Ben Feringa in DWDD University |
Op 9 januari 2019 trad de Nederlandse Nobelprijswinnar Ben Feringa op in het tweede college van de DWDD University 'De toekomst van de Technologie' als gast van Robbert Dijkgraaf en Matthijs van Nieuwkerk [1]. Hij was aanwezig om zijn eigen werk uit te leggen en te filosoferen over de toekomst van de techniek. Met twee uitspraken van Feringa heb ik een probleem: over vliegen en over fotosynthese.
Volgens Feringa is het heel knap dat vogels kunnen vliegen, maar de mens heeft iets gemaakt dat in de natuur niet voorkomt en dat verre overtreft: een 170.000 kg wegende machine die 500 mensen kan vervoeren met een snelheid van meer dan 900 km/u en meer dan 13.000 km bereik heeft: Boeing 737 / 747. Dat kunnen vogels niet! [18],[33].
Icarus (bron) |
Geen mens kan vliegen!
Vogels als vliegende machines?
Als we even afzien van bovenstaande complicaties, dan kunnen we vogels beschouwen
als vliegende machines, en kunnen we vogels en vliegtuigen vergelijken
[18]. Beide zijn op eigen kracht vliegende machines die zwaarder zijn dan
lucht en dus naar beneden zouden moeten vallen. Beide hebben vleugels.
Beide zijn onderworpen aan aerodynamische wetten en aan de zwaartekracht.
Beide verbruiken daarbij energie. Beide hebben een romp en dwars op de romp horizontaal
geplaatste vleugels en op het eind een staart. Beide zijn duidelijk gestroomlijnd. We vergeten eventjes de verschillen zoals het feit dat vogels hun vleugels op en neer bewegen.
Een Boeing 737 weegt leeg zo'n 44.000 kg. Dat is ruim 2000x zwaarder dan de 20 kg van de zwaarste vliegende vogel, de Koritrap [4]. Dus een vliegtuig is de zwaarste vliegende machine. Misschien bedoelt Feringa dat het een indrukwekkende technische prestatie is? Waarschijnlijk is het dat. Verderop zal duidelijk worden dat Feringa beter een voorbeeld uit de ruimtevaart had kunnen nemen, mensen op de maan bijvoorbeeld, in plaats van de commerciële luchtvaart, want die moet winst maken met als gevolg: bezuiniging op veiligheid en dus air crashes [43].
Het drama met de Boeing 737 MAX 8
"This airplane is designed by
clowns supervised by monkeys"
NOS
10 maart 2019
|
TWA flight 900 Boeing 747-100 exploded 1996 |
In de lucht blijven
Ongelukken met vliegtuigen hebben diverse oorzaken [24,27,29,30,34]. Eén van de meest voorkomende oorzaken zijn menselijke fouten: de piloot. Door te lange werktijden ontstaat slaapgebrek en oververmoeidheid. Dit heeft meer dan eens bijgedragen aan een vliegtuigcrash. De dodelijkste ramp ooit in de luchtvaart was de vliegtuigramp op Tenerife in 1977 waarbij 583 mensen om het leven kwamen. Er was een KLM toestel bij betrokken.
Aan de andere kant: vogels vliegen tegen glas, hoogspanningsleidingen, windmolens (dit zijn obstakels door de mens gebouwd en in de evolutie van vogels nooit bestaan hebben).
Tenslotte is
Blackpoll_Warbler |
Bewonderenswaardige evolutie
Wat ik bewonderenswaardig vind is het feit dat een blind evolutieproces in de loop van miljoenen jaren wezens kan voortbrengen die vliegen zoals vogels, of wezens die vliegtuigen [12] kunnen bouwen. Wat je ook vindt van de superioriteit van vliegtuigen, vogels hadden 100 miljoen jaar éérder het vliegen uitgevonden. Mensen hebben dat geprobeerd te imiteren en te verbeteren. De prestaties van een vliegtuig zijn zeer eenzijdig: vliegtuigen kunnen zichzelf niet bouwen, groeien niet, kunnen zich niet voortplanten, kunnen zichzelf niet voeden, kunnen niet zingen. Een vogel kan dat allemaal en nog meer, plus dat ze ook nog vliegen. En vogels hebben geen uitgebreide infrastructuur nodig om op te stijgen en te landen. En zijn veel wendbaarder.
Feringa maakte misschien maar een losse opmerking, het was geen onderdeel van een betoog, maar het was duidelijk dat hij zonder enige twijfel een Boeing bewonderde. Hier zie je een Nobelprijswinnaar die even 'vergat' dat die fantastische vliegmachines grote nadelen hebben.
