LOW←TECH MAGAZINE Nederlands

Boerderij op Menskracht

Tue, 03 Oct 2023 00:00:00 +0000

Het is 2050 en de Nederlandse landbouw is volledig klimaatneutraal. De mechanisering is teruggedraaid, er werken weer meer mensen op het veld, boederijen zijn opnieuw kleiner geworden. Technologische innovatie heeft er voor gezorgd dat het werk op de boerderij een stuk comfortabeler, ergonomischer, veiliger en efficiënter kan.

Steeds minder boeren

Gedurende het grootste deel van de geschiedenis draaide de landbouw grotendeels op menskracht. Vanaf de neolitische revolutie (ongeveer 10.000 jaar geleden) tot aan het begin van de Industriële Revolutie werkte meer dan 75% van de globale beroepsbevolking in de landbouw. Sinds de negentiende eeuw werd dat aandeel steeds kleiner. Het daalde tot 51% in 1970 en tot 27% in 2020, toen wereldwijd ongeveer 1 miljard mensen op het land werkte. ¹²

Er waren echter grote regionale verschillen. In 2018 was slechts 5,9% van de Europese beroepsbevolking en 1,7% van de Noord-Amerikaanse beroepsbevolking werkzaam in de landbouw, terwijl dat aandeel in minder geïndustrialiseerde landen veel hoger lag: bijna 26% in Azië en meer dan 53% in Afrika. Ook binnen Europa waren er grote verschillen. Nederland was in 2020 wereldwijd koploper op het vlak van mechanisering, met slechts 1,2% van de beroepsbevolking werkzaam in de landbouw – minder dan 125.000 mensen op een totaal van ongeveer 10 miljoen.

Steeds meer machines en fossiele brandstoffen

Een belangrijke reden voor het dalende aandeel landbouwers in de beroepsbevolking was mechanisering. ²³⁴ Taken die eeuwenlang manueel of met lastdieren werden uitgevoerd, werden in de moderne tijd steeds vaker afgehandeld met behulp van machines en fossiele brandstoffen.

Zo daalde het aandeel menselijke arbeid in de landbouw globaal met 9,5% tussen 1971 en 2017, terwijl het gebruik van fossiele brandstoffen toenam met 38%. In Nederland was de opmars van fossiele brandstoffen in de voedselproductie nog opmerkelijker: het energieverbruik steeg met 400% tussen 1950 en 2020.

De mechanisering in de landbouw ging samen met een trend naar steeds grotere boerderijen. Het gebruik van machines kostte veel startkapitaal, waardoor boeren steeds afhankelijker werden van banken en gedwongen werden om steeds grootschaliger te produceren – voor een karig inkomen.

Afbeelding: De boeren zijn boos. Foto: Melle Smets.

Begin jaren 2020 werd duidelijk dat deze evoluties enorme maatschappelijke kosten veroorzaakten. Een grootschalige, op fossiele brandstoffen draaiende landbouw was niet compatibel met het terugdringen van emissies om de klimaatverandering tegen te gaan.

Bovendien had de Nederlandse voedselproductie een nadelige invloed op het milieu en de gezondheid door vervuiling met stikstof en toxische chemicaliën, afkomstig van chemische gewasbescherming. Bodemerosie en afnemende biodiversiteit bedreigden het voortbestaan van de landbouw op langere termijn. Tot overmaat van ramp kon Nederland ondanks alle technologie niet in de eigen voedselproductie voorzien. Het grootste deel van de Nederlandse landbouwopbrengst (75%) was bestemd voor uitvoer, en tegelijk werd heel veel voedsel ingevoerd.

Stijging arbeidsproductiviteit is wassen neus

Het was niet eenvoudig om de Nederlandse landbouw een andere richting uit te sturen. Lange tijd leefde het idee dat er zonder grootschalige technologie niet voldoende voedsel kon worden geteeld. Door de inzet van fossiele brandstoffen en machines kon er in 2020 ongeveer 17% meer voedsel op een hectare worden geteeld dan in 1950. De arbeidsproductiviteit – het aantal hectare dat 1 persoon kan bewerken – nam zelfs toe met 73%.

