Er zijn zo van die technische zaken waar je vaak wel eens mee in aanraking komt, wel ergens van weet hoe het zit maar er toch niet helemaal het fijne van snapt. Iemand die er ook niet zo heel veel van snapt - maar het wel denkt te snappen - probeert het je dan te verduidelijken, maar heel veel wijzer word je er niet van. Tot overmaat van ramp heeft iemand anders er dan een compleet afwijkende verklaring voor.

We zagen het fenomeen eerder al bij lithium-ion batterijen die door veel mensen nog als de oude nikkel-cadmium cellen behandeld worden en we zien het vandaag ook opduiken bij het concept van refresh rates. Volgens de ene is een refresh rate van 60Hz te weinig en zie je het beeld knipperen, een ander komt af dat het oog geen verschil meer ziet vanaf 24 beelden per seconde, etc.

In dit artikel zullen we het concept refresh rate en alles wat er bij komt kijken even verduidelijken in de hoop misverstanden de wereld uit te helpen en ook even de oorzaak van al die verwarring nagaan.


Refresh & frame rate

In principe kunnen we kort zijn: iedereen heeft gelijk. Ja, een bewegend beeld aan 60Hz kan een onrustig knipperend gevoel geven en ja, het menselijk oog ziet geen verschil tussen bewegende beelden aan 24 beelden per seconde meer. Beide statements hebben echter betrekking tot twee verschillende concepten: respectievelijk dat van de refresh rate en dat van de frame rate.

Refresh rate slaat op het aantal keren dat een beeldscherm of projector het weergegeven beeld zal verversen. Sinds mensenheugenis, of om precies te zijn: vanaf 1967, werken beeldschermen op een refresh rate van 50Hz (Europa) of 60Hz (VS). Dit betekent dat het scherm vijftig maal per seconde het weergegeven beeld zal verversen. Cinemaprojectors gebruiken sinds de jaren '30 een refresh rate van 48 of 72Hz. Sinds de jaren '90 zijn er ook televisies verschenen met refresh rates van 100Hz of hoger.

Frame rate daarentegen slaat op het aantal keren dat een nieuw beeld op het scherm getoond wordt. Een film wordt bijvoorbeeld opgenomen aan 24 beelden of frames per seconde (fps). Dit volstaat ruimschoots om bij het afspelen kijkers de indruk van vloeiende beweging te geven. Immers, reeds vanaf een snelheid van 16 beelden per seconde krijgt de kijker - of liever: zijn hersenen - de indruk van een vloeiend beeld. Het was zelfs zo dat, om de kosten te drukken, veel handgetekende animatieseries slechts 12 beelden per seconde bevatten. Slechts wanneer snelle bewegingen getoond moesten worden deden de tekenaars moeite om wat meer 'tussentekeningen' te maken. Om een constante frame rate van 24fps te behouden werden de meeste tekeningen dan maar gewoon twee maal na elkaar weergegeven.

Net datzelfde gebeurt ook bij een refresh rate van 50 of 60Hz: hetzelfde beeld wordt meerdere malen na elkaar weergegeven. De indruk van een vloeiende beweging is dankzij de frame rate van 24fps of meer verzekerd, maar inderdaad, het beeld neigt soms wat nerveus te knipperen. Dit fenomeen van flicker heeft zijn wortels echter in andere materie.


Flicker & judder

Toen de broers Lumière omstreeks 1900 de cinemaprojector introduceerden werd er nog niet zoveel rond refresh rate gemaald. Het bleek dat vanaf 16 beelden per seconde de kijkers een vloeiende beweging ervaren en dat was voldoende. Het was pas toen de projectors met sterkere lampen en grotere schermoppervlakken werden uitgerust dat een raar fenomeen verscheen: flicker. Het leek alsof de beelden in lichtintensiteit stonden te trillen. Men vermoedde al snel dat dit kwam door het openen en sluiten van de sluiter: om het doorschuiven van het ene filmbeeld naar het andere te verbergen moest men immers de lens van de projector even afschermen waardoor ook de lichtbron even onderbroken werd. Aangezien dit bij kleine schermen en beperkte lichtsterkte geen probleem opleverde had men niet verwacht dat het dit nu wel zou doen.

Pas decennia later zou men de verklaring hiervoor vinden. Het menselijk oog bestaat immers uit verschillende soorten fotoreceptoren, de lichtgevoelige cellen die invallend licht omzetten in elektrische zenuwsignalen. Bij zwak licht en kleine beeldoppervlaktes worden vooral de centrale receptoren gebruikt, die een nogal trage respons hebben. Wordt het beeld helderder en groter dan bereikt het licht ook de receptoren die meer aan de buitenkant van het netvlies liggen, receptoren die veel gevoeliger zijn en sneller reageren. Alhoewel het brein dus nog steeds een continue beweging van de film waarneemt 'voelen' deze receptoren wel degelijk het openen en sluiten van het diafragma van de projector, iedere keer de film een frame wordt opgeschoven.

De oplossing die men bedacht was even elegant als simpel. Nadat men eerst het brein om de tuin had geleid door een snelle opeenvolging van beelden als een vloeiende beweging te doen ervaren zou men nu ook de ogen bedotten door het diafragma van de projector twee of drie maal zoveel te doen openen en sluiten als het getoonde aantal beelden. Bij een film die aan 24 beelden per seconde werd afgespeeld zou het diafragma dus 48 of 72 maal per seconde openen en sluiten. Ieder beeld werd zo twee tot drie maal belicht, wat te snel voor de fotoreceptoren was om het fenomeen van flicker nog waar te nemen. Het onderscheid tussen de frame rate en de refresh rate was geboren.

Hetzelfde probleem kwam men bij televisies rond de jaren '30 tegen, toen de beeldbuis van labotoepassing tot commercieel product evolueerde. De beeldbuis was weliswaar kleiner dan een projectiescherm, maar de kijker zat er dichter bij en ze was - omdat ze bij klaarlichte dag ook zichtbaar moest zijn - ook heel wat helderder. In tegenstelling tot bij de mechanische projector konden de elektrotechnische ingenieurs echter niet zomaar een bepaalde verversingsfrequentie uit de mouw schudden. Toen bestonden er nog geen - commerciële - elektronische elementen die een nauwkeurige en stabiele frequentie konden genereren. Men besloot de refresh rate van de beeldbuis te laten synchroniseren op de netfrequentie, wat in de VS 60Hz en bij ons 50Hz was (met 50Hz zijnde 50 keren per seconde). Dit bleek toen voldoende te zijn om de kijker geen flicker te laten ervaren.

De ingenieurs zaten toen echter met een probleem. Hun beeldbuizen verversten het beeld toen wel snel genoeg om geen flicker te veroorzaken, maar enkel als de frame rate een gehele deler van de refresh rate was. Films werden echter aan 24 beelden per seconde opgenomen, wat duidelijk geen deler van 50 of 60 was. Dit zorgde ervoor dat de televisiekijker twee maal per seconde het wisselen van het filmbeeld zou zien, omdat dit net zou gebeuren terwijl de beeldbuis bezig was het beeld aan het opbouwen. Dit fenomeen leek sprekend op flicker, terwijl men dit net wilde vermijden.

Voor de Europese ingenieurs was de oplossing gelukkig eenvoudig. De 50Hz refresh rate lag niet zover uiteen van de 48Hz die filmprojectoren gebruikten. Door de film 4% te versnellen, resulterende in een frame rate van 25fps en een refresh rate van 50Hz, was het probleem opgelost. De film liep hierdoor wel wat sneller dan ze gefilmd was, maar geen enkele kijker merkte dit op (uiteraard diende ook de geluidsband versneld te worden).

De Amerikanen daarentegen hadden het lastiger. De filmband 20% versnellen of 17% vertragen was natuurlijk uitgesloten, dus men moest iets creatiever tewerk gaan. Men besloot een techniek te hanteren die men 2:3 pulldown kerstende. Een refresh rate van 60Hz betekende een frame rate van 30 fps. Film had een framerate van 24fps. De verhouding 30:24 kwam neer op 5:4. De ingenieurs besloten daarom iedere vier opeenvolgende filmbeelden in vijf opeenvolgende televisiebeelden te vatten. Televisiebeeld 1 & 2 werden rechtstreek overgenomen van filmbeeld 1 & 2. Televisiebeelden 3 en 4 waren echter een combinatie van filmbeeld 2,3 en 4, terwijl televisiebeeld 5 dan weer identiek was aan filmbeeld 4. De ingenieurs hoopten dat de kijker het 'overgangsbeeld' 4 niet zou opmerken omdat het een combinatie van het voorgaande en achterkomende beeld was.

Dit bleek zo te zijn, en tot grote vreugde van de ingenieurs kon men nu ook in de Verenigde Staten naar films op de beeldbuis kijken zonder het storende flicker of aanverwante effecten. Echter, hun creatieve oplossing bleek niet volledig bestand te zijn tegen de grilligheid van het medium film. Bij trage, glijdende shots - het zogenaamde panning - vertoonde de film bij overgangsbeeld 4 een kleine hapering omdat een stuk van het voorgaande beeld herhaald werd. Men besloot echter met deze hick-up te leven, omdat de technologie toen niet in staat was dit euvel te verhelpen. Dit fenomeen ging men judder gaan heten, en wordt wel eens op een hoopje gesmeten met flicker - terwijl het iets fundamenteels verschillend is.


Dubbel zo snel maar niet dubbel zo goed

Rond de jaren '90 deden, dankzij de vooruitgang van de elektronica, de eerste 100 (EU) en 120Hz (VS) televisies hun intrede. Vooral voor de Amerikanen was dit een welgekomen verbetering. 120Hz is immers een geheel veelvoud van 24 fps, waardoor men een alternatief voor de 2:3 pulldown techniek en het bijhorende judder had. Net zoals de Europese televisietoestellen deden konden de Amerikanen nu simpelweg een frame meerdere keren op het scherm tonen.

Voor Europa had de techniek eerst maar weinig verbeteringen in petto aangezien flicker niet problematisch was op 50Hz. Maar de ambitieuze televisie-ingenieurs hadden nog een ander trucje in hun hoed zitten. In de jaren '90 was de elektronica immers al zo ver gevorderd dat men zogenaamde frame buffers kon inbouwen. Dit waren zeer elementaire geheugens die elk net één beeld tijdelijk konden opslaan. Het televisietoestel sloeg de twee opeenvolgende beelden die het ontving op en een microprocessor berekende tussenbeelden gebaseerd op het verschil tussen de twee originele beelden, een techniek die men interpolatie noemde. In plaats van nu twee, vier of vijfmaal hetzelfde beeld te tonen kon het toestel nu wel degelijk verschillende, zij het synthetische, beelden op de buis toveren.

De techniek van interpolatie was vooral bedoeld om problemen zoals judder die voortkwamen uit het weergeven van videomateriaal dat aan een andere frame rate was opgenomen dan de frame rate waaraan het werd weergegeven te onderdrukken. Alhoewel de 100Hz toestellen een subjectief betere beeldkwaliteit bekwamen - wat vooral veroorzaakt werd door het volledig afwezig zijn van flicker, ook bij zeer heldere scènes - was het ook hier niet altijd koek en ei. Soms deed de interpolatieprocessor zijn werk immers iets té goed, zeker bij videobronnen met een zeer lage framerate zoals analoge televisie. De tussenbeelden zorgden ervoor dat het beeld zelf iets onscherper werd, wat bvb zeer goed opviel bij bewegende tekst. Ook zeer snel bewegende beelden kunnen onder interpolatie te leiden hebben, wat vooral zichtbaar werd bij special effects.