In College Tour (van Twan Huys) [7,8] zegt Ben Feringa dat hij zich bezig houdt met "het maken van moleculen die nooit eerder bestaan hebben". Feringa is dus een soort ingenieur. Ingenieurs willen de natuur 'verbeteren'. De vraag is: is een vliegtuig beter dan een vogel? Voor wie is het beter? Is klimaatopwarming 'beter' voor de mens? Professor Feringa kan een tweede Nobelprijs verdienen door een vliegtuig uit te vinden dat op zonne-energie en/of waterstof vliegt en net zoveel passagiers kan transporteren als een Boeing!
Fotosynthese
Een tweede voorbeeld dat Ben Feringa gaf is dat de efficiëntie van fotosynthese vreselijk laag is [8]. Dat moet beter kunnen. Bijvoorbeeld zonnepanelen. Dit is ook weer appels met peren vergelijken. Planten zitten niet in de business van elektriciteitsproductie. Ik heb al eerder geblogd over de zgn. lage fotosynthese efficiëntie in het blog over de fysicus Karo Michaelian en de fysicus Robbert Dijkgraaf.Als onze menselijke ingenieurs zo goed waren om lage concentraties CO2 (want dat is een cruciale factor) af te vangen hadden we succes kunnen boeken met het terugdringen van CO2. Ingenieurs zijn (nog) niet in staat om efficiëntere fotosynthese uit te voeren bij lage CO2 concentraties zoals die nu in de atmosfeer voorkomen. Ter herinnering: die hele klimaat problematiek is door ingenieurs veroorzaakt: o.a. door die wonderbaarlijke vliegende machines.
Conclusie
Feringa wilde voorbeelden van menselijke technologie geven waar je trots
op kunt zijn. Dat mislukte. Er gebeuren teveel vliegtuigongelukken waarbij mensen om het leven komen. Bovendien, hoe kun je trots zijn op een uitvinding die enorme hoeveelheden afvalstoffen in de aardse atmosfeer brengt? Feringa's voorbeeld negeerde dit. Het was een
slecht voorbeeld. Typerend: er bestaan geen CO2-neutrale
vliegtuigen [6]. Wat dan? Plastic is ook geen goed voorbeeld.
Medicijnen [16]: Antibiotica? Vaccinatie? Chemotherapie? Verbrandingsmotor?
Kernenergie? Computer? Internet? Artificial Intelligence?
Kanker immunotherapie? [14]. De meest ongecompliceerde simpele
uitvinding aller tijden: de stoel? [17]. Beter was het geweest als Feringa menselijke uitvindingen had genoemd die
géén nadelen hebben. En waar je dus terecht trots op kunt zijn. Maar dat is nog niet zo eenvoudig! Welke menselijke uitvinding is
superieur aan wat er al in de natuur bestaat en heeft geen nadelen of
schadelijke effecten?
Tenslotte: het is onvergefelijk dat Ben Feringa niet is
uitgenodigd voor de
Paradisolezingen dit jaar. Ik had graag een populaire lezing van hem bijgewoond waarin hij
uitlegt waarom zijn onderzoek een Nobelprijs heeft gekregen. Een
Nobelprijswinnaar overslaan! Een Nederlandse Nobelprijswinnaar! Onvergefelijk!
Updates: de tekst wordt naar aanleiding van vliegtuigcrashes en nieuwe inzichten regelmatig geüpdatet. (laatste: 21 dec 2024)
Vorige blogs over dit onderwerp:
- Vliegen zonder oefenen en zonder leren: pimpelmezen vliegen uit. 19 mei 2014
- Een vreemde vogel 12 dec 2016
- Robbert Dijkgraaf in DWDD college: fotosynthese heeft constructiefoutje 10 January 2017. Onder het blog staan verwijzingen naar vorige blogs over fotosynthese (4x Bas Haring!)
- The Origin of Species by Means of Thermodynamic Selection. Karo Michaelian. 01 May 2018. Fysicus Michaelian had ook al kritiek op de fotosynthese.
- Over het boek van Johan Norberg: 'Vooruitgang, Tien redenen om naar de toekomst uit te kijken' blog 13 February 2018. Een verwant onderwerp is: de nadelen van vooruitgang. Vooruitgang is nooit gratis. Het gaat bijna altijd ten koste van andere zaken. Vooruitgang ten koste van wat? Hoeveel mag het kosten? Is dit vooruitgang: vlees is goedkoop, vliegen is goedkoop? Waarom is het zo goedkoop? [ 4 april 2019 toegevoegd ]
- Aanbevolen lezing: Why are planes built on the edge of failure? door Calvin Rans (Technische Universiteit Delft) 3 mei 2021 "Hoe zwaarder een vliegtuig, hoe meer energie het kost om het te laten vliegen." (Daarom vliegen vogels efficiënter!)