Gaandeweg groeide echter het inzicht dat de technologie en de schaalvergroting die hiervoor verantwoordelijk waren, ook indirecte arbeid en landgebruik met zich meebrachten, vaak buiten de Nederlandse grenzen. [4] Het gaat dan om het verbouwen van veevoer, het ontginnen van materialen, het produceren van landbouwmachines, kunstmest, bestrijdingsmiddelen, antibiotica, enzovoort.

Afbeelding: Boerderij op menskracht, tentoongesteld op "Kunst van hier tot ginder". Foto: Melle Smets.

Toen deze indirecte input mee in rekening werd gebracht, bleek dat de arbeidsproductiviteit en de opbrengst per hectare nauwelijks waren toegenomen. Het enige voordeel van de grootschalige mechanisering was dat er minder Nederlanders op het veld werkten. Het was tijd voor een fundamentele omslag in het landbouwbeleid. Die kwam er uiteindelijk in 2027, toen boerenprotesten in Den Haag uitmondden in grootschalige vernielingen en de aanval op de toenmalige minister van Landbouw.

Minder machines, meer menskracht

In het nieuwe landbouwbeleid werden de belangrijkste trends van de afgelopen decennia omgedraaid. Er werd opnieuw meer menskracht (en dierkracht) ingezet, en minder machines. Boerderijen werden weer kleiner, en Nederland begon in de eerste plaats voor eigen consumptie voedsel te telen. De ommekeer in het landbouwbeleid was echter geen terugkeer naar het verleden. Er werden veel nieuwe machines en gereedschappen ontwikkeld. Innovatie was niet langer exclusief gericht op het verminderen van de arbeidskrachten. De nadruk van de technologische ontwikkeling lag nu op het aangenamer, efficiënter, ergonomischer, gezonder en veiliger inzetten van menskracht. ⁴

Voor de komst van de mechanisering was werken in de landbouw flink zwoegen. ⁵ Veel manuele handelingen waren niet ergonomisch en maakten dat mensen al op relatief jonge leeftijd met veel lichamelijke problemen kampten. Bijvoorbeeld manueel onkruid wieden of graan oogsten met een sikkel impliceert dat de landbouwer zowat de hele dag in een gebogen positie staat, vaak met zware rugklachten als gevolg.

Dankzij het gebruik van lichte voertuigen met ligbedden, voortbewogen door een zonnepaneel en een elektrische motor, kon onkruid worden gewied zonder rugklachten. Graan oogsten met een zeis in plaats van een sikkel had een vergelijkbaar effect. ⁶ In 2030 werden 10.000 Nederlanders opgeleid in het kundig hanteren van de zeis, die enige vaardigheid vereist. Gaandeweg werden ook steeds meer ossen en werkpaarden ingezet.

Afbeelding: Boerderij op menskracht, detail. Tekening: Melle Smets.

Een belangrijke ontdekking tijdens deze periode was dat grootschalige landbouwmachines helemaal niet zo energie-efficiënt waren als gedacht als ook de input van energie in rekening wordt gebracht. Zo leverde een vergelijking tussen vijftien historische en moderne technieken voor het oogsten van graan de conclusie op dat slim ontwikkelde manuele oplossingen vijf keer energie-efficiënter zijn dan ouderwetse manuele technieken. ⁶ Grootschalige, op fossiele brandstoffen draaiende machines bleken slechts 1,75 keer efficiënter te zijn. Vooral op pedaalkracht werkende machines voor het bewerken van landbouwgewassen kunnen veel menskracht besparen, omdat ze de menselijke energieproductie met een factor drie tot vier verhogen.

Ten gevolge van deze ontwikkelingen blijft de toename van het aantal werkkrachten in de Nederlandse landbouw in 2050 beperkt tot zo’n anderhalf miljoen mensen – ongeveer 15% van de beroepsbevolking. De grotere nood aan arbeidskrachten tijdens het oogstseizoen wordt opgelost door tijdelijk een groter deel van de bevolking in te schakelen, die in de late zomer een aantal weken of maanden op het land kamperen.