Iedere fabrikant ontwikkelde zijn eigen variant van het interpolatieproces met geïntegreerde intelligente algoritmes die het soort beeld moesten analyseren en op basis daarvan de interpolatiebeelden bijstuurden. Alhoewel de problemen nooit volledig verholpen werden vond men algemeen dat de subjectieve kwaliteitsverbetering opwoog tegen de nieuwe artificiële artefacten . Bovendien bleek het 100Hz-label een goede verkoopslokker, of het nu beter beeld creëerde of niet. De consument gaat altijd voor de grootste nummers.


Het einde van flicker

Toen naar het einde van de jaren '90 toe de LCD schermen stilaan hun intrede deden stierf het fenomeen flicker een stille dood. Inderdaad, flicker is bij deze schilderijtelevisies niet meer mogelijk. De oorzaak hiervan moeten we zoeken bij de ontkoppeling van de lichtbron en de opbouw van het beeld.

Bij een traditionele beeldbuistelevisie was de opbouw van het beeld tegelijkertijd ook de bron van het uitgestraalde licht. Een beeldbuis beschikt over een kanon die elektronen in horizontale rijen op de voorkant van de beeldbuis afschiet. Hier raken ze een fosforlaag die door de inval van het elektron oplicht en zo de lichtgevende pixel vormt.

Bij een LCD scherm is dit echter niet het geval. Het beeld van een dergelijke monitor wordt opgebouwd door miljoenen transparante elektroden die aan een matrix van vloeibare kristallen bevestigd zijn. Als er op deze kristallen een spanning gezet wordt kunnen ze ofwel licht blokkeren ofwel doorlaten. Dit licht is niet afkomstig van de kristallen, maar van een achterliggende backlight. In een LCD scherm is het opbouwen van het beeld dus losgekoppeld van het belichten van het beeld.

Omdat een backlight veel simpeler aan te sturen is dan een beeldbuis besloten fabrikanten de frequentie hiervan onmiddellijk hoog genoeg te leggen, meestal 200Hz of hoger. Ieder beeld van een 24 fps film zal dus maar liefst 8 maal belicht worden. Terwijl je dit zit te lezen zal de backlight in je scherm deze tekst al 200 maal per seconde herbelicht hebben. Deze snelheid ligt zover boven de gevoeligheid van onze ogen dat flicker onmogelijk nog op te merken is. Zelfs bij technieken die de frame- en refresh rate halveren, zoals de 3D brilletjes die grafische kaarten fabrikant nVidia nu promoot, is de overblijvende 100Hz nog steeds ver boven de grens waar we flicker beginnen waar te nemen.


En de refresh rate?

Wie echter wat gaat snuffelen in de eigenschappen van zijn grafische adapter zal zien dat een LCD monitor nog steeds een al dan niet instelbare refresh rate heeft, die meestal ergens rond de 60 of 70Hz schommelt. De refresh rate bestaat dus nog steeds, maar slaat nu enkel op het aantal keer per seconde de monitor 'kijkt' of er een nieuw beeld bij de grafische adapter (de bron van de beelden) beschikbaar is. Speel je bijvoorbeeld een spel dat meer dan 60 fps genereert zullen de overtollige frames je monitor nooit bereiken. Draai je aan minder dan 60 fps dan zal je monitor beelden meerdere malen tonen (in principe: niet verversen) of zal het een beeld interpoleren (niet gebruikelijk bij computermonitoren).


Conclusie

Alhoewel de moderne technologie komaf heeft gemaakt met oude problemen zoals flicker en judder heeft het ook nieuwe geïntroduceerd, zoals wazige geïnterpoleerde beelden of visuele artefacten bij snel bewegende beelden. In tegenstelling tot voordien zijn dit echter problemen die vooral op een softwarematige manier zullen opgelost worden en zullen ze weinig tot geen hardwarematige evolutie meer vereisen. Het komt er op neer de beeldprocessor in de televisietoestellen intelligenter te programmeren, zodat deze veel beter aanvoelt hoe hij de beelden op het scherm moet weergeven. En dat is wel iets wat je graag zou willen als je net een heel maandloon aan het ding hebt uitgegeven.

- Epyon

Wolfram Alpha. Als intrigerende titel kan het alvast tellen. Als je ook weet dat het het geesteskind van een van de briljantste wetenschappers van onze tijd, Stephen Wolfram, betreft wordt het nog meer interessant. En als je uiteindelijk hoort dat het de grootste revolutie voor het internet sinds Google zou kunnen worden ben je uiteraard al helemaal nieuwsgierig. Sinds deze week kan je het zelf uitproberen, en dat is net wat wij gedaan hebben.


A new kid on the block

Om maar met de deur in huis te vallen: Wolfram Alpha is een zoekmachine. Ja, nog één. Niet de eerste die de concurrentie met Google probeert aan te gaan, zou je kunnen denken. Microsoft probeert het al een eindje met hun MSN Search, nog niet zo heel lang geleden tot Live Search omgedoopt. Of denken we aan het zieltogende Cuil, opgericht door enkele Google werknemers, dat geplaagd werd door foute resultaten. Of het onbeminde Wikia Search, een openbron zoekmachine gestart door Wikipedia oprichter Jimmy Wales, en dat ondertussen al de digitale pijp aan Maarten heeft gegeven. Velen hebben het geprobeerd, bijna evenveel hebben gefaald.

Maar nu is er Wolfram Alpha. En Wolfram Alpha is niet zomaar een zoekmachine. Nee, het is een antwoordenmachine. Je stelt je vraag en Alpha geeft je het antwoord. Een tweede Ask Jeeves zeg je? Niet helemaal. Of liever: helemaal niet. Ask verschilt in wezen niet zoveel van andere zoekmachines: het indexeert een hele hoop webpagina's en probeert de pagina (of tekst op de pagina) te vinden die het best bij je vraag aanleunt. Niets van dat bij Alpha: deze machine berekent het antwoord. Alpha probeert op een intelligente manier je vraag te interpreteren en uit zijn immense, manueel gecontroleerde database een gestructureerd antwoord te puren. Dat Alpha draait op een supercomputer met meer dan tienduizend processorkernen die 39,6 biljoen bewerkingen per seconde kunnen afhandelen, over een van de grootste wetenschappelijke databases ter wereld beschikt en geschreven is door een van de briljantste wiskundigen ooit helpt daar natuurlijk wel bij.

De kracht van Alpha is immers Mathematica, een programmeertaal ontworpen door Stephen Wolfram himself. Mathematica is echter meer dan juist de taal, het is in feite een volledig mathematisch berekeningsprogramma, compleet met GUI. Ingenieurs(studenten) kennen wellicht soortgelijke pakketten zoals Matlab of Maple. Mathematica probeert je input te begrijpen en laat op zijn gigantische database een arsenaal aan wiskundige en logische formules los die verbanden proberen te vinden. Daarna wordt de bekomen informatie gestructureerd en verstaanbaar als output gegeven. Dit in tegenstelling tot traditionele zoekmachines zoals Google die je gewoon een pagina serveren waarin de door jouw ingegeven zoekterm voorkomt en die je zelf moet interpreteren - lezen - om het antwoord te vinden.

Maar Alpha heeft niet de bedoeling om een concurrent van Google of Ask te worden. Nee, Alpha heeft een heel ander doel voor ogen. Het probeert een uniform toegangsportaal tot de immense datapoel die het internet is te zijn, en poogt via het zoeken van verbanden die data ordelijk en gestructureerd voor te stellen. En over hoe meer data Alpha beschikt, hoe meer verbanden hij kan leggen en hoe vollediger zijn 'kennis' wordt.


The proof of the pudding

We onderwierpen Alpha even aan een test. We begonnen met onze eigen naam in te geven. Wolfram|Alpha isn't sure what to do with your input. Logisch, je moet wellicht al enige bekendheid hebben om in Mathematica's database opgenomen te worden. Proberen we het eens met iemand net dat ietsje bekender dan ondergetekende, zijnde Barack Obama. Alpha lijst keurig zijn complete naam, beroep, geboortedatum en -plaats op. Niets meer, niets minder. Toch wel wat karig. Proberen we even uit te zoeken hoe belangrijk je moet zijn om vermeld te worden dan blijkt dat van alle Belgische politici die we ingaven enkel Guy Verhofdstadt herkend wordt. Nog steeds staatshoofd, zo blijkt volgens Alpha. Van Herman Van Rompuy is geen spoor te bekennen. Koning Albert II tekent dan wel weer present (beroep: royalty). Yves Leterme blijft een nobele onbekende.

Nu we toch bezig zijn, even opzoeken wat Alpha over ons Belgenlandje weet. Na nauwelijks enkele ogenblikken ontvouwt zich voor onze ogen een keurig gestructureerd factsheet over België. Demografie, economie, sociale status, ja zelfs de Gini-coëfficiënt wordt opgelijst. De cijfers zien er ook redelijk up to date uit, met een werkloosheidsgraad van 6,5%. Interessant: volgens Alpha spreekt, naast 40% Nederlands en 35% Frans, maar liefst 9% van onze bevolking Vlaams, nog eens 9% Waals, 5% Limburgish en ja, 0,26% Luxemburgs. Het Antwaarps werd blijkbaar schandelijk over het hoofd gezien.


Jeugdzonden

Ok, Alpha is nog jong en misschien nog niet van genoeg data voorzien. Laten we dan eens kijken naar de echte kracht van de zoekmachine, namelijk zaken die effectief te berekenen zijn. Probeerden we een simpele integraal, namelijk die van de sinus van de cotangens van x met x gaande van 0 tot 10 te berekenen, dan bleven we maar op een Computation timed out foutmelding te lopen. Hoofdrekenen is ook niet meteen Alpha's sterkste kant, of misschien komt het omwille van de grote drukte op de servers? Nochtans betreft het hier niet meteen een ingewikkelde berekening.

We nemen de proef op de som door een elementaire cellulaire automaat, meer bepaald Regel 110 te laten berekenen. Zoals we eigenlijk stiekem verwacht hadden voert Alpha deze berekening wel uit, en wel met een relatief hoge snelheid. Ook andere automaten, zoals de complexere Regel 124 of de chaotische Regel 30 worden relatief vlug uitgevoerd. Een kleine easter egg had hier wel op zijn plaats geweest: Stephen Wolfram schreef met Regel 110 zowat geschiedenis toen hij in 1985 beweerde dat het een volledig Turing complete cellulaire automaat was, iets wat men pas 15 jaar later effectief kon aantonen. Het lijkt ons in ieder geval bizar dat simpele trigoniometrische berekeningen een time out geven terwijl complexe wiskundige zaken wel probleemloos worden opgelost. Of misschien gaat het hier om vooraf opgeslagen resultaten?

Complexe wiskunde is dus wel meer Alpha's ding. Voor we met het echt coole stuff beginnen: hoe zit het met de wetenschappelijke definities in Mathematica's database? We vragen even de definitie van een quark op maar krijgen helaas een teleurstellend antwoord te zien. Enkel de verschillende smaken en hun logische symmetrische tegenhangers worden opgesomd, andere velden worden volledig blanco gelaten. Ook over hadrons kan Alpha ons niets meer vertellen. Best wel jammer, wetende dat Stephen Wolfram op zijn 17de een paper over quarks schreef.

Misschien moeten we het wat groter zien. Astronomisch groot. We vragen een zwart gat te definiëren en warempel, Alpha lijst ons de belangrijkste formules op om onder andere de zwaartekracht en de diameter van de event horizon te berekenen. Als we de eigenschappen van de zon opvragen wordt het zeker interessant: niet alleen wetenschappelijke data zoals de huidige afstand aarde-zon of zijn massa wordt ons medegedeeld, Alpha heeft blijkbaar ook beschikking over actuele en gelokaliseerde data, bvb het zonnepad dat de zon vandaag voor onze locatie (West-Vlaanderen) zal volgen, het tijdstip van zonsop- en ondergang en zelfs de huidige positie in de hemel. Alpha gaat af op de geschatte locatie van je IP adres om je dus van gelokaliseerde data te voorzien. En daarmee komen we bij het echt coole stuff.