Noten
- De uitzending is helaas niet meer terug te vinden en mijn eigen opname is verloren gegaan. Ik geef zijn opmerking bij benadering weer en een aanvulling met wat feitjes.
- Er zijn wel een-persoons 'vliegmachines' die uitsluitend met menselijke spierkracht kunnen vliegen, maar die noemt hij niet. 'man powered flight' is mogelijk: Daedalus Maar dat wordt toch niet als technische prestatie gezien, maar als sport met een hulpmiddel zoals fietsen of schansspringen.
- Terwijl ik dit schrijf is een Boeing 737 neergestort met 157 mensen aan boord. (NOS, 10 maart 2019). Het toestel was nog maar enkele maanden geleden geleverd aan de luchtvaartmaatschappij. "China houdt Boeing 737 MAX 8-toestellen aan de grond na ramp, TUI vliegt door" (NOS, vandaag). Vliegtuigcrashes zijn dus niet iets uit het verleden. Ze gebeuren nog jaarlijks. NRC: Waarom de Boeings neergingen, 12 april 2019. Op 9 aug 2024 stort er een vliegtuig neer in Brazilië met 61 doden (NOS).
- Op één punt moet ik toegeven: vooral de grootste vliegtuigen, met name een vliegtuig als de Antonov van 600.000 kg spotten met de zwaartekracht! Het is zeker indrukwekkend dat zoiets kan vliegen.
- Nieuws 10 Mar 2019: 'Turbulence injures 30 on flight from Istanbul to New York'. Een ander probleem is dat de kosmische straling (neutronen, protonen) op vlieghoogte groter is dan op het aardoppervlak (bron). Piloten worden dus aan een hogere dosis straling blootgesteld. [14 maart 2019 ]
- Bestaan er duurzame vliegtuigen? Er bestaan al kleine 2-persoons volledig elektrische vliegtuigjes. Maar zijn die op te schalen? En waar ik me al lang over verbaas: in Godsnaam waarom geen zonnepanelen (folie) op dat enorme vleugeloppervlak van die Boeings? Ze vliegen altijd boven de wolken en hebben dus altijd zon! Er zijn vliegtuigen gecrasht doordat de brandstof op was. Echt gebeurd.
- College Tour 28 apr 2017. Feringa heeft gewerkt voor Shell vertelt Twan Huys. Zou dat verklaren waarom hij niets geeft om duurzaamheid?
- College Tour: "Mensen rijden graag auto en we hebben heel weinig alternatief" [28:50]. Zou dat verklaren waarom hij de elektrische auto 'vergeet'? Fotosynthese [29:10]: "heel weinig efficiënt, minder dan 1% heb ik begrepen. Wij moeten dat veel beter kunnen". Doe het dan!
- Vandaag op NOS: Slecht weer speelt verkeer parten, tientallen vluchten geannuleerd: Op Schiphol heeft de KLM 62 vluchten geannuleerd vanwege de weersomstandigheden.
- In het nieuws: "Noorse defensie betaalt flinke compensatie voor lawaai F-35. Na jarenlang geruzie, komt defensie in Noorwegen bewoners bij een vliegbasis tegemoet. De nieuwe JSF-vliegtuigen maken veel meer lawaai dan de bewoners hadden verwacht." (NOS) 13 maart 2019
- 18 maart 2019: er verscheen een interessant artikel op Kennislink: Twee crashes van de Boeing 737 MAX, toeval of niet? hieruit blijkt: dat er gemiddeld 4,5 keer per jaar een grote ramp gebeurd met een passagiersvliegtuig. Schatting: in totaal vliegen er 20.000 grote passagiersvliegtuigen op aarde rond! Iets om trots op te zijn?