Vooral de beruchte oogstfeesten die daarbij horen, maken dat er tot nog toe geen enkel probleem is om voldoende tijdelijk arbeidskrachten te vinden. Veel groenten en fruit worden geteeld in moestuinen, waar zowat elke Nederlander zonder morren wel een aantal uur per week spendeert. Vooral de sociale contacten worden geapprecieerd – eenzaamheid is niet langer een probleem in ons land.

Minder vlees, meer peulvruchten

De landbouw verduurzamen impliceerde ook een ander dieet. De veestapel is grotendeels geliquideerd en het aandeel van vlees in het dieet is met 80% verminderd. De varkens en koeien die zijn overgebleven, eten (respectievelijk) voedselafval en gras, en niet langer graan of soja. De vleesproductie verder terugdringen blijkt ongewenst omdat varkens en koeien goede mest leveren. ⁷ Wel zijn de meeste koeien nu ossen – gecastreerde stieren – omdat die niet alleen mest en vlees leveren maar ook als lastdier worden ingezet. Nu er steeds meer werkpaarden worden gefokt – een vaardigheid die in 2020 nagenoeg verdwenen was – is het aantal melkkoeien nog verder gedaald. Kaas en boter zijn dus niet langer typische Nederlandse producten. ⁵

Als basisvoedsel wordt ingezet op de productie van aardappelen, noten, groenten en peulvruchten. Peulvruchten zijn bijzonder rijk aan proteïnen en vormden gedurende het grootste deel van de geschiedenis het basisvoedsel in de landbouw. Ze zijn erg voedzaam, makkelijk te kweken, hebben geen bemesting nodig, verbeteren de vruchtbaarheid van de grond, en bevorderen de natuurlijke biodiversiteit. ⁸ Het is pas sinds de vorming van grote staten dat graan de rol van peulvruchten overnam. ⁹

Afbeelding: Boerderij op menskracht, detail. Tekening: Melle Smets.

Het nieuwe landbouwbeleid in Nederland zet met name in op de productie van tempeh, een gefermenteerd product dat oorspronkelijk uit Indonesië komt. Verse tempeh heeft een smeuïge vleessmaak en kan uit de meeste peulvruchten worden gemaakt. Het bereidingsproces kost weinig energie – de lagetemperatuurwarmte wordt deels geleverd door warmte uit mesthopen.

De verwarmde kassenteelt is volledige verdwenen. De meeste groenten en fruit worden nu in moestuinen geproduceerd. Het was al lang bekend dat de productiviteit van moestuinen hoger is dan die van de landbouw, omdat er meer aandacht aan de gewassen wordt besteed. ¹⁰¹¹ Bovendien worden er nu veel meer variëteiten geteeld, zodat het voedselaanbod een stuk diverser is geworden. Groenten- en fruitsoorten moeten niet langer geschikt zijn om een mechanische behandeling en transport te ondergaan. Met de schaalverkleining en de verandering in het dieet verdween ook de nood aan een koudeketen voor de bewaring van voedsel. Seizoensgebonden groenten worden vers geplukt of op het land zelf bewaard, en het resterende vee wandelt via veedreven zelf naar de markt.

Minder stad, meer platteland

Het nieuwe landbouwsysteem en de transitie naar een duurzame samenleving op menskracht heeft Nederland ingrijpend veranderd. Alle grote steden hebben inwoners verloren en hier en daar beginnen stadsdelen te verkommeren tot ruïnes. Het is slecht boeren en tuinieren op de vervuilde gronden van de Randstad en daarbij is een deel economische activiteit uit de steden verdwenen. Veel mensen zijn weer naar het platteland verhuisd. De dorpen zijn weer groter geworden en de Nederlandse bevolking leeft meer verspreid dan voorheen. Dat maakt ook autonome energieproductie een stuk eenvoudiger.

Afbeelding: Kaart van Nederland in 2050.

