11 March 2019

Nobelprijswinnaar Ben Feringa maakt een foutje. Over vogels en vliegtuigen.

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 900 km/u en meer dan 13.000 km bereik heeft: Boeing 737. Dat kunnen vogels niet [18],[33].


Icarus (bron)

Geen mens kan vliegen!

Sorry, de vergelijking vogels vliegen en mensen vliegen deugt niet. Vliegtuigen vliegen. Mensen vliegen niet. Vliegen is een actief werkwoord. Vogels vliegen met eigen spierkracht. Mensen worden gevlogen. Mensen –bijvoorbeeld obesitas patiënten– zitten in een vliegtuigstoel. Zitten is een passieve toestand. Passagiers worden vervoerd. Piloten doen zeer verantwoordelijk werk zittend in een comfortabele stoel. Passagiers en piloten vliegen niet. Foute uitdrukking. Geen mens kan vliegen zonder hulpmiddel. Een mens is gewoon te zwaar om op eigen spierkracht te kunnen vliegen [2]
Ook de vergelijking vogels en vliegtuigen gaat mank omdat een vogel niet gebouwd is om 500 passagiers te vervoeren. Evenmin als de mens.


Vogels als vliegende machines

Goed, als we passagiers buiten beschouwing laten, kun vogels beschouwen als vliegende machines. Dan kun je vogels met 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 an de zwaartekracht. Beide verbruiken daarbij energie. Een grappige overeenkomst is ook nog dat zowel vogels als vliegtuigen een romp en dwars daar op horizontale geplaatste vleugels hebben.

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?

Eigenlijk is het helemaal niet zo knap dat een grote zware machine kan vliegen. Een Boeing heeft enorme hoeveelheden brandstof nodig om te kunnen vliegen. Bijvoorbeeld: een Boeing verbruikt voor een vlucht van Amsterdam naar New York ruim 19.000 kg brandstof! Over het algemeen betekent een lager gewicht ook een lager brandstof verbruik. Één procent minder gewicht betekent 0,75% minder brandstof verbruik [32]. Een Boeing is een energieverslindende oplossing en door de CO2 uitstoot ook nog eens slecht voor het klimaat [21]. Alleen al op basis van het gewicht kun je voorspellen dat vogels veel efficiënter zijn dan vliegtigen. Nee, het is pas knap om een energiezuinig lange-afstand-passagiersvliegtuig te ontwerpen zoals het V-vormige vliegtuig van de TU-Delft [31]. Het ziet er niet meer uit als een vogel of een Boeing.

Flying-V (hier nog met raampjes)





NOS 10 maart 2019
13 maart: ondertussen hebben tientallen landen het luchtruim voor de Boeing 737 MAX gesloten.
14 maart: uiteindelijk gaat Boeing overstag en adviseert de toestellen aan de grond te houden
16 maart: Er was een probleem met het automatische veiligheidssysteem.
6 mei: Boeing verzweeg probleem met waarschuwingssysteem 737 MAX.
10 jan 2020: Boeing medewerker: "This airplane is designed by clowns supervised by monkeys", NewYorkTimes.

TWA flight 900 Boeing 747-100 exploded 1996


 
In de lucht blijven en rechtuit vliegen lijkt makkelijk, maar zelfs dat valt tegen: zie de Boeing 737 MAX [13]). Vooral in een pikdonkere nacht boven de oceaan is er geen enkel oriëntatiepunt en zijn de piloten geheel aangewezen op hun instrumenten [3], [11]. Door een niet functionerende luchtsnelheidsmeter (pitot buizen) is een Boeing 757 in de Atlantische oceaan gestort [27]. Ruim voldoende brandstof tanken om je eindbestemming te kunnen bereiken kan geen problemen opleveren zou je zeggen, maar menig vliegtuig is gecrasht doordat de brandstoftank leeg was [29]. Landen geeft ook vele problemen. Moderne passagiers vliegtuigen hebben enorm lange, schone(!), geasfalteerde landingsbanen nodig van zo'n 2,5 km [25]. En zelfs dat is nog te kort voor sommigen [19]. De landing komt heel precies [23]: vlieg je te langzaam dan val je uit de lucht; vlieg je te snel dan kom je niet tot stilstand voor het einde van de baan; de vleugels moeten precies horizontaal; de neus moet iets omhoog; flaps moeten goed staan, etc. Raken de wielen een tiental meters vóór het begin van de landingsbaan de grond dan kan het toestel in drieën bereken [26]. En last but not least: soms klappen de landingswielen niet uit (deze zijn tijdens de vlucht ingeklapt). Geen wonder dat er vaak crashes gebeuren bij landingen. Als de landingsbanen te nat of te glad zijn door regen of sneeuw valt het hele vliegverkeer stil. Idem door dichte mist of storm. Bij windkracht 9 – 10 worden vluchten geannuleerd [9],[22]. Ook grote vliegtuigen dansen dan in de lucht. Vaak moeten ze een doorstart maken. Ook ijsafzetting op de vleugels is gevaarlijk doordat het vliegvermogen drastisch vermindert ([24].
Hoe zit het met de stabiliteit van een vliegtuig? Het vliegvermogen verdwijnt als een vliegtuig te veel met de neus ophoog wijst of te ver naar links of rechts helt. Het valt dan als een baksteen naar beneden. Een vliegtuig (met name de Boeing 737-MAX) is niet inherent stabiel [13]. De computer moet het stabiel houden. En het gebeurt nog al eens dat een vliegtuig in brand vliegt [20]. Kerosine is nogal brandbaar.
Niet te vergeten: op 4 oktober 1992 stortte een Boeing 747 op een flatgebouw in de Bijlmer nota bene door het verlies van 2 motoren [30].