- Harry merkt terecht op dat een vliegtuig kunnen bouwen nu juist niet zo'n goed voorbeeld is. Beter: een man op de maan zetten? Helaas zijn er 18 bemanningsleden omgekomen tijdens een ruimtemissie (wiki). [15]. Overigens: een eerlijke vergelijking menselijke uitvinding en evolutie zou ook alle lichamelijke gebreken van het menselijk lichaam moeten meenemen. De natuur is ook niet perfect! Ieder organisme heeft te maken met evolutionaire trade-offs. 22 maart 2019 / 31 maart 2019
- In de krant: "Om te voorkomen dat het vliegtuig in uitzonderlijke situaties te veel achterover helt en vervolgens uit de lucht valt, is er in het vliegtuig een veiligheidssysteem, genaamd MCAS, ingebouwd dat er voor zorgt dat de neus van het vliegtuig naar beneden wordt geduwd." Daarbij gebruikt het een sensor die -opmerkelijk genoeg- enkelvoudig was uitgevoerd. Die sensor ging kapot. Bovendien waren de bouwers zo overtuigd van de onfeilbaarheid van hun systeem dat ze handmatig ingrijpen door de piloot hadden bemoeilijkt of zelfs uitgeschakeld! Het bestaan van MCAS stond niet in de handleiding. Conclusie: een vliegtuig is niet inherent stabiel. [ 24 maart 2019 ] Ook omdat de vleugels niet draaibaar zijn –zoals bij vogels–, blijft een vliegtuig alleen in de lucht als het –binnen een bepaalde hellingshoek– een horizontale positie aanhoudt. De lift die vleugels geven werkt het beste als ze horizontaal staan. zie: Anti-Stall Systems [ 4 april 2019 ]
- Kankerimmunotherapie waar ik eerder over geblogd heb, leek in sommige patiënten een wondermiddel, maar nu zijn er berichten dat in sommige patienten de tumorgroei juist explosief toeneemt. ('Cancer immunotherapy may have a dark side', Science, 29 Mar 2019)
- Ruimteafval (space debris) vormt een toenemend gevaar voor de bemande ruimtevaart en communicatiesatelieten. Niemand voelt zich verantwoordelijk om die zooi op te ruimen! Knap hè, die ingenieurs! [1 april 2019 ]
- Zelfs als geneesmiddelen werken, dan heb je nog het tamelijk onbeheersbare probleem van 140.000 kilo medicijnresten per jaar in ons water. Te duur en technisch te moeilijk om te zuiveren. (nrc) [1 april 2019 ]
- De stoel: dat is een uitvinding zonder nadelen? Zitten is het nieuwe roken. We bewegen te weinig. [2 april 2019]
- Een klein 15 gram wegend Noord-Amerikaans insecten-etend zangvogeltje zwartkopzanger migreert ieder seizoen tweemaal 2500 km. Een Boeing kan dus verder, maar als je het aantal gevlogen km per lichaamsgewicht uitrekent dan winnen vogels het: 210–280 km/gram. Een Boeing haalt 13.000 km met een gewicht van 170.000 kg, dat is 0,076 km/kg of 0.0000764 km/gram. Een vogel is dus 1000x efficiënter! en wint het dus glansrijk! Dat ik daar niet eerder aan gedacht heb! En dat maakt een Boeing tot een hopeloos lompe en domme machine. [ 11 april 2019 ] Is in tekst opgenomen 17 okt 19.
- Boeing 737 passagiersvliegtuig belandt bij in landing in rivier, NOS 4 mei 2019
- Dodental door brand in vliegtuig Moskou loopt op naar 41, nrc 5 mei 2019. Aeroflot schrijft dat de motoren van het toestel in brand waren gevlogen.
- Behalve het hoge startgewicht, is er het bijkomende probleem dat wanneer een vliegtuig vlak na de start een noodlanding moet maken, het eerst veel brandstof moet lozen omdat het simpel te zwaar is en door de wielen zou zakken Vliegtuig in nood dumpt brandstof boven scholen VS, NOS, 15 jan 2020
- KLM schrapt 40 vluchten, NOS 8 Feb 2020
-
Er zijn uitzonderingen die zowel verticaal als horizontaal kunnen vliegen:
de helikopter en de Bell Boeing V-22 Osprey, maar die kunnen dan weer geen
500 mensen vervoeren of lange afstanden vliegen. Maar zie:
Helicopter crash caught on camera.
