Universitair onderwijs kan ook via internet gevolgd worden. Een uitkomst voor studenten uit afgelegen gebieden.

Internationale internetuniversiteit lost onderwijsprobleem op

9 reacties / Ideeën en techniek, Mensheid, Wereld / Door / 24 januari 2011

Onze voornaamste hulpbron is niet aardolie, ijzererts of landbouwproducten, maar zit tussen onze oren. Massaal onderwijs in exacte vakken is essentieel om het menselijk potentieel van zeven miljard mensen te ontsluiten. Als iedere wereldbewoner door middel van een goedkoop laptopje contact kan maken met deze universiteit, kunnen we voor lage kosten alle voldoend intelligente mensen over de hele wereld voorzien van het gereedschap om de wereld een betere plek te maken.

De Toren van Babel van universitaire titels
Op dit moment is de internationale erkenning van academische titels beroerd geregeld. Zelfs binnen de Europese Unie bestond er tot voor kort nauwelijks wederzijdse erkenning van titels. Pas nu met de door de hele EU ingevoerde bachelors-masters structuur begint de internationale erkenning op gang te komen. Dit is vervelend, want vooral hoogopgeleide mensen zijn  erg mobiel en werken vaak in het buitenland. Ook leidt dit er toe dat hoogopgeleide vluchtelingen en asielzoekers jarenlang in vreemdelingendetentie moeten doorbrengen of eenvoudig werk ver onder hun niveau moeten doen terwijl er een schreeuwend tekort op de arbeidsmarkt is aan hooggeschoolde krachten. Niet erg visionair geregeld, kan je wel stellen.

Universitair onderwijs kan ook via internet gevolgd worden. Een uitkomst voor studenten uit afgelegen gebieden.
Universitair onderwijs kan ook via internet gevolgd worden. Een uitkomst voor studenten uit afgelegen gebieden.

VN bemoeit zich met de verkeerde dingen
De Verenigde Naties heeft in al die jaren sinds haar oprichting in 1948 niet indrukwekkend veel tot stand gebracht. Voor een groot deel is dit te wijten aan het te sterk gepolitiseerde karakter van de organisatie. Zo wordt een groot deel van de tijd verspild aan allerlei anti-Israël resoluties, gekrakeel over discriminatie van godsdiensten (islamitische obsessies) en klimaatverdragen (een westerse obsessie) waar vervolgens haast geen land zich aan houdt. Het belangrijkste politieke besluit van de VN – het universele verdrag voor de rechten van de mens – is reeds zestig jaar geleden aangenomen. Een internationale organisatie als de VN moet doen waar internationale organisaties het nuttigst voor zijn: dingen voor elkaar krijgen waarbij voor ieder land objectief een voordeel is te behalen. Het aantal van dergelijke issues is beperkt. Wetenschappelijk onderzoek, internationale ziektebestrijding, misschien snelle noodhulp en rampenbestrijding, bestrijding internationale misdaad en terrorisme, voorkomen van wereldwijde catastrofes en standaardisatie.

Voordelen van standaardisatie van titels
Standaardisatie van onderwijs zou dus een speerpunt voor de VN moeten zijn. Met één klap zou de scholing van derde-wereldlanden op het niveau dat relevant is in de ontwikkelde landen gebracht kunnen worden. Althans: er zou eindelijk een eenduidige maatstaf bestaan aan de hand waarvan hun onderwijs op voldoend hoog niveau gebracht zouden kunnen worden. Er zou één wereldwijd geldende universitaire titel bestaan waarmee in principe mensen wereldwijd aan de slag kunnen. De woedende demonstranten in Tunesië die nu niet aan het werk komen omdat hun diploma’s buiten Tunesië waardeloos zijn, zouden snel bijgeschoold kunnen worden en vervolgens via telewerken aan de slag kunnen. Mensenhandelaars zouden werkloos worden, in plaats daarvan zouden would-be immigranten investeren in een hoogwaardige opleiding.

