Honderd jaar geleden legden de fysici Heisenberg en Schrödinger de basis voor de kwantummechanica. Toen gold het als fundamenteel onderzoek waarover niemand kon zeggen of het ooit maatschappelijk nut zou hebben. Pas tientallen jaren later bleek dat het geval, toen multinational IBM in 1947 de eerste transistors bouwde. Het bleken noodzakelijk bouwstenen van de moderne computer. Inmiddels zijn laptops en mobiele telefoons niet meer weg te denken uit de samenleving. Volgens hoogleraar René van Roij geeft dit voorbeeld goed weer hoe onmisbaar bèta-onderzoek is, maar ook hoe de toepasbaarheid ervan zich niet altijd laat voorspellen. “De basis voor de computers van nu werd honderd jaar geleden gelegd”, zegt hij. “En destijds kon niemand dat voorzien.”

Pathways to Sustainability 

Met de community Science for Sustainability geeft Van Roij, zelf natuurkundige, de bètawetenschappen een steviger positie in het Utrechtse onderzoek naar een duurzame toekomst. Dat onderzoek verenigt zich in het strategische thema Pathways to Sustainability. Wetenschappers met uiteenlopende disciplines, van rechten tot economie tot natuurwetenschappen, denken samen na over oplossingen voor uitdagingen waar we voor staan, waaronder opwarming van de oceanen en de atmosfeer, een stijgende zeespiegel, het produceren en opslaan van hernieuwbare energie, het verlies van biodiversiteit en vervuiling van bodem, water en lucht.

Implementatie 

De bètawetenschappen kunnen binnen dit Utrechtse onderzoek extra aandacht gebruiken, vindt Van Roij. “Soms heb ik het idee dat men denkt dat de technieken voor de energietransitie er allemaal zijn en dat het nu een kwestie is van implementatie”, zegt hij. “Dat de energietransitie dus in de eerste plaats een implementatievraagstuk is. Maar dat is niet in alle gevallen zo. Er zijn genoeg urgente en toekomstige problemen waarvoor de huidige ontwikkelingen in de bètawetenschappen onmisbaar zullen blijken. Wellicht net zo onmisbaar als de kwantummechanica is gebleken voor de ontwikkeling van computers.” Denk aan ontwikkelingen in de materiaalkunde waar wetenschappers werken aan innovatieve materialen die bijvoorbeeld gebouwen kunnen koelen en CO2 uit de lucht halen, of aan de anorganische scheikunde waar nieuwe katalysatoren worden ontwikkeld die de energiesector verduurzamen.

Informatieverwerking 

Nog een voorbeeld: “Als je de groei van het energieverbruik van datacenters doortrekt naar twintig jaar in de toekomst, dan verbruiken computers tegen die tijd honderd procent van alle energie die we nu opwekken. Dat is misschien geen acuut vraagstuk, maar wel op de middellange termijn”, aldus Van Roij. “Brain-inspired computing zou zomaar bij kunnen dragen aan een oplossing. Het is een manier van informatieverwerking geïnspireerd op de hersenen die fundamenteel anders is dan de huidige informatieverwerkingstechnieken én veel energiezuiniger. Het is nu nog fundamenteel onderzoek en we weten niet wat het daadwerkelijk gaat opleveren. Maar als we het niet doen, is dat een gemiste kans.”

Duurzaamheidsvraagstukken 

Suzanne Hangx is universitair docent bij de faculteit Geowetenschappen en trad een half jaar geleden toe tot het bestuur van de community. Ook zij vindt dat de bètawetenschappen van wezenlijk belang zijn voor de energietransitie en andere duurzaamheidsvraagstukken. Zo is aardwetenschappelijk onderzoek noodzakelijk voor het verantwoord opslaan van waterstof in de diepere ondergrond, stelt ze.

“Om duurzame energie te gebruiken op dagen dat de zon minder schijnt of de wind minder waait, kijken we naar mogelijkheden om die energie om te zetten in waterstof en dat op te slaan. De enige plek waar we hiervoor genoeg ruimte hebben is de ondergrond, op een paar kilometer diepte”, legt ze uit. “Echter, het ondergronds opslaan van waterstof is een heel andere manier van omgaan met de ondergrond dan we gewend zijn. En om dit veilig en efficiënt te kunnen doen, moeten we begrijpen en kunnen voorspellen hoe de ondergrond reageert. Daarvoor is meer kennis nodig van hoe de ondergrond werkt en binnen aardwetenschappen onderzoeken we dat. Daar bestuderen we onder andere hoe gesteenten zich gedragen als gevolg van dit soort menselijk handelen.”

S4S graduate programme 

Een belangrijk wapenfeit van de community in het afgelopen jaar is het S4S graduate programme. Dat programma bestaat uit acht promotieplekken voor studenten die hun eigen voorstel hebben geschreven voor onderzoek op het gebied van duurzaamheid. Een vereiste is dat het onderzoek een interdisciplinair karakter heeft: er moeten tenminste twee (bèta)wetenschappelijke disciplines in samenkomen. In 2022 zijn de eerste vier promovendi aan hun onderzoek begonnen. De andere vier starten dit kalenderjaar.

Ontmoetingen met andere onderzoekers 

Daarnaast zetten Van Roij en Hangx nu vooral in op ontmoetingen met onderzoekers uit de andere community’s van Pathways to Sustainability. Het devies is dat de dialoog ervoor zorgt dat de bètawetenschappen enerzijds en de sociale, juridische en economische wetenschappen anderzijds beter op elkaar aansluiten. Want als je van elkaar weet waar je mee bezig bent, kun je nagaan of je iets voor elkaar kunt betekenen. “De weg naar een duurzame samenleving is niet alleen een implementatievraagstuk, maar natuurlijk ook niet een puur technologische uitdaging”, vindt Van Roij. “Het zou goed zijn als wetenschappers uit alle disciplines zich dat realiseren.” 

Door: Nationale Onderwijsgids