I can see you, Dave

Dat Wolfram Alpha location aware is, is niet zo heel speciaal. Andere sites hebben ook bepaalde diensten die zich aan je locatie aanpassen, al waren het maar de dubieuze reclamebanners die je hier en daar op sites aantreft. Alpha maakt het pas echt interessant door die locatiegegevens ook effectief te betrekken in zijn berekeningen. Geven we bijvoorbeeld geomagnetism in, dan berekent Alpha voor ons de effectieve aardmagnetische veldsterkte voor onze geschatte locatie (Brugge) tot 0,1µT nauwkeurig, alsook de afwijking van de magnetische pool tov de geografische. Als we het voor onze exacte locatie willen weten volstaat geomagnetism in Oostende als search query. Hetzelfde gaat ook op voor andere grootheden, zoals gravity of elevation. Of toen we gisteravond nog een motorritje wilden maken konden we met een simpele sunset vraag het exacte tijdstip van zonsondergang opvragen.

Natuurlijk, statische data is en blijft statisch en niet iedereen is zo geïnteresseerd in zijn huidige valversnelling tot twaalf cijfers na de komma. Maar Alpha doet meer. Zo konden we met een wind speed in Oostende query de actuele windsnelheid en windrichting te weten komen, opgemeten door een weerstation op de Oostendse luchthaven. Zelfs een grafiekje van het verloop en een voorspelling van de toekomstige snelheden werd voorzien. Zeer mooi. Alpha hint ook naar weather en inderdaad, na het ingeven van deze query komen we zowat alle actuele weerstatistieken van onze locatie te weten, voorspellingen incluis. Temperatuur, hoeveelheid bewolking, windsnelheid en -richting, luchtvochtigheid, zelfs de actuele luchtdruk en hoeveelheid zonlicht komt op ons scherm getoverd. Indrukwekkend.


Fun and games

Naast nuttige zaken kan Alpha ook gewoon nice to know weetjes berekenen die ongetwijfeld wel voor iemand ook nuttig zullen zijn. De input query 10 megaton nuclear explosion berekent voor ons aspecten zoals de hoogte van de paddenstoelwolk, de duur van de vuurbal en de verschillende schaderadiussen. Ooit afgevraagd hoeveel een CEO gemiddeld verdient? Vul gewoon CEO salary in en je weet het. Of wil je misschien eens nagaan hoeveel calorieën een Big Mac nu echt bevat? Calories in a Big Mac vertelt je het antwoord.

En uiteraard zou Alpha niet af zijn zonder easter eggs onder de vorm van typische droge wetenschappershumor. Over de vraag Why did the chicken cross the road moet Alpha niet lang nadenken, noch over to be or not to be. Ook over de zin van het leven hoeft Alpha geen 7,5 miljoen jaar te rekenen: op de vraag The answer to life, the universe and everything komt na welgeteld 1,558s het correcte antwoord. Ook kan je er een zeer HAL 9000 esque conversatie met Alpha aangaan. De queries Hello, How are you, What do you like en What do you not like zorgen al snel voor een creepy aanvoelende dialoog.


Conclusie

Op dit moment kunnen we alvast concluderen dat het nog te vroeg is om te concluderen. Op dit moment is Wolfram Alpha nl. nog iets teveel een command line front-end voor het Mathematica softwarepakket. Alhoewel uitgebreid met gelokaliseerde diensten is het vooralsnog een speeltje dat zich vooral op geeks, wetenschappers en ingenieurs zoals ondergetekende (minstens één van die drie) toelegt. Desalniettemin heeft het potentieel. Veel potentieel. Wij staan uit nature sceptisch tegenover groteske claims als 'de toekomst van het internet', maar we denken persoonlijk dat dit het wel eens kan zijn. Wolfram Alpha kan orde in de chaos van het internet scheppen. Het kan een uniforme toegang tot die chaotische poel van informatie vormen. Het kan verbanden leggen die wij zelf nooit eerder zagen. Het kan onvoorspelbare conclusies trekken uit zijn immense database.

Het succes van Wolfram Alpha staat of valt echter met de hoeveelheid informatie die men aan dit beest voert. Wolfram gaat er prat op dat alle data manueel wordt gecontroleerd (alhoewel dat toch niet altijd zo blijkt te zijn) en dat het daardoor een eindje duurt vooraleer de database alles bevat wat hij moet bevatten. Ook het aankoppelen van actuele data kan beter. Zo kan Alpha pakweg uitspraken over verkeersdrukte doen op basis van actuele gegevens, een optie die voorlopig enkel in Amerika beschikbaar is alhoewel deze data ook voor Vlaamse wegen voorhanden is, of over aankomsten van treinen, vliegtuigen etc…

Wolfram Alpha heeft in ieder geval alles aan boord om het in de toekomst waar te maken. Stephen Wolfram zou Stephen Wolfram niet zijn moest ook dit geesteskind van hem geen furore maken. Het duurt misschien een eindje voor zijn revolutionaire ideeën gemeengoed worden, maar uiteindelijk kan je er moeilijk omheen. Om in het oog te houden dus.

De laatste dagen liepen er enkele threads op het hardwareforum i.v.m. lithium-ion ofte kortweg Li-Ion accu's, de ondertussen wijdverspreide energiedragers die je vooral in elektronicaspullen zoals laptops, mobiele telefoons, MP3-spelers etc. aantreft. Het is een wederkerend fenomeen: wel iedere maand begint iemand een dergelijke thread om na te gaan hoe en wanneer hij dergelijke batterijen het best herlaadt. Li-Ion accu's zijn niet bepaald goedkoop, dus de levensduur er van verkwanselen door een verkeerd laadregime valt niet aan te bevelen.

En toch. Meer vaak dan weinig krijgen de mensen in hun queeste naar optimaal batterijleven de raad om de batterij steeds plat te trekken en dan pas te herladen. Meer vaak dan weinig wordt deze raad ook gevolgd en meer vaak dan weinig uit men een jaar later de klaagzang 'gaat die batterij nu maar zo lang meer mee'?

Want inderdaad, Li-Ion accu's zijn uit een totaal ander hout gesneden dan de NiCd (nikkel cadmium) en NiMh (nikkel metaalhydride) batterijen waar de meeste mensen mee zijn opgegroeid. Alwaar het vroeger aangeraden was herlaadbare batterijen zoveel mogelijk te deep cyclen, d.i. het volledig opgebruiken van de lading alvorens te herladen, is dit net nefast voor Li-Ion accu's. Deze voelen zich immers het best bij frequente ladingen, al vanaf een gedeelte van de capaciteit verbruikt is, en kunnen zelfs schade ondervinden van het deep cycling.

Dus de Li-Ion batterijen van je mobiele telefoon en laptop zo vaak mogelijk opladen en de kous is af? Helaas is het zo simpel niet. Om komaf te maken met de misverstanden rond Li-Ion accu's en enkele richtlijnen te geven om je batterij een lang en gezond leven te bezorgen: deze gids.

De Li-Ion cel

Allereerst: weet je hoe een Li-Ion cel er uit ziet?


Inderdaad, net zoals een doodgewoon AA batterijtje. Verrassend? Misschien minder als je de volgende foto bekijkt.


Dit betreft hier de Li-Ion accu van een iBook, maar gaat ook op voor de Li-Ion accu's van alle andere soorten laptops. De 'blok' die je achteraan in je draagbare computer schuift bestaat op het eerste zicht inderdaad uit weinig meer dan enkele AA-achtige batterijen, de cellen, naast elkaar gestapeld in een doosje, de accu. De kost per cel bedraagt iets van een dikke tien euro. Een 6-cell accu zou dus rond de €60 kosten.

Hé maar wacht eens. Waarom rekenen fabrikanten dan vaak meer dan het dubbele van die prijs aan? Zou er misschien wat meer dan enkel batterijen in zo'n doosje zitten? Inderdaad, er zit heel wat meer in. Wat dacht je van een volledige microcomputer bijvoorbeeld? Een geladen Li-Ion accu verliest per maand ruwweg 5% van zijn lading: het verbruik van dit microcomputertje is daar een van de grootste oorzaken van. Sommige batterijfabrikanten gaan zelfs zo ver te zeggen dat een domme Li-Ion cell, dus zonder computertje, helemaal géén nulverbruik heeft.

In de foto van de iBook accu zie je de microcomputer - microcontroller is in feite een meer geschiktere term - helemaal links zitten. Dit stukje micro-elektronica heeft enkele diverse taken. Allereerst houdt het de batterijspanning in de gaten. Een geladen cel bezit een typische spanning van 3,7V. Gedurende het gebruik daalt deze spanning tot 3,0V (of dieper). Het in de gaten houden van de spanning geeft dus een perfect beeld van de actuele batterijcapaciteit. De controller zal deze spanning meten en doorgeven aan het systeem, bijvoorbeeld je laptop, die je dan op de hoogte kan houden van de batterijstatus.

Het meten van de spanning is ook belangrijk voor de veiligheid van de accu. Een Li-Ion cel kan je namelijk 'leger trekken' dan de 3,0V die voordien werd opgegeven, maar dan beschadig je de batterij. De controller zal er dus voor zorgen dat je in principe de accu nooit volledig leeg kan trekken, de zogenaamde deep discharge. Hij zal al een batterij leeg melding geven alvorens het zover komt en het geheel afschakelen. Ook het omgekeerde geldt. De accu wordt met een spanning van 4,0 tot 4,2V geladen, alhoewel meer ook mogelijk is. Om beschadiging te voorkomen zal de controller de spanning echter beperken tot maximaal 4,2V. Het regelen van de spanning gebeurt via een apart circuit, de voltage regulator genaamd, die door de controller aangestuurd wordt.

De controller bevat ook een stukje intelligentie. Deze knaap kent immers het batterijniveau en zal aan de hand daarvan een gepast laadregime opstellen. Is de accu bijvoorbeeld grotendeels leeg dan zal voor een grote oplaadstroom gekozen worden. Vallen er slechts enkele procenten bij te laden, dan zal voor een trager regime gekozen worden. Door deze techniek wordt de batterij steeds zo efficiënt mogelijk opgeladen, wat bijdraagt aan de levensduur.

Een andere belangrijk aspect van de controller is temperatuursmeting. Op de foto zie je enkele temperatuursensors tussen de aparte cellen liggen. Hoge temperaturen zijn, naast deep discharge, de grootste vijanden van Li-Ion cellen. Deze zorgen immers voor een aantal zeer nadelige zijeffecten. Allereerst verhoogt de interne weerstand bij stijgende temperatuur. Zo kan de batterij minder stroom leveren en wordt er ook nog eens meer vermogen intern verstookt, wat tot extra opwarming leidt. Daarnaast zijn hoge temperaturen zeer nefast voor de batterij als een geheel: een Li-Ion cel die het 20°C warmer krijgt kan 20% meer capaciteit verliezen. Ook zijn levensduur neemt gevoelig af.

De warmte die de batterij zelf ontwikkelt tijdens het laden en ontladen valt gelukkig nog mee. Erger is de warmte die een laptop ontwikkelt en via geleiding en convectie naar de batterij transporteert. Helemaal uit den boze is de hitte die het systeem kan te verduren krijgen van blootstelling aan de zon. De temperatuur van een laptop die in een hete auto ligt kan bijvoorbeeld al snel tot 70°C oplopen. Indien het systeem op zo'n moment geactiveerd zou worden bestaat de kans op een voor de batterij fatale afloop. Daarom is het soms mogelijk dat te hete toestellen met een Li-Ion accu simpelweg werking weigeren tot ze afgekoeld zijn: de microcontroller houdt het in werking treden van de oververhitte batterij tegen.