Internationale internetuniversiteit
Veel landen zijn te klein of te arm (denk aan Tuvalu of Laos) om een goede eigen universiteit te stichten. Met internationaal tele-onderwijs en examencentra per land kan je een internationale universiteit oprichten. Iedereen met genoeg talent (aan te tonen door een toelatingsexamen met goed gevolg af te leggen) kan dan aan de universiteit studeren.

Om dit te verwezenlijken is niet heel veel nodig. Wereldwijd draadloos internet per satelliet bestaat al (denk aan het Iridium systeem en dergelijke). Dit kan je koppelen aan goedkope laptops (er bestaan al modellen van rond de honderd euro). Ook in landen die het qua geografie niet bepaald getroffen hebben (denk aan Mongolië, Bolivia of Nepal) kunnen zo arme plattelandsbewoners zich bijscholen tot op internationaal erkend niveau en daarna als telewerker harde valuta in het laatje brengen.

Om corruptie te voorkomen moeten examinatoren uit een ander land komen dan waar het examencentrum staat en iedere keer op door het toeval te bepalen wijze van plaats wisselen. begeleiding van studenten is duur. Dit kan voor een deel door gepensioneerde vrijwilligers met emeritaat. Deze moeten FAQ lijsten bijhouden waar de meest voorkomende vragen in staan. Als dingen onduidelijk zijn over een bepaalde paragraaf in een internettekst van de universiteit kan een hyperlink naar het FAQ item het duidelijker maken.

Mossen en libelles bereikten in het Carboon enorme groottes.

Kooldioxide redt aarde

12 reacties / Wereld, Wetenschap / Door / 28 mei 2023

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.

Hete magma bevat heel veel warmteenergie. Die wordt pas bechikbaar als de magma als lava aan de koele oppervlakte komt.

Visie plus energie plus materie is rijkdom

7 reacties / Filosofie, Ideeën en techniek / Door / 22 januari 2011

De atomen waar wij over beschikken zijn precies dezelfde als die van de neolithische jagers die vele duizenden jaren geleden door de Nederlandse bossen zwierven. Toch zijn we nu met meer dan honderd keer zoveel en hebben we toch, een enkele uitzondering daargelaten, een prettiger en gezonder leven dan deze jagers. Het geheim: de informatie volgens welke de atomen zijn gerangschikt. Kooldioxide is op dit moment het meest gehate gas ter wereld, maar splits de CO2 moleculen in koolstof en zuurstof, pers daarna de koolstof onder hoge druk en temperatuur samen  en er ontstaat de kostbaarste edelsteen ter wereld.

In de wereld om ons heen liggen ongelofelijke rijkdommen opgesloten. In de bodem, het water en de lucht schuilen paleizen, dure auto’s, luxe plezierjachten. We hoeven alleen maar de atomen op een andere manier te rangschikken. Waarom zijn we dan niet allemaal erg rijk?

Energie
Een eerste verklaring die op zich in de buurt komt, is vrije energie. Niet elke joule is gelijk geschapen. Zo zijn er joules waar je heel veel mee kunt: de kilowatturen uit een stopcontact bijvoorbeeld (een kilowattuur is 3,6 miljoen joule of 3,6 MJ). Met restwarmte kan je daarentegen bijna niets. In theorie bevat bijvoorbeeld een kuub water op kamertemperatuur zo’n 93 kilowattuur aan warmte-energie. Het probleem: die energie zit rotsvast opgesloten in het water. Pas als je een koud reservoir hebt rond het absolute nulpunt kan je die energie in het water nuttig gebruiken (bijvoorbeeld door er een Stirlingmotor op te laten draaien).

Hete magma bevat heel veel warmteenergie. Die wordt pas bechikbaar als de magma als lava aan de koele oppervlakte komt.
Hete magma bevat heel veel warmteenergie. Die wordt pas bechikbaar als de magma als lava aan de koele oppervlakte komt.