- Een passagiersvliegtuig is gecrasht door een laagje van 2,5 cm helder ijs op de vleugels dat vervolgens in de motoren terechtkwamen en die vervolgens uitvielen. youtube: Pilot Betrayed | Terrifying Moments as Both Engines Failed After Takeoff | SAS Flight 751
- De start- en landingsbaan van Lelystad Airport is verlengd van 1250 meter naar 2,7 kilometer. NOS 16 sep 2020
- Boeing 737 Shoved Into a Black Hole, 28 okt 2020
- Crashing Inverted Into the Atlantic Ocean Just After Takeoff, youtube 2 April 2020. oorzaak: wespen hadden genesteld in de buisjes toen het vliegtuig 20 dagen stilstond. 11 nov 2020
- The record-setting flight of a bat that weighs less than a toothbrush, Nature. 12 Nov 2020
- All Engines Shut Down in Mid-Flight | Falling Fast into the Mediterranean Sea, youtube. 31 dec 2020. United Airlines Flight 173 (28 Dec 1978) 11 Jan 2021.
- De Bijlmerramp (wikipdia) 2 Jan 2021
- Succesvolle eerste vlucht voor de TU Delft Flying-V, 1 sep 2020
- Elektrisch vliegtuig zuiniger dan auto. 27 jun 2021
- Het record is ononderbroken 19 uur en 16 minuten vliegen met een Boeing Dreamliner, dat is een afstand van 16.000 kilometer. "Het is volgens hem veel beter om eens in de zoveel tijd een tussenstop te maken. "Eigenlijk zouden vliegtuigen eens in de 4000 à 5000 kilometer moeten stoppen, dat is het meest efficiënt. Maar reizigers willen graag in één keer van A naar B, zonder tussenstops, lang wachten of overstappen." NOS, 20-10-2019.
- Een volledige lijst van alle vliegtuigenongelukken (wiki). 2 feb 2024
- Aviation accidents - Windshear website met vliegtuigongelukken ingedeeld naar oorzaken. 3 feb 2024
- 6 February 1991 verloor een militaire Boeing de twee motoren van de linkervleugel doordat het in een heftige wake turbulence terecht kwam (wikipedia) en moest een noodlanding maken. 11 maart 2024
- This plane ran out of fuel in the middle of the ocean (educatief filmpje). 11 maart 2024
- Running out of runway! | Emirates Flight 407 11 maart 2024
- Crisis bij Boeing, maar vrees niet: 'vliegen is en blijft superveilig', NOS 14 april 2024
- Varig Flight 254. 15 aug 2024 De piloot had een leesfout/typefout gemaakt bij het invoeren van de kompasrichting in de boordcomputer. Ze vlogen boven de Amazone oerwoud toen de brandstof op raakte en ze een noodlanding moesten maken.
- IJsvorming mogelijk oorzaak vliegtuigongeluk Brazilië, NOS 7 Sep 2024. Het vliegtuigongeluk in Brazilië waarbij vorige maand 62 inzittenden omkwamen, werd mogelijk veroorzaakt door ijsvorming op de vleugels.
- Vergelijk een Boeing met een verbazingwekkende wendbaarheid van libellen! Zie deze video: Dragonflies: Anatomy of the World's Top Predator. 28 okt 2024
- Bijvoorbeeld: de Parker Solar Probe haalt een snelheid van 690.000 km per uur. Dat is het snelste object ooit door mensen gebouwd. [ 6 nov 2024 ]
- Vlucht Cathay Pacific 780 vallen beide motoren uit boven zee. Het vliegtuig veranderde in een zweefvliegtuig.
- Kenya Airways Flight 507 Air crash. 5 May 2007. [ 3 dec 2024 ]
De discussie tussen engineering/ontwerp en geëvolueerde concepten uit de natuur vind ik altijd erg boeiend: ontworpen, menselijke technologie legt het altijd af bij miljoenen jaren-oude geselecteerde vormen uit de natuur - die balanceren op het perfecte evenwicht van kosten/baten. Een energieslurpende jumbojet was waarschijnlijk snel weg-geselecteerd (als het zich had kunnen voortplanten).
ReplyDeleteDe vraag is: hoe zit dat met 'menselijk' ontwerp van moleculen, zoals Feringa doet? Anders dan biologische entiteiten (vogel) kunnen individuele moleculen zich niet voortplanten; en is de vorm van het molecuul geen resultaat van selectie: de eigenschappen tussen ontworpen en 'natuurlijke' moleculen komen dus veel meer overeen dan de eigenschappen tussen twee objecten op organismaal niveau (de natuurlijke, geëvolueerde 'vogel' of het ontworpen 'vliegtuig'). Anders dan op organismaal niveau, kan de mens dus wellicht de natuur wél overheersen op moleculair niveau?