Nog wat andere zijaspecten van de controller zijn bijvoorbeeld het bijhouden van het aantal laad/ontlaadcycli om zo een schatting van het resterende batterijleven te kunnen geven, het bijhouden van te hoge temperaturen of laadstromen, etc…

Li-Ion accu's, een knallend succes

Sinds hun ontdekking halverwege de jaren '90 zijn Li-Ion accu's een schot in de roos gebleken en kenden ze een explosieve groei. Vooral het jaar 2006 werd een knaller, zoals enkele tientallen laptopeigenaars aan den lijve mochten ondervinden. Het begon allemaal met footage van een in vlammen uitbarstende Dell laptop dat via Youtube als een lopend vuurtje de wereld rond ging.

Het duurde echter niet lang of nog meer explosieve notebooks doken op. De problemen bleken ook niet merkspecifiek te zijn: Dell, Lenovo, Apple, … allemaal kregen ze het vuur aan de schenen gelegd. Het probleem werd al snel duidelijk: productiefouten in de Li-Ion accu's. Alhoewel het explosiegevaar van dit type accu's al langer gekend was waren deze incidenten de eerste echt ernstige.


Hoe komt het nu dat Li-Ion accu's zo explosief kunnen zijn? Om dat begrijpen moeten we even kort de interne keuken van een afzonderlijke Li-Ion cell bekijken. We hebben al gezien dat het accupack al van een totaal andere generatie dan de oude NiCd en NiMh batterijen is, maar de cellen zelf verschillen ook aanzienlijk van deze 'domme' batterijen.

Li-Ion cellen bestaan, zoals alle oplaadbare batterijen, uit vier basisonderdelen: twee elektrodes (de kathode en anode), een elektrisch isolerende laag en het elektrolyt, in dit geval lithiumzout opgelost in een etherisch solvent. De elektrodes bestaan uit vellen grafiet voor de anode en vellen lithiumlegering voor de kathode. Hiertussen wordt een geperforeerd vel isolator geschoven die in het elektrolyt gedrenkt werd. Het geheel wordt opgerold om tot de ronde cel te komen.


Tijdens het opladen van de cel worden er elektronen uit de kathode weggepompt waardoor deze positief wordt. Er splitsen zich nu lithiumionen van de kathode af en reageren met het elektrolyt. De weggepompte elektronen worden echter in de anode geperst waardoor deze negatief wordt. De positieve ionen in het elektrolyt worden door deze negatieve lading aangetrokken en reizen doorheen de geperforeerde isolator naar de anode, alwaar ze zich aanhechten. Eenmaal de anode verzadigd is, d. i. hij kan geen extra ionen meer opnemen, is de batterij volledig opgeladen.


Het laadcircuit wordt nu weggenomen. Aangezien deze elektrische connectie de enige weg is waardoor elektronen kunnen bewegen - het elektrolyt en de isolator zijn niet geleidend - blijft de batterij zich in zijn asymmetrische status bevinden. Hangen we nu echter een elektrische last tussen de anode en kathode dan zullen de elektronen die zich opgestapeld hebben in de anode via deze last terug naar de lege kathode vloeien en hierbij een elektrische stroom genereren. Ook de ionen maken zich van de anode los en vloeien door het elektrolyt terug. Eenmaal het elektrisch evenwicht tussen de anode en kathode hersteld is valt de elektrische stroom stil, de batterij is 'leeg'.

Onder normale omstandigheden is er dus geen probleem. Er is steeds een elektrische scheiding tussen beide elektrodes. Problematisch wordt het indien er zich een productiefout in de isolator van de batterij bevindt. Hierdoor kunnen de elektrodes rechtstreeks contact met elkaar maken en hun volledige lading in enkele seconden aan elkaar uitwisselen. Dit gaat gepaard met een enorme warmteproductie die het elektrolyt in enkele ogenblikken kan doen koken. De ether in het elektrolyt verdampt en door de hoge temperatuur of door een elektrische vonk treedt zelfontbranding op. Omdat dit in de afgesloten ruimte van de cel plaatsgrijpt volgt er een explosie die de batterij uit elkaar rijt. Nu kunnen ook de andere cellen in het accupak door de hitte aangetast worden waardoor ook hun etherische oplossing ontbrandt. Het gevolg is redelijk spectaculair.


Alhoewel er dus steeds een gevaar met Li-Ion batterijen verbonden is hoeft dit echter niet uitvergroot te worden. De explosieve batterijen waren allemaal toe te schrijven aan productiefouten van de isolator, iets waar nu extra goed op gecontroleerd wordt.

Voor en nadelen van de Li-Ion cell

Ondertussen hebben we al een redelijk begrip van de werking van een Li-Ion cel, maar hoe verhouden deze energiedragers zich eigenlijk t.o.v. hun andere collega's?

Allereerst zijn er natuurlijk de voordelen. Commerciële Li-Ion cellen kunnen een power to weight ratio van 1.200 Watt per kilogram en meer halen. Dat is meer dan een verviervoudiging ten opzichte van NiMh batterijen die aan 250 W/kg komen, een verzevenvoudiging ten opzichte van NiCd en loodzuur autobatterijen en zelfs een pak meer dan de 900 W/kg die brandstofcellen halen. Bovendien is de ontwikkeling nog in volle vaart bezig: sommige bedrijven claimen al cellen met een 2.700 W/kg verhouding die bovendien in een halfuur opgeladen kunnen worden.

Het andere grote voordeel van Li-Ion is zijn beperkte zelfontlading. Daar waar NiCd batterijen per maand 10% van hun lading verloren en NiMh zelfs 30% houdt een Li-Ion cel het binnen de 5%. Een van de grootste oorzaken is dan nog het verbruik van de interne microcontroller die de status van de batterij in het oog houdt. Nu het verbruik van elektronica steeds verminderd zal ook deze zelfontlading bij toekomstige batterijen wat lager liggen.

Een aantal aanzienlijke voordelen dus, maar helaas ook heel wat nadelen aan de Li-Ion technologie. Het belangrijkste aspect is de beperkte levensduur. Dit wordt door drie zaken bepaald: het beperkt aantal laadcycli (+/- 1.000), zijn gevoeligheid aan temperatuur en zijn ouderdom.

Hoe meer de batterij geladen en ontladen wordt hoe meer zijn capaciteit afneemt. Een Li-Ion batterij kan tot 1.000 maal toe herladen worden alvorens zijn capaciteit onbruikbaar klein wordt. Als je iedere dag oplaadt zal je batterij echter dik tweeënhalf jaar meegaan, wat voor de meeste toepassingen voldoende is. Na die tijdsspanne is de in de handel verkrijgbare elektronica namelijk zoveel verbeterd dat de consument toch eerder zal overstappen op een volledig nieuw apparaat. Daarenboven haalden de voorlopers van Li-Ion, de NiMh batterijen, slechts 800 laadcycli.

Een acuter probleem is echter de degeneratie van de batterij over de tijd. Of je ze nu gebruikt of niet, de batterij zal jaarlijks tussen de 5 en de 40% van zijn nuttige capaciteit verliezen. De snelheid van het verouderingsproces is afhankelijk van de opslagtemperatuur en de laadtoestand van de accu. Hoe warmer en hoe meer geladen hoe slechter. Bewaar Li-Ion accu's daarom steeds koel en ongeladen. Koop nooit een extra Li-Ion accu om later te gebruiken als degene in je toestel versleten geraakt. Door het verouderingsproces zal je 'nieuwe' batterij immers ook al een gedeelte versleten zijn, nog voor je hem effectief gebruikt hebt.

Een ander groot nadeel van Li-Ion cellen, althans vanuit het oogpunt van een ontwerper, is hun hoge interne weerstand. De weerstand van een Li-Ion cel ligt met +/- 300 mOhm drie maal zo hoog als die van een NiCd batterij. Deze interne weerstand zorgt ervoor dat de hoeveelheid stroom die uit de batterij getrokken wordt relatief beperkt blijft. Bij toepassingen die lage stroomsterktes vereisen, zoals het gros van de draagbare elektronica, is dit niet zo erg. Wel erg is het voor applicaties die veel stroom vereisen, zoals elektromotoren. Ooit afgevraagd waarom Toyota van die oude NiCd batterijen in hun Prius gebruikt? Nu weet je waarom.

Tips om het batterijleven te verlengen

Indien je hier gekomen bent heb je ongetwijfeld al het een en het ander van de werking van een Li-Ion cell opgestoken. We besluiten nog even met een samenvatting van hoe je nu het best je batterij een lang en gelukkig leven kan geven.

• Herlaad slim. Dat wil zeggen: herlaad indien nodig en wacht niet tot je batterij (bijna) helemaal leeg is, maar begin ook niet constant te herladen. Calculeer in wat je met je laptop, GSM, … nog zult doen. Je moet niet vanaf 90% capaciteit beginnen herladen als je weet dat je toch maar thuis of in de buurt van een stopcontact blijft, noch moet je wachten tot je batterij leeg begint te geraken vooraleer je herlaadt. Zorg er gewoon voor dat je batterij steeds voldoende geladen is.
• Probeer volledige ontlading te voorkomen, maar doet dit toch eens om de 20 à 30 laadbeurten. Dit zal de microcontroller van de batterij herkalibreren zodat deze de batterijstatus opnieuw accuraat zal doorgeven.
• Verwijder de accu indien je constant op netstroom werkt. De warmte van je notebook leidt tot een versnelling van het verouderingsproces en dus tot een kortere levensduur van de accu.
• Indien je een Li-Ion accu niet gebruikt, bewaar hem dan koel, droog en niet of slechts gedeeltelijk geladen. Ideaal is een temperatuur rond de 5°C: je koelkast is dus een perfecte opslagplaats. Plaats ze echter nooit in een diepvries. Houd de accu's uit direct zonlicht. Een stijging van 20°C, wat door direct zonlicht intern al kan gebeuren, kan het verouderingsproces met 20% doen versnellen.
• Koop nooit een Li-Ion accu om later te gebruiken. Li-Ion batterijen verouderen over tijd, of je ze gebruikt of niet. Een batterij die je nu koopt om slechts volgend jaar te gebruiken is dus al gedeeltelijk versleten.

En LiPo?

In dit artikel stond de Li-Ion accu centraal, maar misschien hebben velen onder jullie al van de LiPo ofte lithium-polymeer accu gehoord. Dit nieuwe beloftevolle batterijtype maakt stilaan zijn opmars in diverse toepassingen, alhoewel het nog niet zo efficiënt als Li-Ion is. Vooral meer exotische producten, zoals de Macbook Air, de e-reader Kindle, ultradunne netbooks, MP3-spelers en mobiele telefoons en de draadloze PS3 controllers maken van LiPo accu's gebruik. Waar zit het verschil met Li-Ion accu's?

Bijna nergens. LiPo accu's zijn in wezen Li-Ion accu's, maar dan met een kleine extra. We hebben eerder al aangehaald dat alle accu's over een elektrolyt beschikken, een middenstof waarin ionen maar geen elektronen kunnen bewegen. In het geval van Li-Ion accu's bestaat dit elektrolyt uit lithiumzout opgelost in een etherisch solvent. Het geheel is een soort gel die tussen de 'platen' of folies van de elektrodes moet worden opgesloten. Hiervoor rolt men het geheel op in een cilinder of perst men het in prismatische blokken (batterijen van mobiele telefoons zijn van deze prismatische vorm).