Kortom: waar het om gaat, is vrije energie. Elektriciteit uit het stopcontact en bewegingsenergie van een groot voorwerp bestaan  bijna helemaal uit vrije energie. Dat wil zeggen dat je makkelijk, bijna zonder verlies, de draaiing van een wiel in elektriciteit kan omzetten (zoals in een dynamo gebeurt) of andersom (met een elektromotor). Met die vrije energie kan je atomen uit elkaar trekken en op een andere manier in elkaar puzzelen. Gevaarlijk chemisch afval?  Verhit het tot tweeduizend graden en alles valt in atomen uit elkaar. Met heel veel meer energie kan je zelfs nieuwe atomen, bijvoorbeeld goudatomen, uit andere atomen maken of uit het niets (materie en antimaterie). Een jager kon beschikken over tweehonderd watt vermogen: zijn eigen lichaam. Alleen al een doorsnee scheurijzer op de snelweg verbruikt tweehonderd keer meer. Omdat we over veel meer vrije energie beschikken dan de jagers uit de steentijd kunnen we nu een veel luxer bestaan leiden. Kortom, er bestaat een woord voor magie: vrije energie. Maar wat ontbreekt er nog aan?

De belangrijkste grondstof: visie, een praktische droom

De Venus van Milo zat al die tijd al in het marmer. Het enige wat de beeldhouwer deed was alle marmer weghalen die niet thuishoorde in zijn visie.
De Venus van Milo zat al die tijd al in het marmer. Het enige wat de beeldhouwer deed was alle marmer weghalen die niet thuishoorde in zijn visie.

Je kan pas een bepaald voorwerp scheppen als je het voor je ziet. Getalenteerde beeldhouwers zien het beeld dat ze willen hebben al voor zich. Het enige wat ze daarna doen is de overbodige steen weghalen. In de klei van de Lek of de Maas bevinden zich miljoenen potentiële bakstenen of luxueuze kleitegels te wachten tot iemand zijn of haar visie tot realiteit maakt. Onze steentijdjager kon zich onmogelijk voorstellen hoe een auto of wasmachine er uit ziet, maar op een wegrennend paard zitten in plaats van er achteraan te rennen, of gekiemde tarwe niet weg te gooien maar te poten wel. Zo ontwikkelde zich onze techniek haperend, stapje voor stapje zoals een blinde die in het duister rondtast. Af en toe is er een meerbegaafde die in staat is verder te kijken en nieuwe mogelijkheden te zien. Uiteraard lijkt in het begin het nieuwe ding erg op het bestaande (de eerste auto’s leken op een koets zonder paarden er voor en de eerste fabrieken met elektromotoren hadden één enorme motor die alle machines in de fabriek aandreef – zoals dat met een logge stoommachine wel moet).

Een blok marmer kan pas in de Venus van Milo veranderen als een beeldhouwer het beeld in de rots ziet. Zo kan een stuk woestijn pas in een groen lustoord of in een rij zonnepanelen veranderen als iemand zich voorstelt dat ze kunnen bestaan. Alleen door een indrukwekkende opstapeling van visies – van die van de uitvinder van het wiel tot die van de modernste kwantumtechniek – zijn we gekomen waar we nu zijn. Kortom: een opmerkelijk soft concept – de visie – ligt ten grondslag aan alle harde technische ontwikkelingen. Visie over de wezenlijke aard van de materie. En visie om die inzichten te vertalen in realiteit. Elk nieuw idee, elk nieuw inzicht verandert de wereld fundamenteler dan een aardbeving. Bij elk nieuw inzicht, mits niet vergeten, is er geen weg meer terug. Er is geen manier meer om mensen te laten denken dat de aarde plat is of dat bij verbranding van hout flogiston vrijkomt in plaats van dat het hout reageert met zuurstof. De uitvinder heeft een grotere en verder reikende invloed op de wereldgeschiedenis dan welke religieuze figuur ook.