Anno 2050 zijn de natuurreservaten in Nederland volledig verdwenen. Die dateren uit een tijd toen de mens het idee had boven de natuur te staan. Sinds de verduurzaming van de landbouw is het besef gegroeid dat mens en natuur niet langer van elkaar gescheiden moeten worden. Menselijke ingrepen hebben de natuurlijke biodiversiteit zelfs bevorderd. Zo heeft het aanleggen van hakhoutplantages tot een explosie van vlindersoorten geleid. De kweek van peulvruchten betekende een boost voor de bijenpopulaties. Met het afbouwen van de veestapel en het stopzetten van chemische gewasbestrijding zijn ook de waterlopen weer zuiver geworden.

Dit scenario werd bedacht voor kunstfietsroute Kunst van hier tot ginder, 10 tot 11 juni 2023. Lokatie Windmolen, Bokkelerweg, Wesepe.

Human Power Plant: Scenario 4 de boerderij op menskracht
Tekst: Kris De Decker
Tekening: Melle Smets
Ontwerp kaart: Arvand Pourabbasi, Golnar Abassi

Tentoongesteld op Kunst van Hier tot Ginder.

Mogelijk gemaakt door Kunstenlab

Meer toekomstscenario’s op de website Human Power Plant.

Grigg, David B. “The World’s Agricultural Labour Force 1800-1970.” Geography (1975): 194-202. ↩︎
Nag, P. K., and L. P. Gite. Human-Centered Agriculture: Ergonomics and Human Factors Applied. Springer Nature, 2020. ↩︎ ↩︎
Rasmussen, Wayne D. “The mechanization of agriculture.” Scientific American 247.3 (1982): 76-89. ↩︎
Smit, Meino. De duurzaamheid van de Nederlandse landbouw: 1950–2015–2040. Diss. Wageningen University and Research, 2018. ↩︎ ↩︎
Scholliers, Peter. “Geschiedenis van de techniek in Nederland. De wording van een moderne samenleving 1800-1890. Deel I. Techniek en modernisering. Landbouw en voeding.” Revue belge de Philologie et d’Histoire 74.3 (1996): 1028-1029. ↩︎ ↩︎
Franco, Walter, and Matteo De Piccoli. “Intermediate agricultural machines energy efficiency: the example of harvesting and threshing.” Advances in Italian Mechanism Science: Proceedings of the 3rd International Conference of IFToMM Italy 3. Springer International Publishing, 2021. ↩︎ ↩︎
Fairlie, Simon. Meat: A benign extravagance. Chelsea green publishing, 2010. ↩︎
Ferreira, Helena, Elisabete Pinto, and Marta W. Vasconcelos. “Legumes as a cornerstone of the transition toward more sustainable agri-food systems and diets in Europe.” Frontiers in Sustainable Food Systems 5 (2021): 694121. ↩︎
Scott, James C. Against the grain: A deep history of the earliest states. Yale University Press, 2017. ↩︎
Crouch, David, and Colin Ward. The allotment: its landscape and culture. Faber and Faber, 1988. ↩︎
Kropotkin, Petr Alekseevich, and Colin Ward. Fields, factories and workshops tomorrow. London: Allen & Unwin, 1974. ↩︎

Kan een moderne samenleving op menselijke spierkracht draaien?

Sun, 28 May 2017 00:00:00 +0000

Image: [A human powered student room](http://www.humanpowerplant.be/2017/05/for-rent-750-human-powered-student-rooms.html), Golnar Abbasi.

In tegenstelling tot zonne-energie en windenergie is menselijke spierkracht altijd beschikbaar, ongeacht het seizoen of het uur van de dag. In tegenstelling tot fossiele brandstoffen is menselijke spierkracht dan weer een schone energiebron, die bovendien alleen maar toeneemt naarmate de bevolking groeit.

In de Human Power Plant onderzoeken kunstenaar Melle Smets en Lowtech Magazine de mogelijkheden van menselijke energieproductie in een moderne maatschappij. Hoe zou de wereld eruit zien als alle elektriciteit door spierkracht wordt opgewekt? Kunnen we met alleen maar spierkracht een moderne levensstijl volhouden?