LiPo pakt het anders aan. Het lithiumzout wordt nu niet in een solvent opgelost maar gemengd met een polymeer (kunststof). Dit polymeer wordt als een folie geproduceerd en tussen de elektrodes gelegd. Er is nu geen nood meer aan een manier om het elektrolyt binnen te houden waardoor een groot deel van het omhulsel wegvalt. Ook kan de batterij zowat alle vormen aannemen die de producent wenst. Dit is vooral handig in toepassingen zoals de Macbook Air of de ultradunne Samsung telefoons, alwaar een Li-Ion cell door zijn omhulsel simpelweg te dik is om gebruikt te worden, of in de draadloze controllers van de Playstation 3 waar er geen Li-Ion accu van het AA type past. Door het ontbreken van dit omhulsel kan een LiPo accu tot 20% meer energie voor het zelfde gewicht van een Li-Ion accu bevatten.


Als kers op de taart bevat een LiPo accu ook het ontvlambare etherische solvent niet. Het overladen van een LiPo accu kan de batterij echter nog steeds doen exploderen, maar de ingebouwde microcontroller moet er net zoals bij een Li-Ion accu voor zorgen dat dit niet voorkomt.

Het grootste nadeel van de LiPo technologie is echter zijn beperkt aantal herlaadcycli, wat in het slechtste geval slechts de helft van die van een Li-Ion accu bedraagt (+/- 500 maal). Vooruitgang in het onderzoek naar polymeercomposieten en elektrodemateriaal belooft echter grootse sprongen: de dunne film lithiumbatterij, een nieuwe variant van de Li-Ion technologie, zou tot 10.000 maal herladen kunnen worden. Andere verbeteringen, zoals de supercharged ion battery kunnen in nauwelijks vijf minuten tot 90% van hun capaciteit opgeladen worden. De lithium titanaat en lithium fosfaat batterijen bezitten een fors lagere interne weerstand, wat hen uitermate geschikt voor toepassingen in de automobielsector maakt. Nieuwe ontdekkingen op het gebied van elektrodes maken lithiumbatterijen met een 40% hogere capaciteit mogelijk. Het onderzoek naar batterijtechnologie maakt zienderogen vooruitgang.

Vooraf

Onlangs werd mij gevraagd de reden achter de belabberde situatie van biobrandstoffen voor automotieve toepassingen in België na te gaan. Terwijl in de meeste andere Europese landen er al heel wat liters van de biologische brandstoffen door de pomp passeren is België goed op weg de slechtste leerling van de klas te worden, en dit terwijl Europa net wil dat we tegen 2010 minstens 5,75% bio rijden.

De reden bleek tweeledig te zijn. Het tekstje hieronder is gecompileerd uit verschillende bronnen en beschrijft kort de Belgische problematiek. We gaan hier evenwel niet verder in over de zin of onzin van biobrandstoffen. Het volstaat aan te halen dat er zich een groeiende consensus vormt dat biobrandstoffen van de eerste generatie, die uit zetmeel gewonnen worden, niet voldoen aan de gewenste duurzaamheidscriteria. Daarenboven staan ze in rechtstreekse concurrentie met voedsel, iets wat ondanks de lobbypogingen van bedrijven zoals Abengoa Bioenergy en de Malasian Palm Oil Council (die onlangs nog tot slechtste lobbyisten van 2008 werden uitgeroepen), op het beleidsniveau al algemeen ingang gevonden heeft.

Algemeen wordt dan ook aangenomen dat de toekomst van biobrandstoffen bij de tweede generatie ligt: brandstoffen op basis van cellulose die uit non-food planten gewonnen wordt. Deze planten, zoals snelgroeiende populieren of olifantengras, staan niet in concurrentie met voedsel en kunnen op arme gronden gekweekt worden, wat de duurzaamheid ervan immens omhoog krikt. Op deze biobrandstoffen is het echter nog enige jaren wachten.

Biobrandstof in België
Een kort onderzoek naar de oorzaak van het falende biobrandstoffenbeleid.

Biodiesel
Al in 2001 keurde de Europese Commissie een richtlijn goed die het gebruik van 5,75% biobrandstof voor transporttoepassingen tegen 2010 beoogt. Vandaag de dag zit er amper meer dan 1% biobrandstof in de Belgische diesel en benzine. Nochtans zijn er de afgelopen jaren vier grote biodieselfabrieken gebouwd (Bioro in de Gentse haven, Oleon in Ertvelde, Proviron in Oostende en Neochim in Feluy) die zes jaar lang een deel van hun productie fiscaal vrij mogen aanbieden, tot een gecombineerd maximum van 286 miljoen liter per jaar.

Toch draaien de biodieselfabrieken gemiddeld slechts op 40% van hun totale capaciteit, en dan nog omdat twee fabrikanten een Frans contract in de wacht hebben kunnen slepen. Slechts 25% van de in België fiscaal voordelige biodieselquota is opgekocht. Enkel Total, Jet en de onafhankelijke verdeler Van Der Sluys bieden de milieuvriendelijke diesel aan.

Volgens de fabrikanten is de mislukking van biodiesel in België te wijten aan de onwil van de fabrikanten om biobrandstoffen te mengen en aan het niet-dwingende beleid dat de Belgische overheid hanteert. Het fiscaal gunstige tarief is voor hen niet voldoende en de fabrikanten, verenigd in de Belgian Biodiesel Board, zouden dan ook liever zien dat de regering de brandstofverdelers een minimumhoeveelheid aan biobrandstof oplegt, zoals ook in andere Europese naties gebeurt. De Board stelt voor om zoals in Frankrijk te werken met een vermijdbare heffing. Wie onvoldoende biobrandstoffen vermengt in diesel, krijgt een heffing opgelegd.

Biobenzine
Wat biobenzine betreft is de situatie in België zo mogelijk nog schrijnender. Het Franse Total is de enige die de biobrandstof in België verdeelt en dit nog maar sinds juli. Totals mengsel bestaat voor 93% uit traditionele brandstof en 7% uit bio-ethanol, gewonnen uit graan. Total introduceerde de biobenzine geruisloos: er wordt niet geafficheerd dat de automobilist op biobrandstof rijdt.

Total ziet twee problemen met biobrandstoffen, respectievelijk met biodiesel en biobenzine, in België. Allereerst is er de mindere kwaliteit van de in België aangemaakte biologische diesel. Volgens de brandstofverdeler is dit te wijten aan technische tekortkomingen aan de processen en installaties van de Belgische producenten. De Belgische biodiesel heeft ook een te hoog prijskaartje, zo hoog dat het fiscaal voordeel teniet gedaan wordt. Volgens Total is de kritiek van de biobrandstoffenmakers over de onwil van de oliemaatschappijen om biodiesel te mengen totaal onterecht.

Wat biobenzine betreft is de Belgische overheid volgens Total te gul geweest met het uitdelen van fiscaal voordelige productiequota. De drie Belgische bio-ethanolmakers mogen jaarlijks 250 miljoen liter verkopen tegen een fiscaal gunsttarief. Volgens Total is er slechts 100 miljoen liter nodig om het volledige Belgische benzinewagenpark op de biobrandstof te doen rijden.

Total laat ook nog weten dat de kwaliteit van de Belgische bio-ethanol wel voldoet. (Total lanceert biobenzine in België, 2008)

Grondstoffen
De situatie voor biobrandstoffabrikanten ziet er op korte termijn niet rooskleurig uit. Bij ongewijzigd beleid zullen de installaties nooit hun beoogde capaciteit halen.
Daarenboven is de voorbije twee jaar de prijs van landbouwproducten die als grondstof dienen voor biobrandstoffen (graan voor bio-ethanol, koolzaad voor biodiesel) zeer onstabiel gebleken. Daardoor zijn de accurate winstvoorspellingen moeilijk, wat het aantrekken van investeerders hypothekeert. Producenten van biobrandstof hebben gigantische hoeveelheden van deze grondstoffen nodig. Voor Bioro bijvoorbeeld is dat jaarlijks 600.000ton koolzaad, terwijl er in België nauwelijks 50.000ton geteeld wordt.

Ook worden de eerste generatie biobrandstoffen, die nauwelijks drie jaar geleden als wondermiddel werden binnengehaald, nu verketterd. Alarmerende rapporten over hun invloed op de voedselprijs en de hieraan gekoppelde hongersnoodproblematiek in ontwikkelingslanden hebben de publieke opinie in de andere richting doen doorslaan. Ook de milieuschade, vooral door de productie van palmolie, doet veel van het groene karakter van de brandstoffen teniet. In 2008 heeft de EU dan ook aangekondigd hun biobrandstofrichtlijn te koppelen met 'duurzaamheidsfactoren'.

Ondertussen is de Belgische biodieselfabrikant Oleon in Ertvelde al opgekocht door Diester Industrie, de biodieseldivisie van Proleo, een grote Franse coöperatieve groep die zich vooral toelegt op de verwerking van koolzaadopbrengst van de Franse boeren.

Conclusie
De mislukking van biobrandstoffen, en dan vooral biodiesel, lijkt tweeledig. Aan de ene kant is er de te losse overheidsregulatie die brandstofverdelers niet verplicht biobrandstof te mengen maar enkel aanmoedigt. Hierdoor is er weinig incentive om biobrandstof aan te kopen.

Aan de andere kant is er de dure en door kwaliteitsproblemen geplaagde Belgische biodiesel. De meerprijs hiervan doet het fiscale voordeel teniet. Ook kan een brandstofverdeler het zich niet permitteren brandstof van mindere kwaliteit te verhandelen.

Om biobrandstoffen te laten slagen zal er dus wellicht zowel een bijgesteld overheidsbeleid als een inspanning van de biobrandstoffabrikanten nodig zijn.

Deze tekst verscheen oorspronkelijk op http://blog.epyon.be, de officiële blog van de auteur.

Deze week stond er een opmerkelijk nieuwtje in de media. Een nieuw, nog niet gepubliceerd onderzoek van de Wereldgezondheidsorganisatie gaat er van uit dat er een causaal verband tussen mobiele telefonie en kanker kan bestaan. Hiermee maakt de organisatie een complete U-bocht: tot nog toe vond de WGO dat het verband 'very unlikely' was.

Het nieuwe onderzoek, Interphone, was een samenwerking tussen verschillende - hoofdzakelijk Europese - landen. Het bestond uit een bundeling van verschillende nationale onderzoeken, de een al meer wetenschappelijk dan de andere. Interphone was al in 2006 afgelopen maar de wetenschappers werden het niet eens over een algemene conclusie. Dit verhinderde dan ook het peer reviewing proces. Alle wetenschappelijke onderzoeken moeten immers door andere wetenschappers gereviewed worden alvorens ze als geldig aangenomen kunnen worden. Tot nu toe is Interphone dus nog altijd niet gepubliceerd en wetenschappelijk gecontroleerd. Men maakte wel al enkele highlights bekend, zoals de conclusie dat er een verband tussen mobiele telefonie en kanker zou zijn.


Cum hoc ergo propter hoc

Of toch niet? Nauwelijks had de eerste groep wetenschappers het bericht van het causale verband wereldkundig gemaakt of een andere groep sprak het alweer tegen. Interphone blijkt dan ook de weg op te gaan van alle andere voorgaande onderzoeken en ten prooi te vallen aan tegenstrijdigheden, betwistbare interpretaties en een tekort aan reproduceerbare resultaten.

De opzet van Interphone was nochtans goed. Een kanker ontwikkelt zich niet van de ene dag op de andere maar heeft vele jaren nodig om zich te ontwikkelen. Enkel studies die een tijdspanne van meer dan 10 jaar betrokken kwamen dan ook in aanmerking voor Interphone.