Een vruchtbaar klimaat voor nieuwe visies
Wij bestaan uit sterrenstof en allen zullen wij op een dag tot sterrenstof wederkeren. Alles wat van ons over zal blijven – naast een metafysische schim – zijn onze ideeën. Alleen omdat in de tienduizend jaar sinds het ontstaan van de landbouw onze visies explodeerden in omvang en aantal hebben we bereikt waar we nu staan. Het grootste deel van de menselijke geschiedenis was de vooruitgang mondjesmaat.

Slechts in enkele gebieden vond een snelle wetenschappelijke vooruitgang plaats. Dit waren gebieden waar vrijheid, dreiging, individualisme, materialisme tegelijk met abstract denken en optimisme heersten. Optimisme laat het denkraam van visionaire dromers enorm groeien. In het brein van iemand die denkt dat over een paar jaar de wereld vergaat zal geen droom rijpen om een groot droomkasteel te bouwen. Omgekeerd is er ook angst voor een dreigend gevaar die de verbeelding vleugels geeft. Zoals het koloniseren van de maan om aan de verwoesting van de wereld te ontkomen. De wetenschappelijke vooruitgang tijdens de Tweede Wereldoorlog en de Koude Oorlog (en anno nu, de angst voor de concurrentie) was en is zeer hoog.De instroom van nieuwe ideeën, bijvoorbeeld uit andere (sub) culturen uit de rest van de wereld is over het algemeen een verrijking. Tenzij deze ideeën de vrijheid inperken en een domper leggen op de geestelijke vrijheid.

Uitvinders zijn individualisten, eigenwijze mensen die de vrijheid moeten hebben hun afwijkende ideeën te ontwikkelen en uit te voeren. Dit kan alleen in een klimaat waar een zekere vrijheid heerst om af te wijken van de norm. Materialisme – het losstaan van materie en geest – en abstract denken – voor het generaliseren van praktische kennis – zijn beide nodig om de wetenschappelijke methode te kunnen toepassen. En voor uitvinders om te kunnen beschikken over een groot repertoire aan natuurkundige werkingsprincipes om in hun uitvindingen te verwerken.

Ook minder praktische ideeën zijn bruikbaar. Muziek, computerspellen, ontwerpen, nieuwe manieren om samen te leven – zolang ze mensen er maar toe aanzetten meer uit zichzelf te halen, er flow, een virtueuze cirkel ontstaat.

Europa, het nieuwe uitvindersparadijs?
Europa, een klein continent,  wordt steeds meer weggedrukt in de marge van de wereldgeschiedenis. De supermachten China en de VS proberen Europa te overheersen en ook Rusland bemoeit zich steeds meer met de kleine landtong ten westen van de Karpaten. De dreiging dat Europa door machtige buurstaten onder de voet gelopen zal worden neemt toe. In plaats van een eigen Europese supermacht op te richten die alles zal verstikken, is het denk ik beter onze kracht te zoeken in verscheidenheid. Zolang we maar in vrede met elkaar leven.

Hoe klein Europa ook is, we kennen een opmerkelijke verscheidenheid aan culturen met elk eigen sterke en zwakke punten. Als iedere cultuur zich op zijn of haar sterke punten concentreert, vormen de verschillen een enorme generator van nieuwe ideeën. Laten we alsjeblieft niet ons mooie continent om zeep helpen met nog meer eenheidsworst. Laat de Sardijnen vooral happen in hun wormenkaas en de Spanjaarden stierengevechten houden. Wij verzekeren ze wel.

Arbeiders in Chinese mijnen werken onder erbarmelijke omstandigheden.

Vervangers zeldzame aarden gevonden

3 reacties / Geopolitiek, Wetenschap / Door / 22 januari 2011

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.
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…

Bron: Technology Review

Foto van ruimtetelescoop Hubble van de dwergplaneet Ceres, het grootste object in de planetoïdengordel. Waar komt die merkwaardige witte vlek vandaan?

