Wageningen hunkert naar Eindhovense kennis

Lees meer

Wageningen hunkert naar Eindhovense kennis

Wetenschappers van de universiteit van Wageningen (WUR) en van de TU/e vinden elkaar op dit moment ook al op verschillende onderzoeksterreinen, maar de bestuurders van beide instellingen denken dat er nog veel meer mogelijk is. De komende jaren willen ze de onderlinge samenwerking stevig gaan versterken en hopen daarmee dat de mensen op de werkvloer elkaar nog vaker weten te vinden. "Want die spreken dezelfde taal."

Jakob de Vlieg, hoogleraar bij Wiskunde en Informatica en sinds begin 2017 de Eindhovense kwartiermaker voor de samenwerking WUR-TU/e, hamert al meer dan een jaar op de kansen die zo’n samenwerking beide instellingen te bieden heeft. Tijdens de twee bijeenkomsten die hij eind januari en eind maart aan de TU/e organiseerde voor onderzoekers en stafleden, en waarbij elke keer zo’n dertig mensen aanwezig waren uit bijna alle faculteiten, waren de reacties zeer positief.

Ook op de Eindhovense werkvloer ziet men de potentie er zeker van in, maar er worden ook vragen gesteld over welke Wageningse groep of partneronderzoeker dan mogelijk in aanmerking komt. Dat moet volgens De Vlieg de komende tijd goed in kaart gebracht worden, onder meer aan de hand van dit soort bijeenkomsten. Op dit moment bestaan overigens al mooie voorbeelden van samenwerking tussen onderzoekers van beide instellingen.

Plasmatechnologie

Zo werken TU/e-hoogleraar Guus Pemen en WUR-onderzoekster Masja Nierop Groot al enige tijd samen aan de techniek waarbij plasma, of water dat met plasma is behandeld, wordt ingezet om gewassen en verpakkingsmateriaal te ontsmetten. Volgens Nierop Groot een techniek die niet helemaal nieuw is. “Onze groep werkt hier al enige jaren aan, maar het kost ons nog teveel tijd. Een petfles steriliseren, bijvoorbeeld, kost ons minuten, en dat moet naar seconden. Omdat wij veel kennis aan de toepassingenkant hebben, en de TU/e juist veel technische plasma-kennis, denk ik dat onze samenwerking heel vruchtbaar kan zijn.”

Pemen legt uit dat je plasma op drie manieren kunt inzetten om te ontsmetten. “Je kunt het product direct blootstellen aan een plasma, of zodanig dat er alleen contact is met de in het plasma geproduceerde reactieve moleculen. De mildste variant is blootstelling aan plasma-geactiveerd water.” Welke methode het best werkt, is volgens hem afhankelijk van de specifieke situatie.

Plasma-geactiveerd water maak je door een plasma op te wekken vlakbij het oppervlak van (stromend) water. Het plasma maakt de stikstof en zuurstof in de lucht dan zodanig reactief dat in contact met water onder meer waterstofperoxide en peroxinitriet ontstaan. Opgelost in water zijn beide stoffen dan werkzaam als ontsmettingsmiddel.

Milieuvriendelijker

Pemen: “Dit plasma-geactiveerde water kun je bijvoorbeeld vernevelen." Uit tests uitgevoerd samen met Wageningen, blijkt het effect op bacteriën en schimmels vergelijkbaar met pesticiden. "Onze methode is echter veel milieuvriendelijker. De desinfecterende stoffen zijn kortlevend: binnen een dag zijn ze weer omgezet in onschuldige verbindingen”, zegt Pemen.

Zijn Wageningse collega Nierop Groot ziet plasma als een toevoeging aan al bestaande ontsmettingstechnieken, zoals verhitting, blootstelling aan uv-straling, en ‘natte’ methoden als wassen met chemicaliën. “Plasma is daarbij vergeleken een relatief milde methode, geschikt voor bijvoorbeeld gedroogde kruiden, die je niet nat wilt maken en ook niet te veel kunt verhitten. En ontsmetten met plasma kan al bij een temperatuur van ongeveer zeventig graden.” Tevens biedt het volgens haar de mogelijkheid om bacteriën aan te pakken die tegen zeer hoge temperaturen kunnen en is het  interessant voor het ontsmetten van de nieuwste generatie petflessen. "Die worden namelijk steeds dunner, waardoor ze minder goed tegen verhitting kunnen.”