De Human Power Plant is zowel een technische als een sociale uitdaging. Technisch, omdat er nauwelijks wetenschappelijk en technologisch onderzoek is verricht naar door mensen aangedreven machines. Sociaal, omdat menselijke spierkracht als enige energiebron gemotiveerd moet worden om energie te leveren.

De Human Power Plant is onderdeel van de Zero Footprint Campus, een project op het Utrecht Science Park van de Universiteit Utrecht. Net zoals de rest van de maatschappij vragen universiteiten zich af hoe ze duurzamer kunnen werken. Hoewel milieu vaak een belangrijk onderwerp is in onderwijs en onderzoek, resulteert die kennis zelden of nooit in een duurzame campus. De Zero Footprint Campus geeft twaalf kunstenaars de ruimte om, in samenwerking met studenten, professoren en onderzoekers, zo’n toekomstige campus vorm te geven.

De lange geschiedenis van menselijke spierkacht

Gedurende het grootste deel van de geschiedenis was de mens zelf de belangrijkste bron van mechanische energie. Het bouwen van steden, het graven van kanalen, de productie van voedsel, het wassen van kleren, het maken van meubilair, het organiseren van communicatie en transport: het gebeurde allemaal grotendeels met menselijke spierkacht als energiebron.

Paarden, ossen en zelfs honden werden ingezet als extra energiebron voor transport, landbouw of andere doeleinden, terwijl windmolens en watermolens vanaf de late middeleeuwen werden gebruikt voor het malen van graan. Maar het gros van het werk leverden we gewoon zelf. Alleen voor thermische energie rekende de mens op brandstoffen: het verbranden van hout en turf zorgde voor verwarming, koken en industriële processen zoals zout- en glasproductie.

Vandaag speelt menselijke spierkracht vrijwel geen enkele rol meer in de productie van mechanische energie. Die wordt nu grotendeels geleverd door fossiele brandstoffen, ofwel als primaire brandstof (bijvoorbeeld in het geval van de auto) of als energiebron voor de productie van elektriciteit, waarmee vervolgens miljoenen soorten machines en toestellen worden aangedreven. Doorheen de twintigste en eenentwintigste eeuw werd spierkracht steeds minder belangrijk. Zelfs de miniemste fysieke inspanningen zijn nu vervangen door een alternatief met een snoer of batterijen.

Voordelen van menselijke spierkracht

Deze “vooruitgang” heeft een prijs. De moderne samenleving is voor haar dagelijkse functioneren volledig afhankelijk van fossiele brandstoffen en elektriciteit. Fossiele brandstoffen als steenkool en gas zijn niet oneindig voorradig en daarbij veroorzakers van veel problemen zoals klimaatverandering, luchtvervuiling, bodemdegradatie en geopolitieke spanningen.

Er wordt veel hoop gesteld in alternatieve energiebronnen zoals wind- en zonne-energie, maar hoewel die een onderdeel van de oplossing kunnen zijn, kleven er ook bezwaren aan. Ten eerste zijn wind en zon niet altijd beschikbaar, en kan het aanbod van hernieuwbare energie aanzienlijk verschillen alnaargelang het seizoen – zo is er ’s winters in Nederland ongeveer tien keer minder zonne-energie dan ’s zomers. Bovendien zijn er fabrieken en fossiele brandstoffen nodig om zonnepanelen en windturbines te bouwen.

De mens: een hernieuwbare energiebron met ingebouwde energie-opslag.

Menselijke spierkracht is een energiebron die deze nadelen niet heeft. In tegenstelling tot wind- en zonne-energie, en net zoals fossiele brandstoffen, is menselijke spierkracht op afroep beschikbaar. Ze is niet afhankelijk van de seizoenen en het weer: de mens is een hernieuwbare energiebron met ingebouwde energie-opslag. Bovendien moet een mens, in tegenstelling tot een zonnepaneel of een windturbine, niet eerst in een fabriek worden gemaakt.