Een ruimtekei als thuis

6 reacties / Mensheid, Wetenschap, Zonnestelsel / Door / 12 maart 2015

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)

Daglengte: varieert per asteroïde

Lengte jaar: rond de 4,6 jaar

Waardevolle grondstoffen: metalen, waterijs, silicaten

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?
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 kluif. Ook dit kleinere zusje van Psyche is zeer rijk aan schaarse metalen.
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
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...
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.

Er zijn plannen gesmeed om de grootste planetoïde, Ceres, te koloniseren. Deze dwergplaneet bestaat voor een deel uit waterijs.

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.

Zo moet de Seawater Greenhouse in Jordanië er ongeveer uit gaan zien.

Woestijn wordt groen met zeewater

6 reacties / Ideeën en techniek, Mensheid, Wereld / Door / 21 januari 2011

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.
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.

Bron: New Scientist

Twee kwantumverstrengelde fotonen.

Kwantumverstrengeling: poort naar een onbekende wereld

19 reacties / Wetenschap / Door / 21 januari 2011

Einstein dacht met zijn EPR-gedachtenexperiment een vernietigende slag aan de kwantummechanica te hebben toegebracht. In plaats daarvan opende hij een natuurkundige doos van Pandora. Als twee kwantumdeeltjes met elkaar verstrengeld zijn, beïnvloedt een meting van het ene deeltje de uitkomst van een meting van het andere deeltje. Spookachtige werking op afstand dus. Ook al bevindt het ene deeltje zich in een ander melkwegstelsel of zelfs in de toekomst, de meting blijft altijd het andere deeltje beïnvloeden.

Onverklaarbaar en ten diepste verbonden met kwantumonzekerheid

Nog steeds is er geen goede verklaring voor dit fenomeen. Het is – met het meetprobleem, de vraag waarom de exacte uitkomst van  een meting aan een kwantumdeeltje onvoorspelbaar is – de twee redenen dat er meerdere interpretaties van kwantummechanica bestaan.

Twee kwantumverstrengelde fotonen.
Twee kwantumverstrengelde fotonen.

Een beschrijving bestaat al wel. Deeltjes – of groepen deeltjes – kunnen nul tot honderd procent met elkaar verstrengeld zijn. Hoe sterker de verstrengeling, hoe groter de overeenstemming als metingen op de deeltjes worden uitgevoerd.

In experimenten bleek tot nu toe dat de meetresultaten niet afwijken van de theoretisch voorspelde eigenschappen van kwantumverstrengelde systemen. De beschrijving klopt dus, maar de beschrijving is, vermoeden veel onderzoekers, verre van compleet. Wat is het dat de mate van verstrengeling bepaalt?

Ondertussen is al wel bekend dat op de een of andere manier kwantumverstrengeling en kwantumonzekerheid ten diepste met elkaar verbonden zijn: het blijkt namelijk dat kwantumonzekerheid een limiet stelt aan de maximale kwantumverstrengeling.

Onopgeloste kwestie: kwantumdecoherentie

Kwantumcoherentie, de staat dat alle deeltjes in een systeem met elkaar verstrengeld zijn, is zeer uitzonderlijk. We kennen maar enkele macroscopische systemen die volledig  kwantumverstrengeld zijn, bijvoorbeeld supervloeistoffen. In een supervloeistof (we kennen er maar twee: helium-4 en helium-3, enkele graden boven het absolute nulpunt) overlappen de waarschijnlijkheidsgolven van deeltjes (heliumatomen in dit geval) elkaar waardoor ze hun individuele identiteit verliezen en zich als één geheel gaan gedragen, ook op kwantumniveau. In alle andere systemen bestaat er geen massale kwantumverstrengeling.

Er moet dus een reden zijn dat deeltjes kwantummechanisch van elkaar gescheiden raken: kwantumdecoherentie. We weten dat het iets met entropie, wanorde dus, te maken moet hebben want grootschalige kwantumverstrengeling komt alleen voor in systemen vlak boven het absolute nulpunt en een meting betekent in feite dat een deeltje ‘entangled’ wordt met iets dat enorm groot is, m.a.w. iets dat een temperatuur kan hebben.

