Een simpel gloeilampje

De bevolking van de planeet nadert nu de 7 miljard — een verhoging van ongeveer 5 miljard mensen in enkel de afgelopen vijf decennia — en de totale bevolking zal waarschijnlijk met nog eens 1 miljard mensen in het volgende decennium stijgen. De analisten verwachten nu dat de ‘kopende’ middenstand met ongeveer 1.8 miljard in de volgende 12 jaar zal toenemen.

Waarschijnlijk heeft u wel eens gelijkwaardige prognoses gezien, en alhoewel u best kunt voorstellen en daarmee weet dat een extra paar miljard mensen een duurzaamheids uitdaging vertegenwoordigt. Lastig blijft het altijd om de overzien hoeveel dit dan wel is, om dit echter te maken bekijken we dit aan de hand van het volgende (simpele) voorbeeld. Wat betekent het als we 1 miljard burgers van de wereld één enkele 60 watts gloeiende gloeilamp te geven.

Elke bol weegt ongeveer 0.7 ons, met inbegrip van de verpakking, zodat een miljard het tot een gigantische 20.000 metrische tonnen schopt, of ter vergelijking 15.000 Toyota Prius’en. U begreep natuurlijk al dat het vermenigvuldigen van om het even wat, met miljard een groot aantal maakt, maar zelfs van dit eenvoudige geval begint u om een gevoel voor te krijgen hoe
dramatisch is de schaal in ‘real-world’ termen.

Nu zetten we die gloeilampen aan. Als we dit tegelijkertijd doen, zouden ze 60.000 megawatt elektriciteit verbruiken — en dat zou 120 nieuwe 500 megawatt elektrische centrales vereisen om hen brandend te houden. Gelukkig, zullen onze denkbeeldige consumenten hun gloeilampen slechts vier uur per dag gebruiken, zodat zijn ‘maar’ 10.000 megawatt op een om het even welk bepaald ogenblik nodig hebben. Dit betekent nog steeds dat we nog 20 nieuwe 500 megawatt elektrische centrales nodig zullen hebben. Als deze met kolen worden gestookt, brandt elk van die installaties 1.43 miljoen ton steenkool per jaar.

Dat klinkt niet als een goed idee vanuit een ecologisch (duurzaamheids) perspectief, dus gaan we proberen zonnekracht (zonne-energie) voor onze gloeilampen te gebruiken. Als we hiervoor  huidige in de handel verkrijgbare zonnetechnologie gebruiken, zouden we ruwweg 50 vierkante kilometer zonnepanelen, of meer dan één derde van San Francisco of Boston nodig hebben. Dit lijkt dus ook niet zo’n goede optie.

Dus proberen we hiervoor in de plaats windenergie! We hebben dan nog één tiende van alle beschikbare windenergie nodig, die in de wereld in 2007 wordt geproduceerd, alleen om die nieuwe gloeilampen voor een paar uren te houden per dag.

Dit is de schaal waarin we kijken als we over één miljard consumenten, van om het even welk product of de dienst spreken. Duizenden of miljoenen ton materiaal. Duizenden of miljoenen megawatt. En het gaat maar door….

Denk dan ook eens na over de grondstoffen die worden verbruikt om tot die gloeilampen te komen. De energie die nodig is voor het maken, de energie gebruikt voor het ‘mobiliseren’ van de fabrieksarbeiders, de verpakkende materialen, de schepen en de vrachtwagens die voor distributie worden gebruikt. En uiteindelijk, het afval dat gerealiseerd is als wij eenmaal het aantal van 1 miljard gloeilampen hebben. En als we dit ‘duurzaamheid probleem’ al realiseren bij het  leveren van één enkele gloeilamp aan een miljard mensen, wat gebeurt er wanneer deze miljard mensen fornuizen, ijskasten, TV’s, computers, mobiele telefoons, radio’s en auto’s willen? Wat gebeurt wanneer zij straatlantaarns, goedkope luchtreis, hotels, en restaurants willen?

U krijgt het idee?

Ingenieurs/ontwikkelaars, worden reeds vandaag uitgedaagd door het milieueffect van producten en de diensten — en de uitdaging zal blijven groeien aangezien de wereldeconomie groeit. Dientengevolge, gaat de schaal van onze innovatie de schaal van de vraag naar duurzame producten en de diensten moeten vinden.

Deze innovatie hebben we op heel veel vlakken nodig. Kijkend naar het eerder gebruikte lampen voorbeeld,  dan hebben we de innovatie van de compacte neonlichtbol nodig, die het aantal nieuwe elektriciteitscentrales vermindert van 20 tot 5. De innovatie van betere zonne- en wind geproduceerde energie die ons zal helpen om de bouw van die centrales te vermijden en de innovatie van betere productontwerpen die minder natuurlijke rijkdommen en meer vernieuwbare materialen gebruiken.

De kern van de  uitdagingen mbt. Eco-engineering.
De verantwoordelijkheid van Eco / Duurzaamheid blijft moeilijk en niet in kaart gebracht grondgebied voor de meeste ingenieurs, ondanks de onhoudbare aard van de producten en de diensten van vandaag.

Vijf bijzondere uitdagingen zijn er op dit moment continu:

*       Het aantal mogelijke milieueffecten is groot, en elk effect kan op zich en uit zichzelf, moeilijk zijn te om te berekenen.

*       De zeer belangrijke effecten van product(en) kunnen buiten het bedrijf liggen, dat dit product fabriceert. Bijvoorbeeld, kan er een groot zoetwater effect zijn bij één van uw toeleveranciers aangezien zij een deel van uw product maken.

*       De meeste pogingen om effecten op één gebied te verminderen resulteren ergens anders in negatieve effecten. Gebruiken van windenergie is beter dan verbranden van steenkool vanuit het standpunt van Green House Gasses (GHG), maar het impliceert de vervaardiging van windturbines en visueel effect aan het natuurlijke landschap.

*       De inruil van milieu effecten impliceert vaak dingen die, aan de oppervlakte weinig met elkaar gemeen lijken te hebben. Bijvoorbeeld, wat zijn de kosten om bomen te hakken voor papieren zakken, tegenover de korte en lange termijn afvalkwesties van plastic zakken?

*       De ingenieurs denken te weten hoe hun producten zullen worden gebruikt, maar de klanten gebruiken producten hoe zij dat willen. Kon Henry Ford de schaal van de gedragsverandering hebben voorzien, die uit de wijdverspreide beschikbaarheid van betaalbare auto’s voortvloeide?

Voorts zeer wordt weinig formele opleiding wordt geconcentreerd bij eco-engineering, ondanks de lawine van pers over „groene“ producten en milieuvriendelijk ontwerp. Het is geen deel van het kernleerplan in de meeste techniekscholen; het is geen gemeenschappelijk onderwerp voor trainingscursussen op het werk; het is zelfs moeilijk om webinar over eco-verantwoordelijke techniek te vinden. Daarom is het vaak moeilijk voor ingenieurs  om te beginnen.

En er zijn 7 miljard redenen waarom we werkelijk moeten gaan beginnen.