Biomimicry: oneindige inspiratie uit de natuur

De natuur als aanjager voor innovatie

De opgaven waar we in Nederland voor staan, denk aan klimaatverandering en de energietransitie, zijn complex. De natuur biedt oneindige inspiratie, ook voor dit type uitdaging. Hoe overwinteren planten? Hoe vang je licht? Hoe werken systemen? De parallellen tussen de natuur als systeem en innovatie zijn enorm.

John Driessen, adviseur ondergrondse infrastructuur bij Sweco en Ermi van Oers, product designer en eigenaar van Living Light, halen beiden volop inspiratie uit de natuur. Waar John in zijn werk lering trekt uit boomwortel stelsels, het menselijk lichaam en een complexe rioleringsopgave, ziet Ermi kans een designproduct te maken dat licht haalt van planten. Fotosynthese tot in zijn essentie. De natuur als aanjager voor innovatie, van grote hulp voor de uitdagingen van de toekomst. Met John en Ermi kijken we vooruit.

Kun je kort uitleggen wat biomimicry is?

John: “Met biomimicry boots je de beste biologische ideeën uit de natuur na om menselijke toepassingen uit te vinden, te verbeteren en duurzamer te maken. Het gave is dat als je met inspiratie vanuit de natuur gaat ontwerpen, je vanzelfsprekend met duurzame oplossingen bezig bent. Daar hoef je niet eens over na te denken. Dat gaat automatisch. En dát vind ik heel mooi!”

Wanneer kun je biomimicry inzetten?

John: “Biomimicry kan je gebruiken om problemen op te lossen waar je met de geijkte methoden niet uitkomt. Zo hebben we het probleem van ‘de spaghetti’ in de ondergrond in binnensteden. Het is ontzettend druk in de ondergrond en de energietransitie en klimaatadaptatie leiden ook nog eens tot extra kabels en leidingen. Het past gewoon niet meer. Technici zeggen ‘het is onoplosbaar’. En juist dán moet je een methode als biomimicry gaan inzetten. Zo kom je op hele andere mogelijkheden.”

Mensen borduren altijd voort op wat ze kennen. Maar als je inspiratie haalt uit andere vakgebieden dan ontstaat er opeens iets anders. Energie en inspiratie. Creativiteit. Wij techneuten kijken wel naar aanpalende vakgebieden, maar aan het vakgebied ‘natuur’ denken we niet zo snel. Gek eigenlijk; de natuur heeft er miljarden jaren over gedaan om zich te ontwikkelen. In dit systeem zit zoveel kennis besloten.

Hoe laat jij je in jouw vakgebied door de natuur inspireren?

John: “In mijn vakgebied ondergrondse infrastructuur trek ik bijvoorbeeld een parallel naar het menselijk lichaam. Kijk eens naar alle aderen en zenuwen: het lichaam ligt vol met ‘kabels en leidingen’. Die liggen kris kras door elkaar, heel flexibel. De ‘buizen’ passen zich aan op de vloeistof die er doorheen gaat. Als er meer ruimte is dan nemen ze die ruimte in en worden andere kabels en leidingen even wat kleiner. En andersom. Het past allemaal. Het is een duurzaam, veerkrachtig, adaptief en zelfregulerend systeem.

Maar wat doen kabels en leidingen-eigenaren bij ons in Nederland? Die leggen allemaal hele grote leidingen neer. Enorm star, met veel tussenruimte. Iedereen is met zijn eigen wereldje bezig. Het is geen samenspel, maar ieder voor zich. Zo loopt het systeem vast.”

Waar zie jij kansen voor jouw vakgebied?

John: “Als je de kabels en leidingen in de ondergrond als een ecosysteem ziet wat op elkaar kan reageren, dan ga je ook anders nadenken. Dan ga je misschien wel buizen maken die flexibel zijn. Die de ene keer wat kleiner zijn en de andere keer wat groter. We denken vaak aan PVC en staal, maar er zijn zoveel materialen die wel een bepaalde flexibiliteit hebben, die op elkaar kunnen reageren en soms zelfs sterker zijn dan staal.