Polo van Ooij van TU/e-spin-off VitalFluid legt uit hoe water 'geactiveerd' kan worden met plasma. Dit plasma-geactiveerde water heeft zowel ontsmettende als groeibevorderende eigenschappen. 
Video | Bart Versteeg

Plasma-geactiveerd water

Polo van Ooij van TU/e-spin-off VitalFluid legt uit hoe water 'geactiveerd' kan worden met plasma. Dit plasma-geactiveerde water heeft zowel ontsmettende als groeibevorderende eigenschappen. Video | Bart Versteeg

Groeiversterker

Plasma-geactiveerd water blijkt ook geschikt om planten harder te laten groeien, door de stikstofverbindingen die het daarin voortbrengt. Polo van Ooij, Chief Techology Officer van VitalFluid, een spin-off van de TU/e, ontdekte de kunstmest-achtige eigenschappen toen hij het plasma-water uitprobeerde op de moestuintjes van Albert Heijn. “De opbrengst was vijf keer zo hoog”, vertelt hij. “Het bleek dat de ontsmettende stoffen na ongeveer een kwartier worden omgezet in vooral nitriet en nitraat.” En dat zijn nu juist de hoofdbestanddelen van kunstmest.

De opbrengst van de AH-moestuintjes was vijf keer zo hoog

Deze ontdekking bood een volledig nieuw perspectief op het duurzaam produceren van kunstmest. “Je moet het proces zien als bliksem boven water”, zegt Pemen. “Die bliksem kun je opwekken met elektriciteit uit zonnepanelen of windmolens en verder heb je dus alleen lucht en water nodig en wat mineralen.” In tegenstelling tot de huidige productiemethoden voor kunstmest, komt hierbij geen CO vrij, en kan het op kleine schaal en lokaal worden toegepast, dus ook in ontwikkelingslanden.

Volgens Pemen kan met plasma met een kilowattuur duizend liter vloeibare kunstmest worden gemaakt, wat overeenkomt met de traditionele productiewijze van kunstmest. “Met onze eerste pilotreactor [zie het bovenstaand filmpje] maken we honderd liter per uur. Dat is te weinig, maar inmiddels gaan we richting duizend liter per uur. Een paar van dergelijke reactoren zou voldoende zijn voor een tuinbouwbedrijf.”

Eén van de uitdagingen is nu nog om plasma-geactiveerd water te maken met precies de juiste mix van ontsmettende en groeibevorderende verbindingen. “Die balans hangt af van de exacte eigenschappen van het plasma dat we gebruiken”, vertelt Pemen, “en dat is nu juist één van de dingen die we samen met onze Wageningse collega’s willen testen.”

Funding

Dit soort voorbeelden van al bestaande samenwerking sterken kwartiermaker De Vlieg in zijn overtuiging dat beide kennisinstellingen snel aan de slag moeten voor het ontwikkelen van duurzame en coherente onderzoekslijnen. Dat, in samenwerking met het bedrijfsleven. Daarnaast moeten ze op gestructureerde wijze op zoek naar funding voor hun onderzoek. Die is te vinden bij NWO, maar vaak ook bij specifieke Europese fondsen die op dit moment voor de TU/e nog maar nauwelijks in beeld zijn.

Onderzoek uit alle faculteiten van de TU/e komt in aanmerking voor samenwerking met de WUR, is de stellige overtuiging van De Vlieg. “Onze Strategic Area’s sluiten er mooi op aan en ik zie ook veel kansen bij het hergebruik van technologieën die al in Eindhoven ontwikkeld zijn, in het domein agrifood.”