De manier waarop de deelstudies echter uitgevoerd werden deed heel wat wenkbrauwen in de wetenschapswereld fronsen. De nu in de media gekomen deelstudie betrof bijvoorbeeld een statistisch onderzoek. De wetenschappers bevroegen een groep kankerpatiënten naar hun mobiel belgedrag tot nu toe en vergeleken de antwoorden met die van een gezonde controlegroep. Hieruit bleek dat de kankerpatiënten een veel intensiever belgedrag hadden.

De kritiek op dit onderzoek is meerledig. Allereerst is er de vraag hoe nauwkeurig de ondervraagden hun belgedrag tot tien jaar terug nog kunnen herinneren. Ook kan er sprake van bevooroordeling zijn: de kankerpatiënten kunnen, geconfronteerd met deze vraag, onbewust hun belgedrag overdrijven. Daarnaast is er ook nog de technische kwestie van de soort straling waaraan de patiënten hebben bloot gestaan: de telefoontoestellen die de ondervraagden meer dan tien jaar geleden gebruikten waren van het analoge type en straalden een veel krachtiger magnetisch veld uit.

De onderzoekers beweren echter dat ze met behulp van statistiek de onzekerheden van de bevraging hebben uitgevlakt. Hoe dan ook kan deze studie in principe geen causaal verband aantonen, hoogstens een correlatie tussen mobiel bellen en kanker. De wetenschappelijke waarde van dit onderzoek is dan ook beperkt.

Het probleem met deze en nagenoeg alle voorgaande studies naar dit onderwerp draait hoofdzakelijk rond tijd. Zoals eerder aangehaald hebben kankers vele jaren nodig om zich te ontwikkelen. Ook andere nefaste effecten zoals cel- en DNA schade vragen heel wat tijd om zich te manifesteren. Een onderzoek moet, wegens praktische redenen, echter binnen een bepaalde tijdspanne resultaten opleveren. Er wordt dus aan de parameters van de experimenten gesleuteld om sneller resultaat te boeken. Het bestralen van biologische massa zal bijvoorbeeld niet met magnetische velden in de grootorde van een mobiele telefoon gebeuren maar met veldsterktes die tientallen malen hoger liggen. Uiteraard krijg je zo snel resultaten, maar in welke mate zijn deze representatief voor alledaagse magnetische velden?

Een ander probleem is de reproduceerbaarheid van de resultaten. Tot nu toe is er nog geen enkel herhalingsexperiment in geslaagd dezelfde resultaten als het eerste te boeken. Veel hangt dan ook af van de gebruikte biologische massa: in welke conditie zijn de geteste cellen, beschikken de proefdieren over een optimaal immuunsysteem etc …

Tot nu toe is er dus geen enkel onomstotelijk wetenschappelijk bewijs van een causaal verband tussen mobiele telefonie en de ontwikkeling van tumoren gevonden. Het grootste en meest onweerlegbare experiment is echter nog steeds bezig: de telefonerende bevolking. Hoe fatalistisch het ook moge klinken: over een tot twee decennia zullen we met grote zekerheid weten of dit verband er is of niet.


Onomstotelijk aantoonbare feiten

Natuurlijk heeft niet iedereen zin om 20 jaar op een sluitend antwoord te wachten of überhaupt het risico van een tumor te lopen. Wat is er dus aantoonbaar en wat is er dus onzeker? Kort gezegd: respectievelijk de technische en de biologische kant van de zaak. Elektrotechnische zijn bekend met de invloeden van magnetische velden op het menselijk lichaam. Dit zijn simpele aantoonbare en reproduceerbare feiten. Minder onduidelijk is de biologische kant: hebben de effecten ook negatieve gevolgen? De onderzoeken naar (GSM) straling focussen zich dan ook hoofdzakelijk op dit biologisch aspect aangezien de technische kant al opgeklaard is. Maar misschien is het toch eens interessant ook die technische kant eens te bekijken.

Allereerst het volgende opklaren. Heeft het gebruik van een mobiele telefoon invloed op je hersenen? Daar bestaat er maar één antwoord op: ja. De invloed van elektromagnetische golven op biologische massa is een van de weinige zaken waar onderzoekers het over eens zijn. Het is dan ook een welbekend effect: diëlektrische verwarming.

Een magnetisch veld wisselt constant van polariteit: een microgolfoven doet dit bvb 2,45 miljoen keer per seconde. Polaire moleculen zoals water richten zich volgens het magnetische veld dat door hen passeert en roteren dus ook 2,45 miljoen keer per seconde rond hun as. Deze toegenomen kinetische energie uit zich onder de vorm van warmte.

Biologische massa bestaat voor een groot gedeelte uit water en is dus ook gevoelig voor magnetische velden. Een hedendaagse GSM die in het 1,8GHz gebied werkt zal de watermoleculen in je hoofd dus 1,8 miljoen keer per seconde van richting doen wijzigen. De hoeveelheid kinetische energie die de moleculen krijgen is afhankelijk van de afstand tot en de sterkte van de elektromagnetische bron (in dit geval de mobiele telefoon). Uit onderzoek is gebleken dat een half uur telefoneren al volstaat om de inwendige temperatuur van je hoofd met een halve graad te doen stijgen. Dit effect is vergelijkbaar met koorts en verklaart waarom sommige mensen hoofdpijn krijgen van lang te telefoneren.

De vraag is nu echter of deze invloed schadelijk is. Ook na langer telefoneren blijft de temperatuursstijging namelijk tot die halve graad beperkt. De bloedcirculatie in je hoofd neemt toe en transporteert zo de overtollige hitte weg. Temperatuurstijgingen van de hersenen (of andere lichaamsdelen) zijn namelijk natuurlijk. Indien je op een zonnige dag zonder hoofdbescherming buiten loopt krijgt je hoofd bijvoorbeeld een veelvoud van de straling die een GSM produceert te verwerken. Ook hier slaagt de bloedcirculatie er steeds in de temperatuurstijging binnen de perken te houden.


Onzekerheid troef

Of de opwarming van de hersenen daadwerkelijk structurele schade aanbrengt is dus nog een punt van discussie. Andere betwistbare zaken zijn de zogenaamde niet-thermische effecten van elektromagnetische straling. Zo zou er een effect zijn op de bloed-brein membranen waardoor de osmose (een soort filterwerking) van de hersenbarrière ontregeld kan worden. Ook zou er DNA schade kunnen optreden waardoor cellen zichzelf incorrect beginnen te klonen. Al deze effecten zijn echter niet reproduceerbaar gebleken.

Een ander relatief nieuw effect is de zogenaamde elektromagnetische overgevoeligheid. Sommige mensen ervaren bepaalde effecten zoals tintelende gevoelens in handen en hoofd, duizeligheid, concentratiestoornissen, ... tijdens het intensief gebruik van mobiele telefonie. Enkele wetenschappers wijzen aan dat deze effecten overeenkomen met die van stress, alhoewel verder onderzoek nodig is.


Straling en straling

Niet alle elektromagnetische straling is dezelfde. Er dient een principieel onderscheid gemaakt te worden tussen de verschillende vormen. Belangrijk is bijvoorbeeld de frequentieopdeling. Hoe hoger de frequentie van het veld hoe meer kinetische energie er wordt gegenereerd. Nog belangrijker is het vermogen dat in het signaal gepompt wordt. Moderne digitale communicatie zoals mobiele telefonie hebben echter het voordeel dat er bij stijgende frequenties netto minder vermogen in het signaal gepompt wordt (afhankelijk van de externe infrastructuur). Zo zal een moderne UMTS telefoon minder vermogen uitstralen dan een oude single band GSM. Deze laatste kan tot 2 Watt verpompen, terwijl moderne telefoons tot 1 Watt beperkt zijn.

De hoeveelheid straling die je als telefoongebruiker te verwerken krijgt is uitgedrukt in de SAR waarde ofte de Specific Absorption Rate. Het is een maat voor de hoeveelheid elektromagnetische energie die een bepaalde referentiemassa biologisch weefsel opneemt. Alle hoogfrequente zendapparatuur – zoals GSM toestellen – zijn verplicht de SAR waarde te vermelden. Dit kan je meestal in de handleiding, op website van de fabrikant of op deze site vinden. Europa legt mobiele telefoons een maximum SAR van 2 W/kg op. De meeste toestellen blijven ver onder deze norm.

Een ander onderscheid zijn de signaalvormen. Moderne digitale communicatie evolueert hoe langer hoe meer naar het gebruik van breedbandsignalen. Hierbij bestaat het communicatiekanaal in feite uit een groot aantal parallelle kanalen evenwijdig verspreid in een bepaald frequentie-interval.Het totale zendvermogen wordt evenwijdig verspreidt over deze frequentieband. UMTS gebruikt bvb een frequentieband die 5 MHz breed is en waardoor 1 Watt gepompt wordt.

Dit staat in contrast met smalband communicatie die de eerste digitale draadloze netwerken gebruikten. Hier wordt er slechts van één of zeer weinig kanalen gebruik gemaakt. De zender pompt al het vermogen door deze smalle band. Voor GSM komt dit neer op een vermogen van 2 Watt over een band van 200 kHz.

Alhoewel het netto uitgestraalde vermogen van een even krachtige breed- en smalbandzender gelijk is zijn er aanwijzingen dat breedband minder schadelijk is. Het valt wel aan te nemen dat een ‘uitwaaierend’ veld minder nefast is dan een smal, krachtig signaal. Voor meer info omtrent deze technologieën verwijs ik naar dit artikel i.v.m. GSM.


Voorzichtigheidsprincipe

Alhoewel er tot nog toe geen causale verbanden tussen mobiele telefonie en kanker zijn aangetroffen is er natuurlijk geen enkele wetenschapper of organisatie die de link durft uit te sluiten. Het voorzichtigheidsprincipe verdient dus de voorkeur: als je blootstelling kan vermijden, doe dat dan ook. Concreet zijn er enkele vuistregels die je als mobiele telefoongebruik kunt hanteren.

1. Koop een modern toestel. Mobiele telefoons die van het 3G netwerk gebruik maken stralen minder zendvermogen uit dan oude 2G GSM’s. Ook wordt de inwendige elektronica steeds beter waardoor het toestel met minder vermogen toch het basisstation kan bereiken. Zoek voor de zekerheid het vermogen en de SAR waarde van het toestel op.
2. Koop een clamshell. Uit onderzoek is gebleken dat de hersenen minder straling te verwerken krijgen indien van een openklapbare telefoon gebruik gemaakt wordt. De antenne van een clamshell bevindt zich achteraan in de body van het toestel. Dit onderdeel van het toestel wordt dus weg van het hoofd gericht en ook lager (niet op oorhoogte) gehouden.
3. Bel handsfree. Stralingssterkte neemt kwadratisch af met de afstand tot de bron. Wanneer je je toestel dus dubbel zo ver van je legt krijg je vier maal minder straling te verduren. Een handsfree kit volstaat al om de stralingsinvloed tot quasi nul te beperken.
4. Vermijd handsfree kits met kabels tenzij deze van een ferriet kokertje voorzien zijn. De elektromagnetische straling kan anders via de kabel tot aan je oor getransporteerd worden en doet het positief effect zo te niet. Een ferriet kokertje absorbeert deze straling echter.
5. Bluetooth kits zijn niet persé negatief. Bluetooth maakt gebruik van breedbandcommunicatie met een zeer klein vermogen. Bovendien straalt een Bluetooth zender niets uit als hij niet gebruikt wordt (batterijvermogen sparen).
6. Bel niet in de wagen zonder externe antenne. De kooi van je wagen belemmert draadloze signalen waardoor je mobiele telefoon zijn volle vermogen moet aanspreken om het basisstation te bereiken. Ook vormt je wagen een resonantieruimte waarin de elektromagnetische golven steeds reflecteren. Je creëert m.a.w. een zee van elektromagnetische golven.
7. Bel niet onnodig. Denk aan je portefeuille.