Tenslotte: een vliegtuig maakt zo veel lawaai dat Ben Feringa waarschijnlijk niet in de buurt van een steeds drukkere luchthaven als Schiphol zou willen wonen [10]. En zo zijn er meer technische beperkingen van een vliegtuig op te merken [5].

Dus: ja, een vliegtuig zijn vliegende machines die veel zwaarder zijn dan de zwaarste vogel, maar een vliegtuig heeft vele inherente beperkingen en nadelen die vogels niet hebben.
 

Vogels

Zwartkopzanger ©wikipedia

Van al deze problemen en beperkingen heeft een vogel geen last. Een groot verschil is energie efficiëntie. Een klein 15 gram wegend Noord-Amerikaans insecten-etend zangvogeltje zwartkopzanger migreert ieder seizoen tweemaal 2500 km, dus 5000 km per jaar. 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.
 

Vleermuisje

Pipistrellus nathusii wikipedia

De vleermuis
Pipistrellus nathusii van niet meer dan 10 gram migreert over een afstand van minimaal 2224 km [28]. Dat is een record. Voor zover bekend neemt het geen passagiers mee!

Klimaat

Maar, wat mij betreft is het grootste probleem dat die vliegtuigen met hun CO2 uitstoot het klimaat op planeet aarde in toenemende mate aan het opwarmen zijn [6]. Dat doen vogels niet! Voorbeeld: een Boeing 747 verbrandt ongeveer 70.000 liter (!) fossiele (!) brandgevaarlijke (!) brandstof voor een enkeltje Amsterdam - New York.
Hier zie je een Nobelprijswinnaar die even 'vergat' dat die fantastische vliegmachines een groot nadeel hebben. Het was misschien maar een losse opmerking, geen onderdeel van een betoog, maar het was duidelijk dat hij zonder enige bedenking een Boeing bewonderde. Als hij het klimaat effect van vliegen echt belangrijk vind, zou hij dat niet als voorbeeld genoemd 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!

Bewonderenswaardig

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.


Fotosynthese

Een tweede voorbeeld dat hij 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. Hoe kun je trots zijn op een uitvinding die de aarde onleefbaar maakt? 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? Dynamiet? Verbrandingsmotor? Kernenergie? Computer? Internet? Artificial Intelligence? Kankerimmunotherapie? [14]. De meest ongecompliceerde simpele uitvinding allertijden: de stoel? [17]. Geen uitvinding zonder nadelen!
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?


Terzijde: 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!

update 29 juni 2021: verschillende verbeteringen. 

 

Vorige blogs over dit onderwerp:



Noten

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.
  4. 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. 
  5. 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 ]
  6. 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.
  7. College Tour 28 apr 2017. Feringa heeft gewerkt voor Shell vertelt Twan Huys. Zou dat verklaren waarom hij niets geeft om duurzaamheid?
  8. 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!
  9. Vandaag op NOS: Slecht weer speelt verkeer parten, tientallen vluchten geannuleerd: Op Schiphol heeft de KLM 62 vluchten geannuleerd vanwege de weersomstandigheden.
  10. 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
  11. 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?
  12. 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
  13. 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 ]
  14. 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)
  15. 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 ]
  16. 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 ]
  17. De stoel: dat is een uitvinding zonder nadelen? Zitten is het nieuwe roken. We bewegen te weinig. [2 april 2019
  18. 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.
  19. Boeing 737 passagiersvliegtuig belandt bij in landing in rivier, nos 4 mei 2019
  20. 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. Een volledige lijst  van alle vliegtuigenongelukken (wiki).
  21. 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 
  22. KLM schrapt 40 vluchten, NOS 8 Feb 2020 
  23. 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.
  24. Een passagiersvliegtuig is gecrashd 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
  25. De start- en landingsbaan van Lelystad Airport is verlengd van 1250 meter naar 2,7 kilometer. NOS 16 sep 2020
  26. Boeing 737 Shoved Into a Black Hole,  28 okt 2020
  27. 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
  28. The record-setting flight of a bat that weighs less than a toothbrush, Nature. 12 Nov 2020 
  29. 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.
  30. De Bijlmerramp (wikipdia) 2 Jan 2021
  31. Succesvolle eerste vlucht voor de TU Delft Flying-V, 1 sep 2020 
  32. Elektrisch vliegtuig zuiniger dan auto. 27 jun 2021 
  33. 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.

19 comments:

  1. 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).

    De 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?

    ReplyDelete
  2. 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:
    https://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.

    ReplyDelete
  3. "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."

    Waarom 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? ;-) )

    ReplyDelete
  4. ik bedoelde natuurlijk

    waarom 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...?

    ReplyDelete
  5. Harry: je hebt een tegenstrijdigheid gevonden in mijn tekst! Bedankt!

    Mag 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. ?

    ReplyDelete
  6. Harry, je aanvulling had ik niet gezien toen ik mijn comment typte.
    je 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.

    ReplyDelete
  7. Gert

    zoals 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!


    ReplyDelete
  8. Dag Gert

    Het 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

    ReplyDelete
  9. Hoi Andre,
    als 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.



    ReplyDelete
  10. Gert

    Interessante 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!

    ReplyDelete
  11. correctie:
    "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?"

    ReplyDelete
  12. OK. als ik jouw correcties doorvoer:

    Airbus: 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?

    ReplyDelete
  13. Gert

    Nee 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 )

    ReplyDelete
  14. 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?

    Je 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?

    ReplyDelete
  15. Gert

    Als 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)

    ReplyDelete
  16. Oeps nog vergeten
    Die 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

    ReplyDelete
  17. 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

Comments to posts >30 days old are being moderated.
Safari causes problems, please use Firefox or Chrome for adding comments.