De meest logische interpretatie lijkt me persoonlijk dat de grote massa (in de betekenis van: het onzaglijk aantal deeltjes en dus kwantumtoestanden) van het kwantumsysteem van de waarnemer, zo geconfigureerd dat een exacte meting afgedwongen wordt, deze oplegt aan het fragiele kwantumsysteem dat gemeten wordt. Omdat het exacte aantal deeltjes in de waarnemer en de manier waarop ze kwantumverstrengeld zijn, uiteraard onbekend is (denk aan de vraag of het aantal moleculen in een liter water even of oneven is), is de uiteindelijke uitkomst van de meting dat ook en kan deze alleen als kans beschreven worden. Net zoals het aantal moleculen in een liter water 50% kans heeft even of oneven te zijn elke keer als je een nieuwe liter water pakt.

Onopgeloste kwestie: exacte mechanisme (mechanica) van kwantumverstrengeling

We kunnen exact beschrijven hoe deeltjes met elkaar verstrengeld zijn en hoe verstrengelde deeltjes zich gedragen. We weten echter niet, wat hetgeen is dat verstrengelde deeltjes met elkaar verstrengeld laat zijn, m.a.w. hun identiteit laat delen. Is identiteit iets dat ruimte en tijd overstijgt? Nieuwe experimenten en theoretische modellen wijzen hier op, nu zelfs deeltjes op lichtjaren afstand en gescheiden door de tijd met elkaar verstrengeld kunnen zijn.

Fysici over de hele wereld houden zich nu voornamelijk bezig met esoterische domeinen als de snaartheorie, waar enkele experimenteel niet aangetoonde veronderstellingen aan ten grondslag liggen. Dit terwijl een voor de hand liggend onderdeel van een natuurkundige basistheorie nog steeds niet ontraadseld is. Niet erg verstandig.

In samenwerking bouwen de robotjes complexe structuren. We hoeven dus geen bouwvakkers meer naar de maan te sturen.

Vliegende robotjes bouwen piramides en muren

9 reacties / Ideeën en techniek, Wetenschap, Zonnestelsel / Door / 20 januari 2011

De toekomst is dichterbij dat veel mensen zich realiseren. Bijvoorbeeld de techniek om met robots gebouwen te construeren op gevaarlijke plaatsen, zoals een brug over een ravijn.

In samenwerking bouwen de robotjes complexe structuren. We hoeven dus geen bouwvakkers meer naar de maan te sturen.
In samenwerking bouwen de robotjes complexe structuren. We hoeven dus geen bouwvakkers meer naar de maan te sturen.

Daniel Mellinger en zijn team van het GRASP-lab van de universiteit van Pennsylvania hebben een systeem ontwikkeld waarmee robots de bouw overnamen nadat mensen het ontwerp hebben aangeleverd.

Een algoritme bepaalt via welk systeem de robots hun ontwerp uitvoeren. De robots ‘overleggen’ met elkaar en kiezen het volgende onderdeel uit een lijst om te plaatsen.

Het team ontwikkelde ook een grijper om onderdelen op te kunnen pakken van de grond een een kliksysteem met magneten om ze op hun plaats te houden.

Het team wil in de toekomst de robots samen laten werken met grondrobots.

De robots kunnen doorgaan met bouwen tot hun batterijen uitgeput zijn of het bouwmateriaal op is. De insektachtige robots lijken een soort ‘emergent behaviour’ te tonen en lijken wat dat betreft wel wat op termieten of wespen die zeer grote structuren kunnen bouwen.

Moet FNV Bondgenoten zich zorgen maken? Een spectaculair gezicht is het in ieder geval wel en hernia’s behoren tot het verleden.

