David Smeulders (TU/e) is sinds juli 2020 wetenschappelijk directeur van 4TU.Energy. Hij nam de rol over van Paulien Herder (TU Delft) die het centre in 2019 heeft opgezet. 4TU vroeg Smeulders hoe de energietransitie ervoor staat, wat er technisch allemaal mogelijk is en wat de bijdrage van 4TU.Energy hieraan is.
Waarom is 4TU.Energy er?
We zijn een jonge loot aan de stam van de 4TU Research Centres. De meeste Centres zijn al van 2017 of eerder. Wij zijn er pas sinds 2019.
Het initiatief ontstond bij de rectoren van de vier TU’s. Het was nodig om ook op energiegebied de krachten te bundelen. Op dat moment waren in Nederland net het klimaatakkoord en de klimaatwet een feit. Paulien Herder (TU Delft) werd gevraagd het voortouw te nemen met Gerrit Brem van de UT, Harry Bitter van de WUR en mijzelf vanuit de TU/e. Afgelopen juli heeft Paulien afscheid genomen en heb ik van haar de positie van wetenschappelijk directeur overgenomen.
Wat is het doel van 4TU.Energy?
We moeten toe naar een circulaire en CO2-neutrale wereld, waarin afval weer als grondstof wordt ingezet en de CO2-uitstoot wordt gereduceerd. Voor deze ingrijpende transitie zijn onderzoek en onderwijs nodig waarin 4TU een belangrijke rol kan spelen. Samenwerking is daarbij onmisbaar. Niet alleen tussen de universiteiten onderling en met het bedrijfsleven maar ook met toegepaste onderzoeksorganisaties, hogescholen, gemeentes, waterschappen en het Rijk.
Wat is de grootste uitdaging in de energietransitie?
De grootste uitdaging is de juiste kennis op het goede moment op de juiste plaats te ontwikkelen en in te zetten. En dan heb je het niet alleen over harde technologische kennis maar ook over de sociaal-economische - en planologische kennis.
Zo lopen we ruimtelijk steeds meer tegen onze grenzen aan, nu we zowel woningen, bossen, zonneweiden en windparken nodig hebben. Voor dit soort vraagstukken bestond vroeger de Rijksplanologische Dienst maar die is in 2001 opgeheven. Nu zie je dat die kennis versplinterd aanwezig is. Niet elke gemeente heeft een energie-expert rondlopen. Wat we denk ik weer nodig hebben, is een grotere landelijke regie op de ruimtelijke plannen.
Is hierin een rol weggelegd voor 4TU?
Jazeker! Wij kunnen met onze opleidingspoot er bijvoorbeeld voor zorgen dat de maatschappij met de juiste kennis verrijkt wordt. Veel van die kennisoverdracht zit al in het Master programma Sustainable Energy Technology. In deze Master schrijven studenten zich voor het kerncurriculum in bij een van de vier universiteiten en kunnen zij zich zonder een nieuwe toelatingsprocedure, bij een van de andere universiteiten specialiseren. In deze Master maken de genoemde sociaal-economische aspecten al 25% uit van het hele curriculum.
Als aanvulling hierop zou ik Postgraduate cursussen willen ontwikkelen die je na je Master kunt volgen en je bijscholen op de nieuwste ontwikkelingen vanuit 4TU. Daarbij snijdt het mes aan twee kanten. Ten eerste komt de kennis meteen terecht op de juiste plek, bij de hogere echelons van het bedrijfsleven en de overheid. En ten tweede horen de docenten wat er op dat moment binnen organisaties speelt en kunnen ze daar met hun onderwijs en onderzoek direct op inspelen.
Als we het over onderzoek hebben, welke samenwerkingen lopen er momenteel?
Teveel op te noemen dus ik licht er een paar uit. Op het gebied van biomassa wordt door alle vier de TU’s onderzoek gedaan. Aan de basis hiervan ligt de zogenaamde ‘cascadering van biomassa’ waarin biomassa zo efficiënt mogelijk wordt ingezet. Hout kun je bijvoorbeeld inzetten als bouwmateriaal en daarna als brandstof, niet andersom. Dit past in de circulaire economie waar we naar toe willen.
Aan de TU Delft en in Twente werken onderzoekers aan thermische en chemische omzettingen van biomaterialen voordat ze ingezet kunnen worden als grondstof. En vanuit de WUR loopt een onderzoeksprogramma naar bio-asfalt zodat teercomponenten uit olie niet meer nodig zijn. Eindhoven onderzoekt de mogelijkheden van lignine, een restproduct van planten.
Op warmtegebied werken de universiteiten ook samen. Delft en Eindhoven zitten met partijen als TNO, Deltares en gemeentes in het WarmingUP collectief waarbij warmte aan het oppervlaktewater wordt onttrokken, tijdelijk wordt opgeslagen in de ondergrond om op een later moment te gebruiken. Deze methode is bijvoorbeeld voor steden aantrekkelijk omdat de temperatuur daar in de zomer flink op kan lopen. Momenteel loopt een onderzoek in Amsterdam waar warmtewisselaars in de kade kunnen worden aangebracht om de warmte aan de grachten te onttrekken.
