3TU debat Data science en slimme industrie

Data science en slimme industrie

Op 18 mei gaat de 3TU in debat over wat kennis en technologie kunnen bijdragen aan de Wetenschapsagenda en de uitvoering daarvan. Ook digitalisering is daarbij van groot belang. Wat betekent het Internet of Things? En hoe benutten we de steeds groter wordende bak met data?

In de aanloop naar de 3TU Innovation & Technology Conference op 18 mei kijken de technische universiteiten in tien verschillende position papers vooruit op de uitdagingen waar kennis en maatschappij zich voor zien en die derhalve een centrale plek in de Wetenschapsagenda verdienen. Drie van deze position papers inzake digital society en de schaarste aan materialen leest u hieronder.

Materiaalschaarste, hergebruik en nieuwe materialen

De behoefte aan primaire grondstoffen stijgt als gevolg van de groei van wereldbevolking en welvaart. Hierdoor ontstaat een relatieve schaarste die tot stijgende prijzen leidt, een groeiende milieubelasting bij de winning en in sommige gevallen zelfs tot (burger-)oorlogen. De uiteindelijke oplossing voor het grondstoffenprobleem is een circulaire economie waar iedereen kan beschikken over voldoende voedsel, energie en materialen om prettig te kunnen leven zonder het milieu onomkeerbaar te belasten en de grondstofvoorraden van de aarde uit te putten.

Nederland is goed gepositioneerd

Binnen Europa is Nederland goed gepositioneerd voor een transitie naar groene en secundaire grondstoffen. De Rotterdamse haven is een belangrijk knooppunt voor de aanvoer en verwerking van groene grondstoffen. Nederland beschikt ook over een sterk chemiecluster met een aantal grote bedrijven dat inzet op verwaarding van plantaardige in plaats van fossiele grondstoffen. Daarnaast beschikt Nederland ook over een sterk agrofoodcluster met een internationaal toonaangevende landbouw en een omvangrijke verwerkende industrie. Ook wat recycling van fossiele grondstoffen betreft, neemt Nederland een vooraanstaande positie, mede dankzij een stevige infrastructuur voor de gescheiden inzameling van papier, glas, metalen, plastics, puin en hout.

Naar een circulaire economie

De ultieme maatschappelijke opgave op het gebied van grondstoffen en materialen is een circulaire economie, waarbij niets verloren gaat en de reststroom van de een, de grondstof is voor de ander. Dat betekent dat niet-afbreekbare, fossiele grondstoffen continu in kringloop blijven met zo min mogelijk gebruik en zonder verlies van kwaliteit. Een nieuwe generatie recyclingtechnologieën en -bedrijfsketens is hier het wenkend perspectief.

Voor de groene grondstoffen geldt dat ze op een verantwoorde manier worden geproduceerd, zonder te concurreren met voedsel en met behoud van de agrarische productiecapaciteit en dat ze na gebruik worden gerecycled of als voedsel teruggegeven aan de natuur. Dit vergt nieuw te ontwikkelen bio-raffinage complexen bestaande uit ketens van decentrale en centrale fabrieken.

Om deze ambities te realiseren is veel onderzoek nodig. Daarbij gaat het bijvoorbeeld om vragen als hoe kunnen we dezelfde of nog betere functies realiseren met veel minder (schaarse) grondstoffen of om processen te vinden die gebruik maken van stoffen die ruim beschikbaar zijn. Een bijkomende vraag is hoe de functies te realiseren op zo’n manier dat de gebruikte materialen makkelijk zijn terug te winnen en opnieuw te gebruiken, zonder in te leveren op specificaties. Er is daarbij een grote behoefte aan slimme scheidingsmethodes gebaseerd op chemische en fysische inzichten. Fundamenteel onderzoek, bijvoorbeeld naar het gebruik van ionische vloeistoffen of van superkritisch CO2, biedt nieuwe perspectieven voor scheiding en hergebruik van materialen.

Naast bèta- en technisch-wetenschappelijk onderzoek vraagt de circulaire economie ook om onderzoek naar nieuwe eigendomsverhoudingen, waarbij materialen eigendom blijven van de producent, desnoods

– ingeval van woningen en gebouwen – decennialang. De gebruiker, consument betaalt dan alleen voor de dienstverlening. Dergelijke ‘lease’-constructies voor materialen vragen ook om slimme systemen voor registreren en identificeren van materialen en om slimme logistieke systemen voor het soms wereldwijd inzamelen van vaak relatief kleine stromen.

Dutch Industry, Smart(-est) Industry

Digitalisering verandert onze samenleving. De combinatie van opkomende technologieën, zoals het internet, micro-sensoren, 3D-printing en big data maakt volledig nieuwe producten en diensten mogelijk. In de industrie wordt niet voor niets gesproken over een vierde industriële revolutie. Het is voor Nederland belangrijk om de kansen te grijpen en daarmee de positie van onze industrie, economie en welvaart veilig te stellen.

Lees het hele artikel verder op Scienceguide.nl