Bij biomimicry gaat het daarnaast niet alleen om de oplossing, maar ook hoe je het met elkaar samen doet. Nu doet elke kabels en leidingen-eigenaar zijn eigen ding. Als je het geheel als ecosysteem ziet, ga je met elkaar ontwerpen. Dan ontwerp je samen het ecosysteem!”

In deze sector blijven we, als we niets doen, nog 100 jaar stalen en PVC leidingen maken. Want dat doen we nou eenmaal. Biomimicry zet aan tot verandering en zorgt voor het verleggen van grenzen.”

Wat levert biomimicry op?

John: “Je krijgt andere materialen en daardoor andere eigenschappen. En daardoor ook andere normen. In het ontwerpproces zit een bepaald vakmanschap en respect voor de natuur. De energie in zo’n ontwerpgroep is ook anders, die wordt positiever. In Scandinavië zit dit ‘denken’, verbondenheid met de natuur, al veel meer in de genen. In Zweden hebben ze bijvoorbeeld in een dorpje een leiding van hout. Die leiding bestaat al 150 jaar! Ze hebben hier andere technieken en andere vakmensen voor gebruikt. Kan je voorstellen dat we dit in Nederland doen?”

En over 50 jaar, hoe ziet die ondergrond er dan uit?

“Die ondergrond ziet er dan heel anders uit. Veel ondergrondse infrastructuur is dan vervangen. Wat ik het gave vind, is dat ik het me nu nog niet kan voorstellen. Ook ik, als één van de grootste vernieuwers in het vakgebied, ben vastgeroest in de bestaande ideeën. [lachend] Dat is het grootste bewijs dat we inspiratie nodig hebben vanuit de biomimicry.”

Kan een park licht geven door de planten en bomen die er groeien?

Ermi: “Zeker! Daar draait het idee ‘Living Light’ om. Zo wordt een park een magische plek: groen, interactief en self-supporting. Het principe van Living Light draait om planten die elektriciteit genereren. Deze planten reageren op hun omgeving en dus op de aanwezigheid van mensen, de bezoekers van het park. Kleine lichtjes, die hun voeding halen uit de elektriciteit genererende planten, leiden je zo door het park. Rotterdam is de eerste stad in de wereld waar dit park gerealiseerd is. Het ‘park van morgen’ is in 2019 aldaar geopend en gerealiseerd. Het 35 meter lange pad in het park is omgeven door de e-planten.”

Hoe werkt het?

Ermi: “Plant-e ontwikkelt producten waarin levende planten elektriciteit genereren. Om dit mogelijk te maken wordt gebruik gemaakt van Plant Microbial Fuel Cell (P-MFC) technologie. Deze technologie is ontwikkeld aan Wageningen Universiteit en werd in 2007 gepatenteerd. Plant-e is nu de patenthouder en werkt continu aan verder onderzoek en productontwikkeling.”

“Door middel van fotosynthese produceert een plant organisch materiaal. Een deel van dit organisch materiaal gebruikt de plant voor haar eigen groei, maar een deel wordt niet gebruikt. Dit resterende deel wordt uitgescheiden via de wortels in de grond. In de grond, rondom de wortels van de plant, leven bacteriën die het organisch materiaal afbreken. In dit afbraakproces komen elektronen vrij als afvalproduct. De P-MFC technologie zorgt ervoor dat we deze elektronen kunnen gebruiken als elektriciteit.”

Over Ermi van Oers

Product designer Ermi van Oers maakte voor haar afstudeeropdracht aan de Willem de Kooning Academie in Rotterdam gebruik van de Plant-e technologie. Dit resulteerde in Living Light, een lamp die brandt op de energie van een plant. Met haar bedrijf Nova Innova bouwt ze verder aan meer bekendheid voor bio-design.