Katrina. Patricia. Ike. Het zijn maar enkele voorbeelden van orkanen met verwoestende gevolgen. Er komen bij orkanen hoeveelheden energie vrij, die overeenkomen met het energiegebruik van de halve wereld. Atsushi Shimizu heeft nu een methode ontwikkeld om deze energie af te tappen.
Verwoestende explosie van energie
Orkanen zijn in staat om over een enorme gebied verwoestingen aan te richten. Dat komt door de enorme hoeveelheid potentiële energie in vochtige, oververzadigde lucht in een zware orkaan. Wat er bruto vrijkomt is 6,2 * 1014 watt, 620 terawatt. Dat is 40 maal het wereldenergieverbruik. Kortom: kunnen we dit verwoestende natuurverschijnsel temmen, dan zijn onze energieproblemen ook voor een groot deel opgelost.
Japan wordt geregeld geplaagd door zware orkanen, die weinig heel laten van in het westen ontworpen windmolens. Ook heeft het land nauwelijks inheemse energiebronnen. Geen wonder dus dat ingenieur Atsushi Shimizu nadacht over een manier om met het ene grote Japanse probleem, het andere probleem op te lossen. Met succes. Hij vond een type windmolen uit dat ook bij orkaankracht blijft functioneren. Dit ten koste van een lager rendement: 30% van de totale windkracht, in plaats van de 40% die klassieke windturbines opwekken.
De windmolens maken gebruik van het Magnuseffect: rotatie die wordt opgewekt via de Wet van Bernouilli.
Orkanen teisteren Japan meerdere keren per jaar. Alleen al in 2016 tot nu toe zes. Het hopen is nu op de volgende orkaan. De droom van Shimizu is dat zijn windturbines over heel Japan verspreid worden. De enorme piek aan elektriciteit moet dan om worden gezet in waterstof. Zo kan de enorme piek aan windenergie worden benut en kunnen de Japanners eindelijk iets positiefs halen uit deze natuurramp.
Japan kent extreem hoge lonen en wordt geteisterd door aardbevingen. Een Japans bedrijf heeft een effectieve, goedkope oplossing bedacht. En het is nog mooi ook…
Zijn deze koepels DE oplossing voor huisvesting in aardbevingsgebieden? Bron: screenshot video [1] Japan Dome HouseHet Dome House wordt geconstrueerd van geëxpandeerd polystyreen, beter bekend als piepschuim. Geen termiet of schimmel krijgt greep op dit materiaal, dat bovendien uitstekend isoleert (polystyreen is een bekend isolatiemateriaal). Japan Dome House maakt gebruik van een zelf ontwikkeld type polystyreen, dat zwaarder en daardoor veel sterker is. De onderdelen van het huis hebben veel weg van partjes van een appel, afgesloten door een koepeldak. Elk onderdeel weegt ongeveer vijftig tot tachtig kilo.
De koepelhuizen zijn uitgevonden door de industrieel Katsuyuki Kitagawa, oorspronkelijk afkomstig uit de snoepindustrie. Hij wilde hiermee het probleem van de dakloosheid oplossen. Om zijn technologie te demonstreren bouwde hij een vakantiepark met driehonderd creatief versierde koepelhuizen in de buurt van het kuuroord Aso.
Volgens de website van zijn bedrijf, Japan Dome House Ltd, voldoet het huis aan de eisen van het Japanse ministerie van Land en Vervoer, volgens het bedrijf de strengste ter wereld.
Het huis kan in ongeveer zeven dagen gebouwd worden. Het is inderdaad een snelle oplossing om aardbevingsgevoelige gebieden weer op te bouwen. Na recente aardbevingen in de streek rond Aso, waarbij zijn huisjes als enige overeind bleven staan, leefde de belangstelling voor het model op.
Ventilatie is vermoedelijk wel een aandachtspunt. In deze kleine, luchtdichte structuur staat of valt alles met een goede ventilatie. Vooral als deze koepels door meerdere mensen worden bewoond. De ventilatie vindt plaats door twee openingen aan weerszijden van de structuur.
De fabrikant doet nogal geheimzinnig over de prijs, en wil alleen een offerte maken als er minimaal enkele tientallen koepelhuizen tegelijk worden besteld. En, vermoedelijk, een hogere prijs rekent voor afnemers uit rijke landen met hoge huizenprijzen, zoals Japan, Nederland en België. Uit andere bronnen is bekend dat deze koepelhuizen, exclusief grond en montage, in Oekraïne rond de 200 000 hrivna (6 000 euro in april 2021, rond de 20 000 euro tien jaar geleden) per stuk kosten en in Japan kant en klaar, voor rond de 80 000 euro per stuk worden verkocht. Mogelijk is deze informatie verouderd. De woonoppervlakte is naar Nederlandse normen klein, met rond de 45 vierkante meter, maar heel wat groter dan de kippenhokken die tegenwoordig in Amsterdam en omstreken voor woekerprijzen worden verkocht.
Capsulehotel in Osaka. Wanneer zien we deze in Amsterdam?
Waarom zou je een complete hotelkamer bouwen als gasten toch alleen maar het bed gebruiken, dacht een Japanner en bouwde het eerste kapuseru hoteru in Tokio.
Geen wonder. De bouwgrond in Tokyo is schreeuwend duur.
Capsule-hotelkamer met een televisie linksboven. Niet aanbevolen als je lijdt aan claustrofobie.
Zijn vondst bleek een gat in de markt, onder andere omdat veel sararimen die na een nachtelijk drinkgelag hun boze vrouw niet onder ogen willen komen, hier betaalbaar de nacht door kunnen brengen.
De capsule hotels zijn van alle gemakken voorzien, zelfs een pornoknop ontbreekt niet.