Hoi Roel, hartelijk dank voor je aardige commentaar. Je schrijft "De vraag is: hoe zit dat met 'menselijk' ontwerp van moleculen, zoals Feringa doet?" Inderdaad, moleculen hoeven zich niet voort te planten, etc. En inderdaad Feringa maakt moleculen en chemische reacties die in de natuur niet voorkomen. Hij vertelt daarover iets in 11 minuten in DWDD:
ReplyDeletehttps://dewerelddraaitdoor.bnnvara.nl/media/370833
Feringa wil de nadelen van chemotherapie (veel onbedoelde schade elders in het lichaam) beperken door moleculen te ontwerpen die je aan en uit kunt zetten door infrarood licht en het lichaam vervolgens plaatselijk waar het nodig is met infrarood licht te bestralen zodat het geneesmiddel alleen ter plaatse werkt en niet elders in het lichaam. Dat zou de akelige neveneffecten van chemotherapie behoorlijk kunnen beperken.
Dat zijn moleculen die waarschijnlijk niet in de natuur voorkomen.
En daar mag je trots op zijn! Menselijke uitvindingen die voordelen hebben en geen nadelen.
test
ReplyDeletetest geslaagd!
Delete"Wat ik bewonderenswaardig vind is het feit dat een blind evolutieproces in de loop van miljoenen jaren wezens kan voortbrengen die vliegen zoals vogels, of wezens die vliegtuigen kunnen bouwen."
ReplyDeleteWaarom val je Feringa aan op een voorbeeld dat jij slecht vindt, al vind je het tegelijkertijd kennelijk ook weer bewonderenswaardig dat evolutie zoiets kan?
En waarom zou Feringa met twee maten meten? We hebben het toch over evolutie, een blind proces?
(déjà vu? ;-) )
ik bedoelde natuurlijk
ReplyDeletewaarom vind je dat Feringa appels met peren vergelijkt, en meet jij niet met twee maten want we hebben het toch over één blind proces, evolutie...?
Harry: je hebt een tegenstrijdigheid gevonden in mijn tekst! Bedankt!
ReplyDeleteMag ik je vragen: wat is jouw standpunt ten aanzien van vliegen en klimaat? Deze achtergrondkennis zou mij helpen te begrijpen waarom je juist dit commentaar geeft:
mogelijkheid 1: je gaat ervan uit dat vliegen slecht is voor het klimaat, en dat Feringa dus een foutje begaat, alleen je zegt het niet hardop, en wat er dan nog overblijft is een slordige formulering van mij kritiseren.
of: 2) je vindt dat vliegen moet kunnen en dat Feringa helemaal geen foutje begaat. Maar dat zeg je niet hardop en in plaats daarvan pak je me op een tegenstrijdigheid.
Zeg maar.
Wat ik in die ene opmerking probeerde te zeggen is dit: heel knappe ingenieurs hebben na een aanlooptijd van 100 jaar een Boeing 737 MAX ontworpen die na een paar maanden na indiensttreding aan de grond gehouden moet worden vanwege: "Er was een probleem met een sensor die foute informatie naar het automatische veiligheidssysteem stuurde.". Dat kon Feringa toen nog niet weten, maar er storten wel vaker vliegtuigen van een bekend merk neer. Dat moest hij zich wel realiseren toen hij zijn voorbeeld noemen. En het klimaateffect wist hij uiteraard ook. daarom zeg ik dat Feringa een foutje maakte.
Twee: De meeste uitvindingen van evolutie zijn niet zo schadelijk voor de aarde als menselijke uitvindingen en menselijk gedrag. Maar juist de soort die in staat is (door zijn grote hersenen) om de gevolgen van zijn handelen te overzien, kiest er voor dat te negeren. Ik bewonder dus niet dat de mens een vliegtuig heeft uitgevonden, maar het brein dat dat soort uitvindingen doet. Beter voorbeeld misschien: mens op de maan zetten. ?
Harry, je aanvulling had ik niet gezien toen ik mijn comment typte.
ReplyDeleteje schrijft " we hebben het toch over één blind proces, evolutie...?"
1) Vliegtuigen worden niet door een blind proces ontworpen.
Hetzelfde brein dat vliegtuigen ontwerpt kan ook begrijpen dat die enorme hoeveelheden vluchten slecht zijn voor het klimaat.
2) vliegen geen onderdeel is van een survival strategie voor mensen. Geen mens vliegt om te overleven of om zich voort te planten. Het is allemaal luxe. Ook daarom is het appels met peren vergelijken.
Misschien zou je trots kunnen zijn op onze huizen, die zijn beter dan holen van konijnen, dassen, ijsvogels, oeverzwaluwen. Maar onze woningen hebben dan weer nadelen voor het milieu en gezondheid (asbest! tropisch hardhout! schadelijke verfsoorten! etc) en dat hebben dierenwoningen weer niet.
