Fundamenteel onderzoek

We hebben fundamenteel onderzoek nodig, om toegepast onderzoek voldoende te kunnen voeden.

Het zijn de bedrijven en de mensen, die een idee moeten toepassen en gaan opschalen hoor ik de inleider zeggen op een avond waar Ermi van Oers een inleiding houdt over een idee dat ze heeft uitgewerkt. Het is het verhaal van "living light". 

Biodesign
Ermi houdt ervan om als ontwerper op een andere manier naar de natuur en onze omgeving te kijken en hetgeen wat ze ziet om te zetten tot iets fysieks dat vervolgens in ons dagelijks leven kan worden geïmplementeerd. Ermi is één van de aanstormende talenten waar we als tuinbouw naar op zoek zijn. Mensen die kunnen bedenken hoe de wereld er straks gaat uitzien en wat daar de rol van een nieuwe vorm van ondernemen in is. Ze is gefascineerd geraakt door het onderwerp biodesign. Dit onderwerp gaat over ecosystemen en natuurlijk processen en hoe we die kunnen toepassen in ons dagelijks leven. Een kruisbestuiving tussen natuurwetenschap en creativiteit. Mijn aandacht is getrokken en ik besluit heel goed te luisteren naar wat ze zegt. 

In de natuur draait alles om zijn eigen ecosystemen, alles is circulair. Een afvalstroom van het één is een voedingsbron voor een ander. Wij als mensen zijn het enige wezen op aarde die dit niet doen. Heel bizar... dat we onze eigen afvalstromen niet inzetten en een belangrijke oorzaak van de problemen waar we nu mee geconfronteerd worden. Hier moeten we iets mee doen. Zo stuitte ze op onderzoek van Bristol Robotics Lab naar microbial fuel cell technologie.

Deze componenten zitten in onze riolering, gft-afval, et cetera, maar zitten dus ook in de grond bij onze planten. Ermi droomt van een nieuw toekomsthuis waar onze lampen verbonden zijn aan onze prullenbak en onze tuin en zo onze eigen energie kunnen opwekken.

Als ontwerper kan je natuurlijk heel leuke ideeën neerzetten maar het alle belangrijkste is het te laten zien. Je komt pas ergens als je iets bewijst, iets neerzet, Samen met klasgenot René de Landmeter heeft ze de mouwen opgestroopt en onze afvalstomen gaan testen waar ze allemaal energie uit konden halen. Het eerste resultaat wat ze haalden is ledlampjes te laten branden op het water van de Maas. Denkt u eens in als je lampjes kan laten branden dan kunnen we de Maas gebruiken als energiecentrale. Maar ook onze drijvende woningen kunnen we op deze manier van energie voorzien. 

Een project van Wageningen UR waarbij de vraag op tafel lag of planten bruikbaar zijn als energieleveranciers van de toekomst heeft in experimenten aangetoond dat planten kunnen dienen als bron voor schone en hernieuwbare energie.

Plant-e is een bedrijf uit Wageningen waar gewerkt wordt aan het ontwikkelen van producten waarin elektriciteit wordt gegenereerd door levende planten, en waar onderzoek wordt gedaan naar de technologie die hieraan ten grondslag ligt. Deze technologie heeft Ermi op het idee gebracht om hier iets mee te doen.

In het Europese project Plant Power hebben collega's van mij onderzocht of deze technologie geschikt is voor een grootschalige toepassing. Daarbij wordt gekeken naar de technische haalbaarheid en de economische rentabiliteit. Wereldwijd zijn wetenschappers op zoek naar alternatieven voor fossiele brandstof. Plantaardig materiaal wordt al gebruikt als energiebron bij bio vergisting.

Microbiële brandstofcel
In een plan microbiële brandstofcel is aangetoond levende planten samen met micro-organismen schone elektriciteit produceert, waarbij de plant gewoon blijft leven. Deze plan microbiële brandstofcel, een vinding van Plant-e, is voor het eerst beschreven in 2008.
Denkt u eens in ... levende planten die een bijdrage leveren aan onze energievoorziening. Ik heb hier al een keer eerder over geschreven in een column waarbij ik ervan droomde dat ik een boswandeling ging maken en de stekker van mijn elektrische auto in een boom stak.... De eerdergenoemde brandstofcel is gebaseerd op het principe dat planten met behulp van zonlicht CO2 omzetten in organische verbindingen (fotosynthese). De ontstane verbindingen gebruikt de plant gedeeltelijk om zelf te groeien, het restant wordt uitgescheiden via de wortels. Micro-organismen die van nature voorkomen rond de wortels van planten, breken deze organische verbindingen in de grond af. Bij dit proces komen elektronen vrij. Deze elektronen kunnen worden opgevangen door een elektrode en zo gebruikt worden voor de productie van elektriciteit. Dit systeem is in staat om 24 uur per dag, zeven dagen per week groene stroom te leveren. De gelijkstroom die zo wordt geproduceerd, heeft een laag voltage (1V) en is daardoor niet gevaarlijk voor plant of dier. Op onze locatie in Bleiswijk hebben wij dit principe onderzocht bij tomatenplanten. De productie van elektriciteit hindert de groei van de plant niet. Dit betekent dat de technologie ook bij voedingsgewassen, bijvoorbeeld in kassen, kan worden toegepast. 

Het mooie van deze vinding is dat we energie kunnen genereren uit planten. Als je nu electroden in de buurt van de planten wortels plaatst kan je flow van elektronen oogsten welke vervolgens elektriciteit geven en die kan worden geoogst. Het mooie is dat licht een heel andere betekenis krijgt, want als je lampen ineens beginnen te dimmen ga je jezelf de vraag stellen "gaat het wel goed met onze planten?".  Hebben ze genoeg water of voedingsstoffen of is er misschien wel wat anders aan de hand. Mens en natuur krijgen een ander relatie met elkaar waarbij geldt, dat hoe beter wij voor onze planten (omgeving) zorgen hoe meer we ervoor terugkrijgen.

Living Light
Ermi heeft dit alles vertaald in een lamp "de living light" (zie: www.livinglight.info). Door middel van aanraken gaat de plant licht geven. Ik heb het gezien... het is echt fantastisch... het is een begin waarbij de natuur een heel andere economische waarde krijgt. Het gaat helemaal niet om die lamp, het gaat om wat het kan betekenen als we dit principe echt gaan opschalen. De boodschap die ik u mee wil geven is dat we als Nederland kennisland niet zonder fundamenteel en toegepast onderzoek kunnen. Fundamenteel onderzoek is nodig voor het verkrijgen van kennis, kennis welke (later) tot toepassing moet worden gebracht maar wat zich op het moment van kennisvergaring niet laat voorspellen. 

Jan Willem de Vries

Teamleider Facilitair Bedrijf
(Wageningen UR Glastuinbouw)