Ook voor armere toeristen (en dat ben je in Tokio al snel) is het capsule hotel een uitkomst. Ook in andere Japanse steden rukt de mini-hotelkamer onstuitbaar op.
De eerste capsulehotels zijn al in Warschau en Londen gesignaleerd. Wordt dit een trend in die wereldsteden met veel te weinig betaalbare hotelaccommodatie?
Het kleine land Japan is wereldkampioen robuuste, nauwkeurige techniek en robotica. Hét recept voor succesvolle ruimtevaart. En voor grondstoffen.
Japan, opgesloten tussen een vijandige reus en de zee
De ligging van Japan, een geïsoleerde eilandengroep ten oosten van het machtigste land van Azië, maakt dat het land geopolitiek gesproken maar weinig kanten op kan, behalve omhoog.
De geïsoleerde ligging van Japan maakt dat het land maar weinig kanten op kan.
Het bewoonbare deel van de Japanse archipel is maar anderhalf keer zo groot als Nederland. het land beschikt nauwelijks over grondstoffen. De sterke opkomst van China vermindert op dit moment de Japanse invloed in de regio, die toch al vijandig tegen de Japanners staat vanwege het oorlogsverleden.
Wereldkampioen robotica
De Japanse bevolking veroudert nog sneller dan hier en men wil problemen zoals in Europa met slecht integrerende gastarbeiders voorkomen. De reden dat de Japanners prioriteit geven aan de ontwikkeling van robotica.
Robots zijn om meerdere redenen geknipt voor ruimtevaart. Ze vereisen slechts een energiebron, niet een complex leefsysteem zoals mensen en kunnen veel extremere omstandigheden, denk aan dodelijke radioactiviteit, hitte en koude, verdragen dan mensen.
Extreem kwaliteitsbewustzijn
De reden dat Japanse auto’s veel populairder zijn in Afrika dan bijvoorbeeld Europese auto’s is dat ze nauwelijks storingen vertonen. Dit is het gevolg van een andere Japanse eigenschap: de obsessie met kwaliteit die zijn oorsprong vindt in de Japanse zen-filosofie.
Werken is in Japan een vorm van mediteren waarbij het werk zo volmaakt mogelijk uitgevoerd moet worden.
De Japanse zen-filosofie inspireerde niet alleen deze tuin, maar ook het Japanse kwaliteitsbewustzijn.
Deze eigenschap komt zeer van pas bij het bouwen van extreem complexe systemen als ruimteschepen. Het was dan ook een kwestie van tijd voor de Japanners zich realiseerden wat voor hun land de meest voor de hand liggende en effectiefste toekomststrategie is. De rest van het zonnestelsel, denk alleen al aan de planetoïdengordel, is namelijk bezaaid met die grondstoffen waar de Japanse industrie om schreeuwt. Na een serie mislukkingen in het begin hebben de Japanners nu NASA-technieken gekopieerd en zijn die nu aan het vervolmaken.
Slim gebruik van beperkte hulpbronnen
Japan beschikt niet over de enorme hulpbronnen van de Verenigde Staten of over een groot leger om die elders te gaan roven. De Japanse ruimtevaartorganisatie JAXA heeft een jaarlijks budget van drie miljard euro, minder dan een tiende van NASA en minder dan de helft van dat van ESA, de Europese ruimtevaartorganisatie.
IKAROS, het Japanse zonnezeil plus zonnepaneel. Bron: JAXA
Toch zijn er opmerkelijke successen geboekt. Japan lanceerde april 2010 het eerste werkende zonnezeil, IKAROS, met een doorsnede van twintig meter en 7,5 micrometer dik. Het zonnezeil is tegelijkertijd ook een zonnepaneel en levert waardevolle kennis voor betere zonnepanelen op.
De opvolger van Ikaros, uitgerust met ionenmotor en een zonnezeil van 50 meter doorsnede, gaat later dit decennium naar Jupiter en de Trojanen – een wolk grondstofrijke asteroïden in de Lagrangepunten op de omloopbaan van Jupiter.
Jupiter zelf is een enorme schatkamer van schaars helium.
Mijnbouw in de Trojanen Slagen de Japanners er in een zichzelf replicerende mijnbouwrobot te ontwikkelen en die op de Trojanen te laten landen, dan zou Japan wel eens schatrijk kunnen worden van de opbrengsten. Vermoedelijk wordt dat een vervolgproject als na de missie van eind dit decennium de minerale samenstelling van de Trojanen bekend is.
Maanbasis In Japan bestaan al langer plannen voor een onbemande maanbasis, gepland in 2020, die grondstoffen voor de Japanse industrie oogst. De maan is maar 1,3 lichtseconde ver weg, dus robots op de maan kunnen direct vanuit Japan bestuurd worden. Er is al een proces uitgedokterd om maanbeton te maken. De kosten: twee miljard euro, nog niet eens een halve Betuwelijn dus.
Zo moet de geplande Japanse maanbasis er uit komen te zien. Bron: JAXA
De maan beschikt over veel titanium, andere schaarse metalen en vermoedelijk veel helium-3. De wedloop voor de maan is nu pas echt ingezet nu ook China en India (India zit met hetzelfde probleem als Japan: weinig geld en grondstoffenschaarste) missies naar de maan sturen. Hopelijk zullen dan ook de Europeanen uit hun winterslaap ontwaken.
Wij hebben namelijk een vergelijkbaar probleem als Japan en India: weinig grondstoffen en we hebben ook geen zin ze met grof geweld uit andere landen te gaan halen. Samenwerken met de VS en beide democratisch geregeerde landen zou wel eens veel op kunnen leveren.