Gert
ReplyDeletezoals ik al zei
de dissipatieve adaptatie (England) van een boeing dan wel airbus is vele malen groter dan die van alle vogeltjes bij mekaar, we versnellen er de toename van entropie mee, dus handelen volkomen conform de wet, hoewel we er niet één nakomeling meer door krijgen.
En dat allemaal door dat ene blinde proces!
Kortom, vandaar Feringa's maar: we zijn een unieke soort- wat overigens die psychologen van wie je me de link doorstuurde ook al vinden!
Dag Gert
ReplyDeleteHet was mij niet eerder opgevallen dat je over dit onderwerp hebt geschreven . Leuk!
Je vergelijking tussen energieverbruik van vogels en vliegtuigen lijkt mij discutabel
Om de efficiëntie te bepalen kun je kijken naar het maximale actieradius dat een viegend object heeft op basis van interne brandstof.
Vogeltje van 15 gram kan 2500km op laten we zeggen 7 gram interne brandstof/vet .
Vliegtuig Airbus 330 max gewicht 240 ton brandstof bij de start 110.ton vliegt 12000km (Dus minder dan de helft van startgewicht brandstof)
Dus de efficiëntie is meer dan 4 x zo hoog
Kijk anders eens naar de formule van Brequet
Hoi Andre,
ReplyDeleteals bij boeing en zwartkopzanger beide de ongeveer helft van het startgewicht uit brandstof bestaat, dan maakt het toch nog veel uit als je rekent met het totaal gewicht of alleen brandstofgewicht?
Tot mijn verbazing merkte ik als mijn oorspronkelijk berekening over doe kom ik op veel gunstiger resultaten:
met zwartkopzanger gewicht 15 gram en enkele reis 2500 km neem
dan kom ik op:
2500 km / 15 gram = 166,7 km/gram
boeing 13.000 km/170.000 kg = 0.0000764 km/gram
dat levert een factor 2.181.500 verschil op!
dat wil zeggen dat de zwartkopzanger is ruim 2 miljoen maal efficiënter dan een boeing!
Als ik jouw getallen neem
Airbus: 240.000 + 110.000 = 350.000 kg = 350.000.000 gram startgewicht
12000 km/350.000.000 gram = 0.034 km/kg = 0.000034 km/gram
zwartkopzanger: 166,7 km/gram
verschil is een factor: 4.902.941x
dus in jouw voorbeeld Airbus (totaal gewicht) is de zwartkopzanger (totaalgewicht) bijna 5 miljoen maal efficiënter dan de Airbus.
Gert
ReplyDeleteInteressante berekening ! Maar volgens mij gaat het toch fout
Waar het m.i omgaat mbt tot efficiëntie is de vraag hoeveel kilo brandstof je nodig hebt om een kilo vliegtuig een bepaalde afstand te laten vliegen
Of je nu 1 zwartkopzanger hebt of 67 ( 1000gram/15gram = 67) maakt voor de efficiëntie van het vliegen niet uit
http://www.natuurinformatie.nl/nnm.dossiers/natuurdatabase.nl/i006304.html
Hier staat dat een trek vogeltje aan het begin van zijn trek twee x zo zwaar kan zijn door vetreserves (ook een soort kerosine :) ).
Bijna de helft van het maximum start gewicht aan brandstof is vrij normaal voor lange afstand vliegtuigen
De airbus A330 heeft een maximum startgewicht van 240 ton INCLUSIEF maximaal 110 ton brandstof
2500 km / 15 gram = 166,7 km/gram is wel een globale schatting hoeveel brandstof per km er verbruikt wordt , maar als je het gewicht van het vliegtuig niet meeneemt zegt het niets over de efficiëntie!
correctie:
ReplyDelete"dan maakt het toch nog veel uit als je rekent met het totaal gewicht of alleen brandstofgewicht?"
moet natuurlijk zijn:
"dan maakt het toch niet veel uit als je rekent met het totaal gewicht of alleen brandstofgewicht?"
OK. als ik jouw correcties doorvoer:
ReplyDeleteAirbus: 350.000 kg moet zijn 240.000 kg = 240.000.000 gram;
12000 km/240.000.000 gram = 0.00005 km/gram
(inclusief brandstof, passagiers, bagage, eten + drinken)
Zwartkopzanger: 15 gram moet zijn 30 gram startgewicht.