Ook tegenover fossiele brandstoffen heeft menselijke spierkracht belangrijke voordelen: ze is niet ontvlambaar, produceert geen luchtvervuiling, en is oneindig beschikbaar, tenminste zolang er mensen zijn. Het is ook de enige energiebron die toeneemt naarmate er meer mensen zijn, terwijl andere energiebronnen over een steeds groeiende wereldbevolking moeten worden verdeeld.

Hoeveel energie kan een mensenlichaam produceren?

Hoeveel energie kan een mens produceren? De wetenschappelijk literatuur hanteert meestal een vermogen van 75 tot 100 watt, wat een “gemiddelde, gezonde” mens voor “onbepaalde” tijd kan volhouden. Dat vermogen komt overeen met de opbrengst van een zonnepaneel van 1 m2 op een zonnige zomerdag in België of Nederland, of met 10 m2 zonnepanelen op een donkere winterdag.

Het potentieel van menselijke spierkracht wordt bepaald door drie factoren: de mens zelf, de duur van de inspanning, en de mechanische hulpmiddelen die worden gebruikt om menselijke spierkracht om te zetten in arbeid – menselijke energieproductie is vrijwel altijd een symbiose tussen mens en machine. Onze benen zijn ongeveer vier keer sterker dan onze armen, zodat een mens op een stationaire fietsmachine meer energie kan opleveren (75 tot 100 watt) dan met een handslinger (10 tot 30 watt).

Tijdens kortere krachtinspanningen kan het door de mens opgewekte vermogen verdubbelen of verdrievoudigen: tot 500 watt op een fiets en tot 150 watt met een handslinger over een periode van 1 minuut. Leeftijd, geslacht en vooral conditie spelen echter ook een belangrijke rol. Atleten kunnen hogere vermogens leveren gedurende een langere tijd – tot meer dan 2.000 watt gedurende drie seconden, of 400 watt gedurende een uur.

Buikspieroefeningen. Kris is een \"rugmens\", Melle een \"buikmens\".

Hoewel deze gegevens een idee geven van wat een mens aan energie kan produceren, blijven er veel vragen. Aangezien spierkracht geen rol meer speelt in het dagelijkse leven, heeft de wetenschap er ook weinig aandacht voor. Er is een enorme kennis rond lichamelijke gezondheid, maar de waarden en de aandacht zijn verschoven naar esthetiek en gezondheid.

Alleen in de sport wordt nog onderzoek gedaan maar de optimalisatie van het lichaam voor topprestaties. De komende maanden gaan we daarom samenwerken met de Olympus sportschool en het UMC Sportgeneeskunde op de campus, en zoeken we het antwoord op de vraag hoe de mens het best als energieproducent kan worden ingezet.

We willen ook weten hoeveel energie we zelf kunnen produceren. Daarom hebben we ons ingeschreven in een fitness-centrum, waar we een trainingsprogramma volgen dat gericht is op energieproductie. Dat heeft al een aantal belangrijke inzichten opgeleverd, zoals het belang van individuele verschillen.

Melle, de krachtpatser in ons team, kan op bijna elk toestel een hoger gewicht in beweging krijgen. Maar Kris blijkt een beter uithoudingsvermogen te hebben, en wint van Melle als de rugspieren of de triceps worden geoefend. Volgens Franklin van Doesburg, expert in bewegingsanalyse, is Kris een “rugmens” en Melle een “buikmens”. Hij hamert erop dat mensen verschillend zijn en bijgevolg moet een optimale energieproductie ook rekening houden met die verschillen – er is geen pasklare oplossing.

Hoe motiveren we mensen om energieproducent te worden?

Zoals vermeld is het grote voordeel van menselijke spierkracht dat ze in principe altijd beschikbaar is. Maar in tegenstelling tot een windmolen, een zonnepaneel of een vat olie moet een menselijke energiebron wel gemotiveerd worden om energie te produceren. Gaat iedereen uit eigen beweging elektriciteit opwekken voor eigen gebruik? Gaan we anderen betalen om dat te doen? Of gaan we anderen dwingen om elektriciteit te produceren?