Onze onderzoekers spreken dezelfde taal

De Wageningse rector Arthur Mol ziet ook de enorme meerwaarde die het intensiveren van de samenwerking zal opleveren. Hij heeft daarbij het Eindhovense College van Bestuur aan zijn zijde. Collegevoorzitter Jan Mengelers en rector Frank Baaijens spreken van een goede klik tussen beide besturen - niet direct een doorslaggevende factor, maar die klik is er volgens hen zeker ook op de werkvloer. “Onze onderzoekers spreken dezelfde taal”, zegt Mengelers. “Er zijn vanuit Wageningen natuurlijk ook lijntjes met Delft en Twente, maar het feit dat onze instellingen relatief dicht bij elkaar liggen, is al een voordeel op zich.”

Mol, aangetreden in 2015, is duidelijk als het gaat om de Wageningse voorkeur voor juist Eindhoven. “Binnen het 4TU-verband, waar Wageningen in 2016 deel van ging uitmaken, is Eindhoven voor ons de meest complementaire partner. Tussen beide instellingen bestaan veel raakvlakken en van duplicering van onderzoek is eigenlijk nauwelijks sprake. Daarnaast zijn onze universiteiten nagenoeg op dezelfde manier georganiseerd: er wordt veel aan de werkvloer overgelaten, er bestaat weinig hiërarchische sturing, we hebben geen medewerkers die zich met veel poeha opblazen, maar juist mensen met een hands-on mentaliteit, die problemen willen aanpakken en oplossen. Dat maakt dat er ook op het niveau van de werkvloer snel geschakeld kan worden.”

'Schakelbaar' glas

Een mooi voorbeeld van dat snel kunnen schakelen is een project waarbij Eindhovense en Wageningse onderzoekers elkaar gevonden hebben bij het meest gezichtsbepalende onderdeel van de Nederlandse glastuinbouw: de daken. Samen werken ze aan een methode om met ‘slim glas’ het zonlicht zo optimaal mogelijk te benutten. In de winter verlangen tomaten en paprika's naar elk zonnestraaltje, terwijl in de zomer het volle zonlicht te fel is en de kassen dan juist worden opengezet om oververhitting te voorkomen. Onhandig, want daarmee ontsnapt de toegevoegde CO uit de kas en krijgen vraatzuchtige insecten de kans om naar binnen te glippen.

De regulering van zonlicht in de kas gebeurt nu met gebruikmaking van gordijnen tot het aanbrengen van speciale coating. Dat is niet optimaal, beaamt Silke Hemming, hoofd van de groep Greenhouse Technology in Wageningen. “Op een donkere, regenachtige zomerdag wil je die coating liever kwijt. Je kunt ook een gordijn gebruiken, maar op een hete, zonnige dag belemmert dat luchtuitwisseling. Een systeem waarmee je direct en flexibel kunt inspelen op de weersomstandigheden zou veel praktischer zijn.”

Peer+

In Eindhoven wordt al jaren gewerkt aan zogeheten ‘schakelbare’ ruiten, die met een elektrische spanning naar believen donkerder of juist transparanter kunnen worden gemaakt. Het Smart Energy Glass van TU/e-spin-off Peer+ zet het geabsorbeerde licht zelfs om in elektriciteit. De technologie is gebaseerd op een dun laagje vloeibare kristallen, waarvan de oriëntatie, en daarmee de uitwerking op licht, wordt gemanipuleerd met een elektrische spanning.

Met vloeibare kristallen kun je alle kanten op, vertelt TU/e-onderzoeker Michael Debije van de groep Stimuli-Responsive Functional Materials and Devices. “Je kunt kiezen of je ultraviolet licht wilt blokkeren, of juist infrarood of groen licht. Ook kun je diffuus licht maken uit direct zonlicht.” En dat afhankelijk van het moment van de dag of de zoncondities. De mogelijkheden lijken eindeloos, maar alle opties uittesten op echte gewassen, waarvoor al snel schakelbare panelen van enkele vierkante meters nodig zijn, is bijzonder kostbaar.

Daarom is WUR-onderzoeker Hemming ook dolblij met de kleine testpaneeltjes die door studenten van Debije zijn gemaakt. “Michael heeft daarnaast op een fantastische manier voor ons in kaart gebracht wat er al aan technologie bestaat op dit gebied.” Het is nu zoeken naar een fabrikant die enigszins betaalbare grotere panelen kan produceren, waarmee daadwerkelijk het effect van het slimme glas op tuinbouwgewassen zoals tomaten, paprika’s en komkommers kan worden onderzocht.

