Bodem en natuurlijke milieus

In Nederland is in navolging van watermanagement het vak bodemmanagement uitgevonden. De zoon van Koning Willem Alexander heeft aangekondigd iets met bodemmanagement te willen gaan doen. Eind twintigste eeuw werd de term actief bodembeheer ingevoerd omdat het bewustzijn was doorgebroken dat we zorgvuldig met onze bodem moeten omgaan en geschikt moeten houden of maken voor de functies waarvoor we de bodem nodig hebben, zoals woningbouw, landbouw, natuur en bedrijventerreinen. In het schoonhouden en schoonmaken is de biotechnologie een grote rol gaan spelen.

De natuurlijke biologische, fysische en chemische processen die zich in de bodem afspelen zijn goed onderzocht en worden optimaal gebruikt bij het in stand houden of verbeteren van de kwaliteit of de gezondheid van de bodem. Het is gebleken dat de bodem een intelligent zelfsturend systeem is met een groot regenererend en aanpassend vermogen. Kennis van de biotechnologie en ecologie hebben de inzichten opgeleverd in de mate van stress die de bodem kan hebben, waar de tolerantiegrenzen liggen en hoe dit kan worden gemeten.

Omdat het gebruik van de bodem en de ruimte zeer divers is, inclusief het meer-dimensionale gebruik van de bodem en velen hierin belangen hebben is er een grote multidisciplinaire samenwerking tussen de actoren vanuit overheid, bedrijfsleven, onderzoeksinstituten, projectontwikkelaars, landbouw en industrie alsmede experts op velerlei disciplines (technisch, juridisch, biologisch, communicatie etc.).

Bodemmanagement is een volwassen vakgebied geworden (hoe gaan we duurzaam om met bodem) waarin de kennis van het biologische ecosysteem bodem een belangrijk onderdeel is geworden. Naast de functionele kwaliteit van de bodem (voor welke functie is de bodem geschikt) is in de eenentwintigste eeuw de aandacht voor de intrinsieke ecologische kwaliteit van de bodem (de gezondheid van de bodem) sterk op gang gekomen. Bodemmanagement zorgt voor een goed evenwicht tussen enerzijds functionele kwaliteit en anderzijds de intrinsieke kwaliteit van de bodem. De wetenschap heeft allerlei methoden ontwikkeld om snel en betrouwbaar de ecologische en biologische kwaliteit van bodems te bepalen.

Opvallend is dat ondanks dat de meeste verontreinigde lokaties zijn opgeruimd een paar oude nog verontreinigde gasfabrieksterreinen tot beschermd ecosysteem zijn verklaard. Hier hebben zich in de loop van honderd jaar door de aanwezigheid van een complex aan chemicaliën en de aanpassing van het ecosysteem hierop dermate interessante ecosystemen gevestigd, dat ze een proeftuin zijn geworden voor ecologisch en biologisch onderzoek en door de minister een beschermde status hebben gekregen.

Enkele andere verontreinigde lokaties zijn opgekocht door de chemische industrie. Op deze lokaties wordt mijnbouw bedreven naar interessante biokatalytische activiteiten. Het blijkt dat in de loop van meer dan 100 jaar door de bijzondere condities zich interessante,

biokatalytische activiteiten hebben ontwikkeld die in de industrie kunnen worden gebruikt voor de synthese van chemicaliën. Gechloreerde koolwaterstoffen die in de bodem hebben gezorgd voor de ontwikkeling van microorganismen die in staat zijn tot het dechloreren van deze verbindingen hebben in de industrie geleid tot nieuwe productiemethoden van

recylclebare chloorkoolwaterstoffen. Van een aantal verontreinigde lokaties wordt betreurd dat ze destijds, hoewel begrijpelijk, zo rigoreus zijn afgevoerd naar de verbrandingsoven. Door de kennis die Nederland heeft op bodemmagement, inclusief de kennis van de bodem als biologisch en ecologisch systeem, worden Nederlandse experts overal ter wereld

ingeschakeld om te werken aan de kwaliteit van de bodem (meten, revitaliseren, handhaven).

Uitgangspunten

Bodem hoeft niet per definitie schoon te zijn, maar wel gezond en geschikt voor het beoogde gebruik

Milieuvoordelen

2.4

Nanotechnologie

Inleiding

Nanotechnologie is een opkomend veld van onderzoek en ontwikkeling gericht op

toenemende controle over materiële structuren met afmetingen op nanoschaal (0,1 tot 100 nm) in tenminste een dimensie. Nanotechnologie is ook een cluster van opkomende technieken uit de vaste-stoftechnologie, biotechnologie, chemische technologie en

rastersondetechnologie, die ‘van bovenaf’ en ‘van onderop’ convergeren naar de nanoschaal. Van bovenaf verwijst naar verkleining door het steeds fijner bewerken en afwerken van materialen, van onderop naar synthese. De convergentie dicht de kloof tussen de

vakgebieden. Vandaag de dag bestaat nanotechnologie uit vier hoofdgebieden:

nanoelektronica, nanomaterialen, moleculaire nanotechnologie, en microscopen met een oplossend vermogen op nanoschaal. Hoewel de grenzen vaag zijn, vertegenwoordigen deze velden verschillende technologieën die elk hun eigen kansen scheppen2_{. Nanomicroscopen}

hebben een belangrijke aanzet gegeven tot de nanowetenschap en -technologie.

Rastersondemicroscopen (zie figuur 2.1) bieden bovendien op korte termijn kansen voor hoge-dichtheid gegevensopslag. Nanomaterialen worden al hier en daar commercieel geproduceerd en zullen binnen 10-20 jaar leiden tot vele toepassingen. Nanoelektronica wordt binnen enkele jaren grootscheeps op de markt verwacht. Moleculaire nanotechnologie is nog grotendeels een wetenschap, waaruit de komende decennia vele toepassingen op

allerlei gebied verwacht kunnen worden. Drexlers moleculaire machines zijn nog grotendeels

speculatief, maar natuurlijke systemen zoals de bacteriële zweepstaartmotor en het ribosoom zijn voorbeelden uit de levende natuur die worden bestudeerd met het oog op de fabricage van kunstmatige moleculaire machines op de lange termijn. Verder zijn chemici er al in geslaagd op moleculair niveau eenvoudige schakelaars te synthetiseren, die onder invloed van externe krachten ‘aan’ en ‘uit’ kunnen worden gezet. De moleculaire productie van

macroscopische producten met Drexlers nanomachines zou op termijn dus kunnen worden gerealiseerd. Echter, sommige futurologen voorzien daardoor een omwenteling van onze economische structuur en het begin van het zogenaamde ‘diamanten tijdperk’, omdat de productiekosten van bijvoorbeeld diamant drastisch zouden dalen. Deze laatste visie wordt

niet gedeeld door STT: daar begint de science fiction.

Gezien de verwachte en mogelijke ontwikkelingen tussen nu en 2030, en de twintig jaar die er meestal overheen gaat voor technische mogelijkheden hun invloed op het dagelijks leven doen gelden, is 2050 voldoende ver weg om de fantasie te prikkelen.

2

Zie Nanotechnologie, op weg naar een moleculaire bouwdoos, samenvatting van publicatie nr. 60 Nanotechnology,

towards a molecular construction kit, Stichting Toekomstbeeld der Techniek, Den Haag, 1998; binnen te halen op

http://www.stt.nl/text/sv60.pdf

Figuur 2.1

Impressie van rastersondelithografie, waarbij een oppervlak met atomaire precisie wordt bewerkt door een ultrascherpe naald.