Met een financiële beloning redden we het in elk geval niet, want gerekend aan de huidige stroomprijs in Nederland zou een student slechts 0,015 euro per uur verdienen. Dus tenzij het milieubewustzijn spectaculair zou toenemen, zet het gebruik van spierkracht de deur open naar een nieuwe vorm van slavernij. Valt die goed te praten in naam van een beter milieu? Kunnen we vluchtelingen inzetten om elektriciteit te produceren? Het zijn pertinente vragen, want de geschiedenis van menselijke spierkracht als energiebron is ook de geschiedenis van de slavernij. Vandaag importeren we olie, vroeger importeerden we slaven.

Gaat iedereen uit eigen beweging elektriciteit produceren voor eigen gebruik? Gaan we anderen betalen om dat te doen? Of gaan we anderen dwingen om elektriciteit op te wekken?

Gelukkig is er een derde mogelijkheid. We kunnen mensen proberen motiveren door het opwekken van energie leuk en opwindend te maken. Bij de weinige machines voor menselijke energieproductie die nu commercieel verkrijgbaar zijn, ligt de nadruk vrijwel volledig op energie-efficiëntie. Er is geen aandacht voor motivatie. Een fietsmachine is erg efficiënt voor de productie van menselijke energie, maar in het fitnesscentrum bleek al gauw hoe ontzettend saai stationair fietsen wel niet is.

Handslingers zijn dan weer zo compact mogelijk gemaakt, wat ze alleen maar geschikt maakt voor noodgevallen. Het gebruik ervan is niet leuk genoeg om er een dagelijkse praktijk van te maken. We gaan daarom op zoek naar manieren om menselijke energieproductie zodanig te organiseren dat studenten in de rij staan om energie te leveren. Dat doen we in samenwerking met Go Ape, een initiatief van Pim Rooymans dat menselijke energie onder de aandacht brengt met originele installaties.

Kan de moderne maatschappij draaien op menselijke spierkracht?

Kunnen we met alleen maar spierkracht een moderne levensstijl volhouden? Op het eerste gezicht lijkt het antwoord negatief te zijn, gezien het enorme energieverbruik in geïndustrialiseerde landen. Maar bij nader inzien is het antwoord een stuk genuanceerder. Nogal wat hoogtechnologische apparaten kunnen prima worden aangedreven met spierkracht. Een uur fietsen is genoeg om vier uur op een laptop te kunnen werken, of om acht uur lang een LED-bureaulamp op te lichten.

Zelfs een flatscreen televisie kan met spierkracht worden aangedreven; een uur trappen komt ongeveer overeen met een uur televisie kijken. Een “domme” mobiele telefoon laad je op een paar minuten op met een handslinger. Interessant is dat, naarmate digitale technologie steeds energie-efficiënter wordt, het ook steeds realistischer wordt om ze met menselijke energie te doen werken.

Andere toestellen zijn veel moeilijker te verzoenen met spierkracht. Dat geldt in de eerste plaats voor alle apparaten die hitte opwekken: broodroosters, kookfornuizen, waterkokers. Warmte opwekken door middel van elektriciteit is bijzonder inefficiënt, zodat deze toestellen al gauw 1.000 watt en meer verbruiken. Een sneetje brood roosteren met spierkracht is alleen maar weggelegd voor atleten.

Naarmate digitale technologie steeds energie-efficiënter wordt, wordt het ook steeds realistischer om ze met menselijke energie te doen werken.

Slaan we de elektriciteit op in een batterij, dan kan iedereen het. Maar het kost dan wel grofweg een half uur fietsen alvorens de toast klaar is. Je kan daaruit besluiten dat menselijke spierkracht tekort schiet als energiebron, maar je kan je evengoed afvragen of het probleem niet bij de moderne technologie ligt. Waarom thermische energie omzetten in elektrische energie en dan opnieuw in thermische energie als je ook gewoon een sneetje brood boven een vuur kan roosteren?