Hemming heeft al wel een materiaal op het oog voor kleinschalige praktijktests. “Dat is een schakelbaar systeem waarmee je zowel de doorlatendheid kunt variëren als de mate waarin het licht diffuus wordt gemaakt; het blijkt dat diffuus licht voor vrijwel alle gewassen gunstig is.”

We zien Eindhoven als de ideale friendly partner in data sciences

Ook op het gebied van data sciences ziet rector Arthur Mol grote mogelijkheden. “In Wageningen houden we ons ook bezig met data sciences, maar vooral toepassingsgericht. We zijn naarstig op zoek naar kennis op fundamenteel niveau, waar Eindhoven juist over beschikt." Volgens Mol gaat het dan om het toepassen van geavanceerde analysetechnieken op de grote datasets waar de WUR over beschikt.

“Zoals Nederlandse landbouwdata op het gebied van gewassen, productie, ondernemersgegevens en klimatologische data. Daar is veel meer uit te halen, maar wij lopen nu vaak tegen de grenzen van ons kunnen aan", vertelt Mol. "Maar denk ook aan onze datasets op het gebied van genomics, waarbij meer inzicht te krijgen is in de opbouw en de werking van het erfelijk materiaal van planten, dieren en micro-organismen, en onze wereldwijde databank over bodemmonsters."

Mol laat weten dat allerlei bedrijven zeer geïnteresseerd zijn in deze data en de WUR ook geregeld benaderen voor samenwerking, "maar we zijn op dit moment zeer voorzichtig om met externe partijen in zee te gaan. Bij zo'n samenwerking geven we wellicht meer weg dan we eigenlijk zouden willen. Eindhoven zien we hierbij als de ideale friendly partner, die precies weet wat er uit onze datasets te halen is.”

Brabant

Voor Mol en de WUR is ook van groot belang dat Brabant voor agrifood in Nederland een zeer belangrijk gebied is. “We moesten het Eindhovense College van Bestuur daar ook even nadrukkelijk op wijzen, want dat had men eigenlijk niet direct op die manier ingeschat”, vertelt Mol glimlachend. “De Brabantse agrifood-sector is groot, maar kampt ook met een boel milieuproblemen, waarbij een technische component oplossingen kan bieden. Dat is iets wat ook het provinciebestuur belangrijk vindt en stimuleert en waar we als WUR deels wel mee uit de voeten kunnen, maar waarbij de TU/e ook een heel interessante partner is.”

Allemaal mooie kansen en mogelijkheden, maar waar zit voor de TU/e straks de grootste winst in deze samenwerking? Voor Mol is dat evident: “De TU/e verwerft hiermee inzicht en contacten in een sector en bij bedrijven waar men op dit moment nog niet binnenkomt, want agrifood is voor Eindhoven onbekend terrein. Wat speelt daar, welke vraagstukken leven daar, hoe werkt het precies in de keten, hoe is de sector georganiseerd? Allemaal zaken waarvan wij natuurlijk uitstekend op de hoogte zijn.”

Sierteeltlogistiek

TU/e-hoogleraar Tom Van Woensel had veel aan die Wageningse knowhow toen hij in 2015 met onderzoekers en studenten van de WUR samenwerkte in DaVincᵌi, een onderzoeksproject op het gebied van sierteeltlogistiek. De logistieke keten in de sierteelt is volgens hem een complexe en een die sterk aan verandering onderhevig is. FloraHolland, de coöperatie waarin de sector zich verenigd heeft, wilde beter zicht op de toekomstige ontwikkelingen en zocht naar een goede strategie. 

Het is zeker de moeite waard om op dit gebied in de toekomst nog eens te kijken of samenwerking met de WUR mogelijk is

Voor een logistiek onderzoeker een zeer boeiende set vragen, met als bijkomende moeilijkheidsfactor dat de waren die vervoerd worden, maar tijdelijk houdbaar zijn. Van Woensel: “Planten en bloemen worden van over de hele wereld aangevoerd, op veel verschillende manieren, ze worden ergens opgeslagen en verhandeld en uiteindelijk gekocht door de consument bij wie ze nog een week fris in de vaas moeten staan.”

