeel
Het zou kunnen dat dit effect alleen bij leven met een aardse biochemie optreedt. Dus nam Dorn een tweede proef, deze keer met computergesimuleerd leven. Avida is een simulatiemodel waarin uit elementaire bouwstenen bestaand kunstmatig leven instructies uitvoert. Reeksen, ‘moleculen’, met de juiste instructies kunnen zichzelf kopiëren. Hierbij putten ze uit de voorraad rondzwervende bouwstenen. Dorn mat de frequenties waarin bouwstenen voorkwamen voordat en nadat evolutie was opgetreden.
De frequenties bleken na de evolutie sterk af te wijken van de ‘normale’ frequenties. Bepaalde ‘moleculen’ werden door het Avidaanse leven veel vaker opgenomen dan andere. Kortom: het lijkt hier te gaan om een universele eigenschap van leven. Leven zorgt er op de een of andere manier altijd voor dat chemicaliën in een andere verhouding voorkomen dan volgens thermodynamische berekeningen te verwachten is. Kortom: er is een duidelijek handtekening van het leven te ontdekken.
Op zoek naar planeten met leven We kunnen nu in principe in de atmosfeer van planeten op vele lichtjaren afstand ontdekken of er leven voorkomt. We hoeven slechts te letten op de relatieve sterkte van het spectrumsignaal voor bepaalde stoffen. Wijkt deze sterk af van wat te verwachten is op een anorganische wereld, dan is dit een definitief bewijs dat deze wereld leven bevat. Of het nu om een chloor-ademende kwal gaat, een zwaveletende schimmel of toch een op koolstof gebaseerde levensvorm, de methode werkt in principe op iedere op scheikunde gebaseerde levensvorm.