2500 km / 30 gram = 83,3 km/gram lichaamsgewicht
verschil: 83,3 / 0.00005 = 1.666.666
dus de zwartkopzanger is ruim 1 miljoen maal efficiënter dan de Airbus.
OK?
Gert
ReplyDeleteNee helaas ..., niet oke :)
Als 1 zwartkopzanger 2500/30 gram => 83,3km/gram lichaamsgewicht kan vliegen
Dan zou in het geval van 2 zwartkopzangers volgens jou
2500/60 gram => 42km/gram lichaamsgewicht
Maar je bent het toch met mij eens denk ik dat 2 zwartkopzangers niet minder efficient zijn?
Nogmaals de efficiëntie van een vliegtuig is afhankelijk van hoeveel brandstof een vliegtuig verbruikt per kilo vliegtuig per km
Overigens wel grappig is dat als een vogel zoals b.v een albatros zijn vleugel net zo efficient zou zijn als b.v van de airbus a330 , dat als de verhouding lichaamsvet tov totaal vlieggewicht bij de start gelijk is de vogel ongeveer even ver kan vliegen zonder tussenlanding ( er van uitgaande dat de spier "motor" even efficient is )
Andre, dat voorbeeld van 2 zwartkopzangers snap ik niet. Het gaat om het gewicht van 1 individu en de afstand die dat individu op eigen spierkracht aflegt. Een individu van 15 gram kan 10, 20, 30, etc gram brandstof opslaan als startgewicht. Maar dat verkleint de afstand die hij kan vliegen. Ergens moet een optimum hoeveelheid brandstof liggen. Dat geldt ook voor vliegtuigen. 45%? Voor je berekening kun je het gemiddelde van start- en eindgewicht nemen?
ReplyDeleteJe hebt niet laten zien hoe je aan jouw conclusie van 4x efficienter bent gekomen. Is er ergens een website waar je getallen kunt invoeren en het antwoord er uit rolt?
Leuk voorbeeld van die albatrossen:
"Albatross have high glide ratios, around 22:1 to 23:1, meaning that for every metre they drop, they can travel forward 22 metres. They are aided in soaring by a shoulder-lock, a sheet of tendon that locks the wing when fully extended, allowing the wing to be kept outstretched without any muscle expenditure.
...
Albatrosses are so well adapted to this lifestyle that their heart rates while flying are close to their basal heart rate when resting. This efficiency is such that the most energetically demanding aspect of a foraging trip is not the distance covered, but the landings, take-offs and hunting ...
...most [albatross] species lack the muscles and energy to undertake sustained flapping flight..
Ingenieur Johannes Traugott probeert de vleugels van de albatross na te maken ... are looking for ways to apply this to aircraft, especially in the area of drones and unmanned aircraft.
https://en.wikipedia.org/wiki/Albatross
Tenslotte: om de vergelijking vogel/vliegtuig compleet en eerlijk te maken moet je ook berekenen hoeveel energie het kost om kerosine te maken. De raffinage van ruwe olie is een zeer energieintensief en vervuilend proces...
https://link.springer.com/article/10.1065/lca2004.12.191
De energiedichtheid van kerosine zal ongetwijfeld optimaal zijn... maar wat kost dat aan energie om te produceren?
Gert
ReplyDeleteAls het alleen om 1 individu gaat heb je gelijk. Maar een vliegtuig vol mensen gaat niet om 1 individu
Een mens van 80 kilo heeft nu eenmaal veel meer energie nodig dan een een beestje van 15 gram ook al lopen we alleen maar
Een Albatros weegt een kilo of 5 die gebruikt ook veel meer dan een zwartkopzanger van 30 gram
We zouden straks op waterstof kunnen vliegen. Zeker voor grotere toestellen. Waterstof is bij gelijke energie inhoud veel lichter dan kerosine , en dus heb je een kleinere vleugel nodig en ook kleinere motoren .
Voor de formule van Brequet
https://en.wikipedia.org/wiki/Range_(aeronautics)
Oeps nog vergeten
ReplyDeleteDie 4x efficienter komt doordat een zwartkopzanger van 30 gram bij 2500km de helft van zijn gewicht verbrand heeft
En een airbus A330 heeft bij 10.000 kminder dan de helft verbrand
Andre, bedankt voor je geduld! Maar, uh, begrijp ik je nu goed, dat je een vliegtuig niet als 1 object telt, maar als 400 vliegende individuen? End at neem je mee in je berekening??? Hoe ziet die berekening eruit? Hoe kom je precies tot 4x??? formule van Brequet kan ik niks mee :-(
ReplyDelete