Neem bijvoorbeeld ook de Trophy van ontwerper Pierre-Clement Niviere, een opstelling die bestaat uit een 3D-printer en een energiefiets om die machine aan te drijven. De ontwerper slaagt erin om een 3D-figuurtje te printen met de energie die hij zelf opwekt, maar het kost hem wel veel zweet. Is menselijke spierkracht dan ondoeltreffend om een moderne samenleving te doen functioneren? Of is er misschien iets mis met het concept van de 3D-printers? Want de ontwerper zou natuurlijk ook gewoon hetzelfde figuurtje in klei of een ander materiaal kunnen boetseren, en dat kost helemaal geen elektriciteit.

Leren uit de geschiedenis

We kunnen veel leren uit de geschiedenis. Menselijke spierkracht werd doorheen de geschiedenis nooit ingezet voor het leveren van thermische energie, dus waarom zouden we dat nu wel doen? Bovendien werd menselijke energie niet omgezet in elektriciteit, maar rechtstreeks gebruikt als mechanische energie. Ook vandaag zouden heel veel machines efficiënter door spierkracht kunnen worden aangedreven met een directe mechanische aandrijving.

Je kan elektriciteit opwekken om daarmee een elektrische boormachine of wasmachine aan te drijven, maar je kan ook gewoon een mechanische handboor of wasmachine gebruiken, wat veel energie-efficiënter is. Bij het omzetten van kinetische energie naar elektriciteit (door middel van een generator) en van elektriciteit naar kinetische energie (door middel van een motor) gaat al gauw een kwart van de geleverde energie verloren.

Hoeveel mensen hebben we nodig om de campus op spierkracht te doen draaien?

Tot slot kan het zelf opwekken van energie er ook voor zorgen dat mensen zich bewuster worden van hun energieverbruik en vervolgens minder energie gaan verbruiken. Een gedragsaanpassing is hoedanook een vereiste om spierkracht opnieuw een kans te geven. Als we het grotendeels leegstaande, 20 verdiepingen tellende Van Unnikgebouw op de campus in Utrecht zouden ombouwen tot een energiecentrale, met op elk van de twintig verdiepingen honderd stationaire fietsers, dan levert dat een vermogen op van 150 kilowatt.

Dat is nog geen 2% van het elektrische vermogen dat de campus nodig heeft, wat betekent dat we 50 van deze energiecentrales moeten bouwen, met in totaal 100.000 mensen. Bovendien kan niemand 24 uur per dag energie produceren, dus hebben we drie keer zoveel mensen nodig, die elk 8 uur per dag energie leveren in drie ploegen.

Er zullen dus radicale keuzes moeten worden gemaakt over welke machines wel en welke machines geen bestaansrecht meer hebben. In overleg met studenten en professoren willen we daarom uitzoeken hoe een campus op spierkracht er uit zou kunnen zien. Dat het kan, weten we zeker: ook voor de Industriële Revolutie waren er universiteiten.

Bovendien is het gebruik van hernieuwbare energiebronnen net zo onrealistisch als het gebruik van spierkracht. Bij het begin van het project hebben we uitgerekend hoeveel ruimte er nodig zou zijn als de campus alleen maar op hernieuwbare energiebronnen zou draaien, zoals biomassa en zonnepanelen. Daaruit bleek dat de campus zodanig zou moeten uitbreiden dat de hele stad Utrecht en omgeving zou worden opgeslokt:

Duurzame Campus. Kan dat? from Zero Footprint Campus on Vimeo.

The Human Power Plant is te volgen via de website en Facebook-pagina. Zero Footprint Campus is een project van het door Melle Smets en Cynthia Hathaway opgerichte Department of Search, waarin kunstenaars en wetenschappers samenwerken aan urgente vraagstukken. De gezamenlijke zoektocht leidt tot een eindpresentatie op het Science Park in de zomer van 2017.

UPDATES MEI 2017:

Dit flatgebouw van 22 verdiepingen draait helemaal op menskracht Het is jouw energie: de spierkrachtcentrale www.humanpowerplant.be