Ook smart grids spelen een belangrijke rol in de transitie. Hoe helpen slimme netwerken de leveringszekerheid van onze stroomvoorziening te garanderen, gezien de fluctuaties in de productie van elektriciteit die je met bronnen als wind en zon niet kunt vermijden?
4TU.Energy video ''Towards a digital twin of our powergrid''
Binnen het domein van de electrochemische conversie onderzoeken we de efficiënte omzetting van elektriciteit naar moleculen zoals waterstof. Waterstof wordt gezien als een kansrijke route omdat het opgeslagen kan worden, en ingezet kan worden als er even geen zon- of windenergie is. Ook kan het gebruikt worden als groene brandstof. Ook daar zien we dat de vier technische universiteiten elkaar aanvullen op het gebied van materiaalonderzoek, op reactortechnologie, en op de ontwikkeling van nieuwe katalysatoren, die nodig zijn om de juiste moleculen snel met elkaar te laten reageren.
Welke plannen zitten er nog in de pijplijn?
Ik wil meer doen met onze loketfunctie. Idealiter vinden de overheid en het bedrijfsleven op het gebied van de energietransitie meer strategische aansluiting bij 4TU.Energy.
Ook vind ik continuïteit in onderzoek en onderwijs belangrijk. Veel van de onderzoeksprogramma’s zoals het genoemd WarmingUP zijn relatief kortlopend, terwijl de energietransitie de komende decennia nog op de agenda zal staan.
Ik denk dat er ook nog winst valt te behalen in het verkennen van de witte vlekken die belangrijk zijn voor de langere termijn. Welke onderzoeksgebieden zijn dan van belang voor de energietransitie, en waar wordt nu nog niets aan gedaan? Kunnen we daar als 4TU een langdurig financieringsprogramma met tenure trackers op inrichten?
Als het om het netwerk gaat, met welke partijen wordt al samengewerkt?
Het bedrijfsleven is vanuit de TU’s al een hele natuurlijke samenwerkingspartner. Veel onderzoeksprogramma’s worden bijvoorbeeld niet gehonoreerd als er geen bedrijfsleven meedoet. Wel valt er nog wat te winnen in de samenwerking met maatschappelijke organisaties, gemeentes en het rijk. Die kunnen we nog meer betrekken bij ons onderzoek en onderwijs zodat de gehele keten van onderzoek, ontwikkeling, productie en gebruikers vertegenwoordigd is.
Wat is de meerwaarde van een federatie als 4TU?
De grootste kracht van universiteiten zit in de hoofden van de mensen. Goede mensen zorgen vanzelf voor goede toepassingen. De kunst is die goede mensen aan te nemen, hen in een stimulerende omgeving te zetten, hen te coachen en van een netwerk en financiële middelen te voorzien. 4TU is de facilitator hierin, en moet ervoor zorgen dat ze kunnen floreren.
Daarnaast is de adviesfunctie van 4TU heel relevant, zeker met de toenemende kennisvraag die ik eerder noemde. Elke energieoplossing levert discussiepunten op. Het is niet aan 4TU om te vertellen wat er met dit land gebeurt. Onze kracht ligt erin per optie de voor- en nadelen in kaart te brengen zodat rijk, provincies en gemeenten gefundeerde keuzes kunnen maken.
En dan nog een vraag gezien de verkiezingen die eraan komen. Kan het nieuwe kabinet nog dingen verbeteren als het om energiebeleid gaat?
Onderzoek en ontwikkeling spelen in de energietransitie een belangrijke rol. De sectorplannen van de overheid zijn een goed voorbeeld van instrumenten om nieuwe wetenschappers binnen de universiteiten te kunnen aannemen. Maar investeringen in onderwijs en onderzoek zullen ook in de toekomst hard nodig blijven om te zorgen dat Nederland zijn kennispositie behoudt en kan uitbreiden.
Tot slot wat is je eigen vakgebied?
Vloeistofstromingen vormen de rode draad in mijn hele loopbaan. Daar hield ik mij, steeds in een andere toepassing, mee bezig tijdens mijn studie Lucht- en Ruimtevaart in Delft, mijn promotie bij technische natuurkunde in Eindhoven en mijn aanstellingen bij civiele techniek in Delft -toen nog mijnbouw en petroleumwinning- en werktuigbouwkunde in Eindhoven.
Ik heb daar nooit spijt van gehad. Met fundamenteel technisch onderzoek kun je op zoveel verschillende toepassingsgebieden uit de voeten. En dat alles aan twee verschillende universiteiten, binnen vier verschillende faculteiten! Een beter 4TU-gevoel dan dit kun je niet opdoen!