Daarnaast zijn er ook nog enkele doemtheorieën die ontkrachtigd kunnen worden. Zo straalt een mobiele telefoon in rust niets uit (afgezien van mogelijk een actieve Bluetooth verbinding). Slechts als je van zone (antenne) wisselt zendt het apparaat een korte boodschap uit om zich bij het nieuwe basisstation aan te melden. Dat er dus een intrinsiek gevaar is aan een mobiele telefoon in je broekzak te dragen is nogal kort door de bocht. Het grootste gevaar hieraan is een mogelijke oververhitting van de batterij of een allergische reactie aan bepaalde materialen zoals nikkel. Ga dus niet mee in de paniekgolf die men soms wel eens rond mobiele telefonie durft te creëren.


Dat wat je niet ziet

Je kan je blootstelling aan elektromagnetische velden natuurlijk zo goed mogelijk minimaliseren door je eigen belgedrag aan te passen, de realiteit is nu eenmaal zo dat je geen invloed op de omgevingsfactoren hebt. We komen namelijk in contact met veel stralingsbronnen zonder dat we het beseffen. Tijdens het lezen van dit artikel heeft je TFT scherm bijvoorbeeld al veel meer straling over je heen gestort dan je draadloze internetverbinding kan genereren en voor wie van een laptop gebruik maakt is de situatie nog meer dramatischer.

De opkomst van de vermogenelektronica heeft voor een geruisloze en onzichtbare revolutie in het aantal aanwezige magnetische velden gezorgd. Sinds de jaren ’80 is het elektromagnetische ruisniveau in de publieke ruimte gevoelig gestegen. In sommige gevallen zelfs zo erg dat radio- en televisiezendmasten een upgrade moesten krijgen om hun signaal nog probleemloos tot bij de ontvanger te krijgen.

Of je het nu wilt of niet, het aantal elektromagnetische velden dat iedere dag door je lichaam snijden neemt dag op dag toe. Hoeft dit problematisch te zijn? Niet noodzakelijk, het hangt van perspectief af. Een enkele zonnevlam overstijgt de door menselijke activiteiten geproduceerde straling ruimschoots. En technici die hun hele leven aan krachtige zendmasten gewerkt hebben krijgen niet meer of minder kanker dan pakweg boekhouders. Sowieso zullen we het effect van deze stralingstoename pas over enkele (tientallen) jaren merken, maar het staat zo goed als vast dat pakweg roken of te weinig beweging een veel groter risico voor je gezondheid inhouden dan de elektromagnetische velden.

In een volgende artikel zullen we wat dieper ingaan op Wi-Fi, DECT en vermogenelektronica.

Afgelopen week werd het academiejaar van de Universiteit Gent plechtig geopend en hiermee zijn zowat alle onderwijsinstellingen met volle kracht terug van start geschoten. Het belooft echter een spannend academiejaar te worden, waarschijnlijk enkel overklast door zijn apotheose het jaar er op. Reden hiervoor zijn de plannen van de Associatie KU Leuven, het grootste universiteit- en hogeschoolverbond van Vlaanderen. Zij wil, met het oog op de migratie van academische opleidingen, een wijdvertakt netwerk van campussen in Vlaanderen opzetten. Meer concreet zullen het groot dozijn hogescholen in de associatie, goed voor 21 locaties in heel Vlaanderen, tot een campus van de KUL verworden. Met dit plan zou de KU Vlaanderen een feit moeten zijn.

Paul Van Cauwenberge, de rector van de Universiteit Gent, weerde zich bij zijn openingstoespraak echter als een duivel in een wijwatervat. Hij beschuldigde de KUL van 'expansiedrang' en waarschuwde voor een terugkerende verzuiling van het hoger onderwijs, opnieuw het katholieke tegen het vrije net. Hij pleit voor een decreet dat de Leuvense plannen tegenhoudt.

In een reactie op de toespraak maant Vlaams minister van Onderwijs Vandenbroucke de KUL aan tot voorzichtigheid. 'Chargeren is nooit verstandig'. Het gebruik van de term 'KU Vlaanderen' is volgens de minister een provocatie naar de andere, vrije collega's toe. Maar Vandenbroucke lijkt niet geneigd de plannen van de KUL te belemmeren. Integendeel geeft hij Gent ook een veeg uit de pan. 'Er is geen nood aan een Calimerohouding', aldus de minister. ‘Men moet de plannen voor een katholieke associatie in Vlaanderen daar niet onmiddellijk afdoen als 'alweer een Leuvens complot'’.

Wat is echter de werkelijke vrees van Van Cauwenberge? En is deze gegrond?

One to rule them all

De echte reden achter de demarche van Van Cauwenberge moet gezocht worden in de almacht van de huidige Associatie KU Leuven. Met 13 hogescholen en 21 campussen overklast dit verbond alle andere associaties ruimschoots. De runner-up, de Associatie Antwerpen, bestaat uit slechts vier hogescholen en dito campussen. Gent doet het met drie hogescholen en locaties, waarvan slechts één buiten Gent. De dominantie van Leuven is dan ook een feit, wat door de vrije associaties niet zo gesmaakt wordt. De KUL gaat met de hoofdbrok van de subsidies aan de haal en kan op zijn eentje zijn stempel op het Vlaams onderwijslandschap drukken.

Juridisch gezien is er echter niets mis met de positie van de Leuvense associatie. Alle katholieke onderwijsinstellingen waren het relatief snel met elkaar eens om samen te gaan, in tegenstelling tot de vrije collega's. De vrije onderwijsinstellingen zijn verdeeld in maar liefst vier regionale associaties, alwaar de Gentse en de Antwerpse Associatie om de hoofdrol strijden.

Het overwicht van de katholieke associatie was de vrije universiteiten al langer een doorn in het oog, maar recent goot Leuven extra olie op het vuur door zijn 'inkantelplannen' bekend te maken. Alle aangesloten hogescholen krijgen een naamtechnische upgrade tot 'Campus KU Leuven' en ook de naamgeving 'KU Vlaanderen' voor de associatie is al gevallen. De academische opleidingen die aan de hogescholen worden gegeven worden zo ‘ingekanteld’ in de universitaire structuur.

André Oosterlinck, oud-rector van de KUL en huidig voorzitter van de katholieke associatie, droomt immers van een eenmaking van de associatie onder de KU Leuven noemer. In de praktijk veranderd er echter weinig, buiten de naamgeving en het feit dat de masteropleidingen in de hogescholen nu ook een universitair diploma krijgen.

De vrije associaties vinden dit echter concurrentievervalsing: door zijn schaalgrootte lijkt de KUL zo alomtegenwoordig te zijn en hebben ze dus een streepje voor bij de nieuwe studenten.

Een ander punt van malcontent in de vrije instellingen is de positie van de eerder vernoemde Oosterlinck. Toen deze nog rector van KUL was heeft hij eigenhandig de katholieke associatie, onder het toelatend oog van toenmalig Minister van Onderwijs Vanderpoorten, gesmeed en zichzelf tot voorzitter benoemd. Zowat alle belangrijke bevoegdheden werden naar de associatie overgeheveld waadoor huidig rector Marc Vervenne nog maar bitter weinig om handen heeft. Een soortgelijke evolutie heeft zich echter ook in de vrije universiteiten afgespeeld, alwaar de rectoren niet meer uit de schaduw van hun voorzitters komen.

De associatievoorzitters hebben de plaats van de rectoren als aanspreekpunt van de overheid overgenomen. Met deze vijf heren praten is voor minister Vandenbroucke namelijk veel handiger dan met de 5 universiteiten en 22 hogescholen aan tafel zitten. De katholieke associatie voert hier, gezien zijn omvang, echter het hoogste woord.

Perceptie

Een ander vaak gehoord argument is dat de masteropleidingen in de hogescholen nu een universitair diploma 'cadeau' krijgen. Dit argument wordt echter uitsluitend door universitaire studenten en commentatoren gehanteerd en niet door de vrije associaties zelf, die weten dat dit enkel met perceptie te maken heeft. De Vlaamse hogescholen zijn namelijk opgericht als academische instellingen die opleidingen van universitair niveau aanboden. Omdat zij echter niet het volledige pakket aan faculteiten, zoals kunst en geschiedenis, aanboden kwamen ze niet in aanmerking voor de titel universiteit. Hogescholen beperkten zich in het aanbieden van nauwverwante opleidingen, bvb technische of medische. Het waren m.a.w. 'beperkte' universiteiten.

Door het hogescholendecreet in de jaren '90 werden de zogenaamde graduatenopleidingen ook aan de hogescholen toegevoegd. Het graduaat, ofte het A1 zoals het voordien genoemd werd, was toen een opleiding die zweefde tussen het secundair en de universiteit (of hogeschool). De toevoeging ervan zorgde dat de hogescholen, althans volgens de perceptie, in het 'middelbare school' sfeertje terecht kwamen. Officieel zijn de opleidingen echter volledig gelijkwaardig, alhoewel naysayers dit vaak betwisten door gelijkaardige doch specifiek afwijkende opleidingen met elkaar te vergelijken. Hogescholen bieden dankzij hun flexibiliteit namelijk academische opleidingen aan die aan universiteiten niet bestaan. Uiteraard zijn deze zaken niet met elkaar vergelijkbaar.

Het echte verschil tussen de academische opleidingen in de hogeschool en de universiteit is momenteel de graad van academisch onderzoek. Hogescholen zijn nog teveel toegespitst op onderwijzen minder op het voeren van onderzoek. Daar moet het zogenaamde academiseringsproces komaf mee maken: hogescholen krijgen nu een groter onderzoeksbudget en moeten jaarlijks hun vooruitgang kenbaar maken aan een visitatiecommissie. De academische hogeschoolopleidingen worden dus sowieso aan de universitaire gelijkgesteld.

En de hogescholen?

Een minder gehoorde stem in dit debat is die van de katholieke hogescholen zelf. Zij worden in dit scenario effectief opgegeten door hun Leuvense broodheer en verliezen hun specifieke eigenheid. Een aantal commentatoren vreest dan ook voor het verloren gaan van de meerwaarde van de hogescholen. Door hun kleinere omvang zijn zij immers flexibeler dan een logge universiteit. Nu worden zo voor alles afhankelijk van Leuven.

Desalniettemin zit er voor de hogescholen niet veel anders op, willen ze blijven voortbestaan. De uitvloeiing van het Bolognaproces zorgt er namelijk voor dat vanaf 2012 alle academische opleidingen naar de universiteit moeten migreren. Dit wil zeggen dat alle masteropleidingen die hogescholen nu geven door universiteiten worden overgenomen. Enkel de professionele bachelors, de vroegere graduaten, blijven op het hogeschoolniveau.

Voor de hogescholen is dit een dubbele kaakslag. Niet alleen verliezen ze hun academische opleidingen aan de universiteiten, de perceptie van minderwaardigheid aan de unief wordt zo ook nog eens in waarheid omgezet. Net daarom hebben de katholieke hogescholen weinig andere keus buiten op het voorstel van de KUL in te gaan.

Dat Minister van Onderwijs Vandenbroucke dan ook niet geneigd is het plan van de KUL te verhinderen heeft alles te maken met het feit dat dit vanuit overheidsperspectief niet meer dan logisch lijkt. De gelijkwaardige opleidingen krijgen nu ook een gelijk diploma, de instellingen waar deze opleidingen worden gegeven krijgen dezelfde naam en de professionele bacheloropleidingen worden volledig aan de - in naam - hogescholen gereserveerd.