Hiermee komt het bouwen van ruimtestations op voor mensen onherbergzame plaatsen als  bijvoorbeeld de maan of Mars wel een heel stuk dichterbij.

Stel je voor: bakstenen worden uit maanstof gebakken en vervolgens gestapeld door nijvere robotische werkmieren…

Bron: New Scientist

Met de grondstoffen van tien wegwerpauto's kan je een rijdend paleis bouwen.

Cradle to cradle of consuminderen?

10 reacties / Ideeën en techniek, Wereld / Door / 31 januari 2011

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.
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.
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.
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?

Van de drie mogelijke toekomsten van het heelal, instorting, langzamere uitzetting of een op hol geslagen uitzetting is de Big Rip, de derde optie, het waarschijnlijkst.

Natuurwetten niet scherpgesteld voor leven

6 reacties / Universum, Wetenschap / Door / 18 januari 2011

Een geliefd argument voor mensen die in een schepper geloven is aan vervanging toe.

Het blijkt dat de uitzettingssnelheid van het heelal niet optimaal is voor het ontstaan van intelligent leven. Als de kosmologische constante licht negatief was geweest, was het heelal gastvrijer geweest dan nu.

Van de drie mogelijke toekomsten van het heelal, instorting, langzamere uitzetting of een op hol geslagen uitzetting is de Big Rip, de derde optie, het waarschijnlijkst.
Van de drie mogelijke toekomsten van het heelal, instorting, langzamere uitzetting of een op hol geslagen uitzetting is de Big Rip, de derde optie, het waarschijnlijkst.

Volgens de laatste astronomische waarnemingen drijft het heelal steeds sneller uit elkaar. Dat is kosmologisch te beschrijven door een kosmologische constante labda ([latex]\Lambda[/latex]) in te voeren. Deze constante, ooit door Einstein de grootste blunder van zijn leven genoemd, nu een handig hulpmiddel om de steeds grotere afstand tussen big-bang theorie en waarneming te overbruggen. [latex]\Lambda[/latex] beschrijft de fractie waarmee de uitzettingssnelheid van het universum elke seconde groter wordt.

Dit getal [latex]\Lambda[/latex] is weliswaar erg klein, 10−35 s−2, maar omdat het om een versnelling gaat, een gestage toename van uitzettingssnelheid dus, betekent het dat de uitzettingssnelheid op een gegeven moment zo groot wordt dat zelfs atomen uit elkaar gerukt worden. We zullen dan misschien kunnen schuilen in zwarte gaten tot ook die de geest geven.

Erg gezond is het heelal in de verre toekomst dus niet. Ook nu leiden we een marginaal bestaan. Het blijkt uit berekeningen van Don Page, een theoretisch natuurkundige van de University of Alberta in Canada dat een licht negatieve kosmologische constante zelfs beter voor de kans dat zich melkwegstelsels (en dus leven) ontwikkelt uitpakt, dan een positieve constante zoals nu. Sterker nog: we zitten zelfs aan de uiterste grens voor leefbaarheid. Was de kosmologische constante ook maar iets groter geweest dan hadden zich uit de dunne slierten materie geen melkwegstelsels gevormd.

Toch is er ook goed nieuws voor universum-chauvinisten. De overige natuurconstanten, denk aan de sterkte van de elektromagnetische en zwaartekracht, blijken wel zeer nauwkeurig overeen te komen met de eisen die het leven aan de grootte stelt. Gelovige misantropen kunnen hieruit afleiden dat God een sadist is: hij heeft de constanten in dit heelal zo afgesteld dat het leven dat onvermijdelijk ontstaat, over een paar miljard jaar wreed uit elkaar wordt gerukt. Of dat God wil dat we een manier verzinnen om uit het universum te ontsnappen. Survival of the cleverest. Het heelal als kosmische IQ-test?

Of misschien vergissen de kosmologen zich en doen we hier aan smadelijke godslastering. Ze zaten er al vaker naast. Laten we dat laatste maar hopen…

Bron