Van Woensel en zijn promovendi en studenten onderzochten de mogelijkheden voor een meer vraaggestuurde, efficiëntere sierteeltlogisitiek. “Maar om dat goed te kunnen doen, moet je als logistiek onderzoeker opeens ook beschikken over kennis van de vervaltijd van allerlei bloemen en planten. Ook moet je weten wat de effecten zijn van verschillende vormen van vervoer en opslag. Daarbij hadden we veel aan de kennis die daarover beschikbaar is aan de WUR, waarbij wij hun data konden invoeren in onze logistieke modellen.”

Als conclusie kwam naar voren dat goede samenwerking tussen alle partners in de keten de enige mogelijkheid is kosten beheersbaarheid te houden. Van Woensel: “De vraag is dan hoe je ervoor zorgt dat elke partner daar zijn voordeel in ziet en dat ook krijgt. Taaie materie, voor ons echt anders vanwege de bederfelijke waar, maar daardoor ook zeer boeiend en zeker de moeite waard om op dit gebied in de toekomst nog eens te kijken of samenwerking met de WUR mogelijk is. Als er natuurlijk geld voor beschikbaar is, want dat is in deze sector niet altijd even makkelijk te vinden.”

Versnelling

De komende drie à vier jaar wil Mol dat de samenwerking WUR-TU/e een versnelling ondergaat en dat het aantal projecten sterk gaat toenemen. Of daar ook gezamenlijke masterprogramma’s uit zullen voortvloeien, kan hij op dit moment nog niet zeggen, maar hij staat er zeker open voor. “We zijn ook zeker geïnteresseerd in het systeem van de PDEng-opleidingen van de TU’s, die wij nog niet hebben, maar waar we er zeker enkele van willen starten.”

Binnen de thema’s waar de WUR en de TU/e elkaar straks zullen raken, verwacht Mol dat door zijn universiteit extra geld wordt geïnvesteerd. “Dat is voor een groot deel eigenbelang, want samenwerken met andere instituten is voor Wageningen echt van levensbelang.” Komt ook uit Eindhoven extra geld? Mengelers spreekt over de mogelijkheid om voor deze samenwerking op termijn een alliantiefonds op te richten, met middelen waar onderzoekers uit kunnen putten. Maar over de omvang daarvan kan hij op dit moment nog niets zeggen.


Sustainable Food Initiative

Een initiatief waar beide universiteiten zich inmiddels al wel aan gecommiteerd hebben, en dat gesteund wordt door het ministerie van Economische Zaken, is het Sustainable Food Initiative (SFI). Een jaar geleden werden daar de eerste handtekeningen voor gezet. Voor de zomervakantie moet het echt van start gaan. Naast de WUR en de TU/e participeren ook veel grote bedrijven uit de foodsector erin, waaronder Unilever, Cargill, KraftHeinz en Heineken.

Dit initiatief moet uitgroeien tot een actieve hub waar onderzoekers, innovators en bedrijven uit de hele wereld hun bijdrage aan kunnen leveren. Eind maart hield de Wageningse onderzoeker Remko Boom er aan de TU/e een presentatie over. Volgens Boom is het bijzondere aan SFI dat er partijen uit de hele foodketen inzitten. “SFI moet een community worden, waarbinnen onderzoeksresultaten actief gedeeld worden. De industrie moet ons vertellen waarbij we ze kunnen helpen, en dat mag gerust een moonshot zijn. Iets waar we niet zeker van weten of we het gaan halen, maar waarbij het goed is om samen zo’n vooruitstrevende ambitie te hebben. Ook is het niet genoeg alleen zaken te bedenken en te ontwikkelen, ze moeten ook daadwerkelijk geïmplementeerd worden. Ook dat is een wezenlijk uitgangspunt binnen SFI.”

Hoofdafbeelding | Pascal Tieman

Deel dit artikel via je socials