Ook voor de KUL zit er weinig anders op. De enorme toevloed aan academische studenten die gepaard gaat met de migratie van de opleidingen kunnen ze niet op hun eentje aan. Bovendien is het onlogisch aangezien identiek dezelfde opleidingen al op de hogeschool worden gegeven. Men kan zich dan ook afvragen of dit scenario niet het doel, of op zijn minst het logische gevolg van de hele Bolognahervormingen was.

Gebrek aan eensgezindheid

En de vrije associaties? Zij kregen van minister Vandenbroucke de raad hun banden meer aan te halen. De kans is immers groot dat zij zich, naarmate 2012 dichterbij komt, in hetzelfde scenario zullen bevinden. Hun aangesloten hogescholen zullen het immers ook maar niks vinden dat zij hun academische opleidingen naar de universiteit zien vertrekken en zullen wellicht hetzelfde plan als de katholieke associatie willen nastreven.

Binnenin de vrije associaties heerst er echter niet bepaald eensgezindheid. Zo is de Associatie Antwerpen al langer dan de katholieke bezig met een ‘upgrade’ tot universitair diploma van sommige opleidingen in haar aangesloten hogescholen. De universiteit Hasselt probeert dan weer nieuwe richtingen te creëren in een poging zich als zelfstandige universiteit te verankeren. En de grootste hulp van katholiek associatievoorzitter Oosterlinck komt er in de figuur van Luc Van den Bossche, de voorzitter van de Gentse associatie. Samen bepalen zij de uitkomst van de commissie-Soete die aanbevelingen voor het rationaliseren van de hogere opleidingen doet.

Leuven lijkt met andere woorden simpelweg van de zwakheid van de vrije associaties gebruik te maken om zijn – logische - plannen versneld uit te bouwen. De vrije universiteiten zullen uiteindelijk, al dan niet onder overheidsdruk of onder druk van hun hogescholen, gedwongen zijn te volgen.

Varsenare. Een typische onooglijke Vlaamse gemeente niet ver van waar ik woon. De enige bezienswaardigheid: een neogotisch kerkje. Verder weet Wikipedia ook te melden dat het de geboorteplaats van wielrenner Johan 'Kheb ze allemaal naar huis gereden' Museeuw is.

Toch is er iets in Varsenare dat fotografen en journalisten van heinde en ver aantrekt. Het is door alle inwoners gekend, enkel spreekt men er niet meer over, zo gewoon is men het al geworden. Het ligt enkele kilometers buiten de dorpskern, in een weideland waar het geluid van wuivend gras en tsjirpende krekels enkel af en toe door de spoorlijn Oostende-Brugge wordt onderbroken. Je moet al wat zoeken om het te vinden. De meeste mensen die er even stoppen zijn fietsers die vanaf de verharde vaartdijk het toevallig gezien hebben. Dit is het dus zeggen ze tegen zichzelf, waarna ze zich even in het haar krabben.

Het wordt regelmatig aangehaald als voorbeeld van wafelijzerpolitiek of slechte politieke planning. Het is iets waar Margritte zich wel goed zou bij voelen. Het is het voorportaal naar Belgie-Absurdistan. Het zijn de spookbruggen van Varsenare. We gingen even op onderzoek uit.

De eerste spookbrug gezien vanop het jaagpad.

Voor wie niet met de feiten bekend is een korte recapitulatie. In de jaren '80 was het in België gebruikelijk de zogenaamde wafelijzerpolitiek toe te passen als het op grote projecten aankwam. Om geen enkele taalgroep, zij het de Waalse of zij het de Vlaamse, te kort te schieten werd het budget voor openbare werken 50/50 verdeeld. Als Vlaanderen een groot project kreeg dan moest ook Wallonië evenveel gelden beschikbaar krijgen en vice versa.

Ergens in die befaamde jaren '80 kreeg Vlaanderen omwille van dit staaltje hoogstaande politieke creativiteit gelden toegewezen om een groot project uit te bouwen. Men was toen volop bezig met de uitbouw van de Zeebrugse haven en men besloot een verbinding Calais-Zeebrugge aan te leggen. De logica was dat Zeebrugse containers zo via de weg naar Calais (of de rest van Frankrijk) konden worden getransporteerd, al dan niet om weer op een boot richting Groot-Brittannië te worden gezet.

Pas nadien daagde het de heren politici dat containers misschien ook wel direct in de haven van Calais of Groot-Britannië gelost konden worden en uiteindelijk zag men af van het project. Men besloot de Expressweg Brugge-Zeebrugge aan te leggen die, via de Brugse buitenring, aansloot op de A17 naar Frankrijk.

In al hun ijver om de belastinggelden tot nut te maken waren er echter al werken aan het Calaisproject gestart. Sommige hiervan konden gerecupereerd worden, maar voor twee opleveringen bleek dat toch iets moeilijker te zijn. Het betreft hier de twee spookbruggen te Varsenare: een volledige viervaksbrug over een ingebeelde, nooit aangelegde weg en een viervaks spoorwegbrug enkele honderden meters verder.

De twee bruggen staan nu te midden van niets en zijn in de wijde omstreken bekend als de beste voorbeelden uit het 'Belgische Blunderboek'. Er loopt geen weg over de bruggen, en de bruggen lopen over geen weg. Noord-Koreaanse toestanden dus.

Het zicht van op de serviceweg.

De spookbruggen bereik je via het jaagpad langs het kanaal Brugge-Oostende. Het is even zoeken aangezien je de brede Expressweg N377 (overigens ook een redelijk nutteloos tracé) net over het kanaal moet verruilen voor een obscuur weggetje nauwelijks een wagen breed. Na enkele kilometers zie je aan de rechterkant de absurditeiten opduiken.

Tot enige tijd geleden moest je aan de lenige kant zijn om de dingen te bereiken. De - overigens in goede staat verkerende - onderhoudsweg was afgezet met een groot metalen hekken. Dit hekken bleek nu verwijderd en we konden met de wagen tot bij de bruggen rijden. Het voelde absurd aan, in het midden van niets dergelijke fysiek imposante kunstwerken van nutteloosheid aan te treffen.

Of toch niet zo nutteloos? Enkele mountainbikers bleken de site te gebruiken om hun kunsten uit te halen en een sporenonderzoek bleek uit te maken dat ook quads en crossmotors de hellingen regelmatig frequenteerden. Een voorgaand onderzoek op het alwetende internet bleek ons ook te vertellen dat de locatie als avondlijke ontmoetingsplaats voor homo's dienst deed, iets waar we voldoende bewijslast van aantroffen.

Te voet beklommen we de helling naar de eerste viervaksbrug. Op de helling zelf bleek alles nog normaal, alsof je een kleine, met gras begroeide heuvel beklom. De absurditeit sloeg pas toe bij het bereiken van de top, alwaar het lange gras via een strook gravel plots overgaat in een in perfecte staat verkerende viervaks tarmacbaan, compleet met vangrails, afvoergoten en rioolputjes. Even keken we rond ons of we niet per toeval terug op de brug van de N377 staan maar nee, ons omringde enkel weiland en grazende koeien. Margritte, eat your heart out.

Bij het bereiken van de top: vier in perfecte staat verkerende rijvakken.


Zelfs de rioolputjes zijn nog in werkende staat, alhoewel de Chinezen wellicht met het deksel zijn gaan lopen.

Dat de brug technisch gezien in een goede staat verkeerd is niet bepaald een wonder. Als om de absurditeit met een bizarre afwerkingslaag te bedekken is het namelijk zo dat de bruggen jaarlijks nog een onderhoud krijgen. Zoiets is namelijk bij wet verplicht. Wie zijn de Belgen om tegen de wet te zondigen? De reden dat ze nog niet afgebroken zijn is omdat de kost om ze te behouden aanzienlijk lager ligt dan de kost om ze af te breken. Nu zijn er echter grotere herstellingen nodig en heeft het stadsbestuur toch beslist om ze af te breken. Volgens het laatste nieuws ergens in 2012.

Ondanks het onderhoud heeft de natuur toch verwoed geprobeerd deze vreemde bouwsels in te palmen. Langs de balustrades groeien enkele bomen die we jaren oud schatten en braamstruiken slingeren zich naar de vangrails toe. Op de tarmac zelf zien we enkele rubbersporen, profielbanden van crossmotors. De gemetaalverfde vangrails zelf zien er nog nieuw uit, maar hetzelfde kan niet van de corroderende balustrades gezegd worden.

Als we even over de balustrade kijken wordt ons absurd gevoel nog sterker. Waar je op zijn minst een tweevaksweg verwacht is er enkel gras. De enige voertuigen die onder deze brug passeren zijn de tractor en aanhangwagen van een aanpalende boer. Enkele malen per jaar, als hij de koeien van en naar het veld brengt. Aan de horizonten zien we enkel bomen en landbouwvelden, doormidden gesneden door een spoorlijn en een kanaal. Het geluid van de wind en de krekels overheerst, met af en toe een verre bel van een spooroverweg.

Zicht vanop de brug.


Zicht onder de brug.

De trein! We richten onze blik naar het zuiden, net op tijd om de trein van Oostende naar Brugge in de tweede nutteloze brug te zien duiken. Enkele honderden meters verder ligt namelijk de zus van de knaap waarop we nu staan: een kleinere doch zo mogelijk nog meer absurde constructie. Een vierkantige gelijkgrondse tunnel waar twee sporen door lopen. Nut: geen.

We dalen van de viervaksbrug af en stappen terug in de auto. We rijden enkele honderden meters verder naar de tunnel. De tarmac serviceweg houdt hier op en we moeten over een kortgemaaide grasweg verder. Een grote blinde muur verspert uiteindelijk onze weg. De gelijkgrondse tunnel lijkt groter dan we vanop de brug zouden denken. Aan weerszijden steken 'vleugels' uit: aanhechtingen voor het nooit aangelegde wegdek dat zich nu enkele meters boven ons hoofd zou moeten bevinden. De betonijzers steken metershoog uit, geduldig wachtend op de tarmac die nooit zal komen.

Er is geen enkele manier om op de metershoge tunnel te komen. Sinds zijn oplevering heeft er wellicht nooit meer iemand voet op gezet. Net zoals op de eerste brug hebben struikgewassen de rol van auto's overgenomen. Hoge betonnen balustrades verhinderen dat de struiken stenen op de sporen kunnen gooien. Je weet maar nooit.

Het geluid van de bel van een overweg een kleine kilometer verder komt aangewaaid. Dit wordt een mooie foto, daar zijn we zeker van. We spoeden ons, voorzien van gummilaarzen, door het lange bermgras tot we een tiental meters van de brug staan. We horen de trein aankomen. Wachten, wachten ... sluiterknop! NMBS treinstel 1306 wordt door ons op foto vereeuwigd terwijl het de koningin der nutteloze werken induikt.

Bekomen van de absurditeit en met onze geheugenkaart vol trekken we terug huiswaarts. We volgen het jaagpad terug en rijden onder de brug van de N377 door ... of toch niet. Blijkt dat ze in Varsenare wel iets hebben met nutteloze tunnels. Nauwelijks vijf meter naast de brug over het jaagpad en het kanaal blijkt een tunnel in de helling van de brug te zijn gemaakt. De weg die er door loopt leidt naar ... het jaagpad. Fantastisch toch.

Fotovoltaïsche cellen: nuttig maar niet zo rendabel.

Een solar farm bestaande uit zonnetroggen.

De in België ontwikkelde lineaire Fresnel reflector.

De Solar Two zonnetoren die model staat voor het Spaanse Solar Tres.

Een Beacon Power vliegwielsysteem.

De Atom Processorcore

De Atom als stand-alone processor.

De Asus EEEPC 901.

Woops. Sorry guys.