Wetenschap - 7 december 1995

Scheidend hoogleraar Lyklema pleit voor zuiniger gebruik van grondstoffen

Scheidend hoogleraar Lyklema pleit voor zuiniger gebruik van grondstoffen

Economische groei leidt onverbiddelijk tot uitputting van grondstoffen en tot milieuvervuiling. Daaraan liggen de wetten van de thermodynamica ten grondslag. Maar mensen willen deze natuurwetenschappelijke wetten niet kennen, want dan moeten ze hun prettige levensstijl opgeven. Dat betoogde de vader van de vakgroep Fysische en kolloidchemie, prof. dr Hans Lyklema, bij zijn formele afscheid van de LUW.


Ik ben behoorlijk politiek bewust, maar ik zal nooit lid worden van een politieke partij", zegt prof dr J. Lyklema in zijn kamer op de vakgroep. Want wat partijen in hun denken niet uitkomt, nemen ze niet mee. Je merkt dat zelfs bij GroenLinks. Groen en Links zijn vaak tegenstrijdig. Met als gevolg dat de partij wel sociaal bewogen is, maar niet natuurwetenschappelijk bewogen."

In mijn afscheidsrede gaf ik het voorbeeld van de vakbonden die opkomen voor de zwakkeren en daarom streven naar meer banen en salarisverhoging. Maar salarisverhoging leidt onvermijdelijk tot meer gebruik van grondstoffen. Om salarisverhoging te kunnen betalen, moet immers het bruto nationaal produkt omhoog. En als Nederland dat al zou bereiken met het verkopen van immateriele diensten, zoals technische adviezen, betekent dat in het buitenland meer omzetting van grondstoffen."

Grensvlak- en kolloidchemicus prof dr J. Lyklema, die 29 november formeel afscheid nam van de LUW, wond er tijdens zijn rede geen doekjes om. Met ons politieke systeem, waarin economische groei bovenaan staat, verbranden we in enkele decennia de grondstoffen die de aarde in miljoenen jaren heeft opgehoopt. De hoogleraar schuwde zelfs het woord vandalisme niet. Mensen hebben allerlei afleidingsmanoeuvres om dit niet onder ogen te hoeven zien, verklaarde hij. Zoals het kwartje van Kok en de ecotax. Ze betalen dat en gaan door met het kopen van produkten.

De nieuwe term Econologie vind ik ook zoiets belachelijks", zo hervat Lyklema het thema van zijn rede. Dat is even gek als een eet-dieet. Je wilt mensen die moeten vermageren tevreden houden door ze lekker eten te geven."

Entropie

Lyklema verklaart de milieuproblematiek uit de thermodynamica. De eerste hoofdwet van de thermodynamica zegt dat energie niet uit het niets kan worden gemaakt. Wanneer energie sneller wordt verbruikt dan via zonnestraling, wind- of waterenergie wordt vastgelegd, dan geldt op is op.

De tweede hoofdwet leert dat elk systeem zonder energie-toevoeging van buitenaf streeft naar meer entropie of wanorde. Uit deze wet is zowel het milieu-probleem als het grondstoffenprobleem te verklaren. Koolstof en waterstof zitten bijvoorbeeld in steenkool en olie nog ordelijk gebonden. Bij verbranding komen ze vrij in de vorm van kleine, verstrooide moleculen als kooldioxide en watergas. En zo zitten mineralen in gesteenten nog stevig op hun plaats. Als je ze in de vorm van mest wanordelijk over het land verspreidt, vormen ze een probleem.

De afscheidsrede is het formele einde van een 33-jarige carriere als hoogleraar. Lyklema en zijn vakgroep hebben in die tijd internationaal school gemaakt in de grensvlak- en kolloidchemie. Kolloiden zijn kleine deeltjes die in een vloeistof of gas zweven; ze kunnen ook gehecht zijn aan een vaste stof. Het gaat bijvoorbeeld om kleideeltjes in water, bacterien aan bodemdeeltjes, vetdruppels in melk, zeepdeeltjes aan vuile vezels of eiwitten aan een drager.

De grensvlakken van de deeltjes met hun omgeving zijn essentieel voor hun gedrag. Zo vormen bacterien met waterafstotende wanden gemakkelijk kolonies in water, omdat ze de neiging hebben deze waterafstotende wanden zoveel mogelijk bij elkaar te houden. Aan de oppervlakten van de kolloiden kunnen zich moleculen of ionen hechten, waardoor de eigenschappen veranderen. Kleine koolstofdeeltjes in water vlokken bijvoorbeeld niet uit wanneer je er zetmeel bij doet dat aan de koolstofdeeltjes gaat zitten. Bij de bestudering van het stabiliteitsgedrag zijn de aantrekkende en afstotende krachten rond de grensvlakken erg belangrijk.

Fundering

Waar Lyklema de vader van de Wageningse vakgroep wordt genoemd, was de Utrechtse hoogleraar Kruyt de grootvader van de Nederlandse school. Rond 1865 had een Engelsman wel ontdekt dat kolloiden zich op een heel eigen manier gedragen, maar Kruyt toonde in de jaren dertig aan welke enorme betekenis kolloiden hebben voor de technische industrie. Kruyts opvolger Overbeek - de promotor van Lyklema - legde vervolgens samen met een andere zoon van Kruyt, Verwey, de theoretische fundering. Kolloidchemicus Verwey was toen al hoofd van het Natlab van Philips. Het Utrechtse onderzoek heeft veel spin-off gegeven naar de industrie. En de industrie wierp steeds weer nieuwe vragen op", zo verklaart Lyklema de opkomst van de Nederlandse school.

In 1962 nam Lyklema als hoogleraar zijn onderzoek aan zilverjodide-deeltjes in water mee naar Wageningen. Het bleek een handig modelsysteem om kolloiden te bestuderen. De stof is goed zuiver te krijgen en is stabiel. Rond het grensvlak spelen slechts twee belangrijke krachten een rol: de elektrostatische afstotingskracht en de VanderWaalskracht die zorgt voor aantrekking van de deeltjes.

Maar al snel boog zijn groep zich ook over complexere systemen, die voor de landbouw belangrijk zijn. Bijvoorbeeld ijzeroxide, dat veel in de bodem voorkomt. Later richtte de vakgroep zich ook op hechting van polymeren aan kolloiden. De lange staarten ervan kunnen elkaar afstoten, waardoor de deeltjes niet klonteren en het systeem stabiel blijft. Een principe dat ook in de verfindustrie wordt toegepast.

Lyklema heeft verschillende prijzen, gastprofessoraten en een eredoctoraat op zijn naam staan. Voor zijn internationale collega's heeft de vakgroep vorige week een symposium georganiseerd. Toch heeft hij zich persoonlijk niet onderscheiden met een belangrijke doorbraak. Er staat een theorie op naam van zijn Wageningse collega's Fleer en Scheutjes, maar geen staat er op zijn eigen naam. Lyklema krijgt eerbetuigingen voor zijn werk over de hele breedte van de discipline, en voor de vele kinderen en kleinkinderen die hij onderwees en met ideeen bestookte. De kroon op zijn werk lijkt het vijfdelige boekwerk dat de fundamenten van de kolloid- en grensvlakchemie behandelt. Lyklema heeft er nu twee delen van af.

Zowel in het eerste boek als in de afscheidsrede en in het onderzoek stond de thermodynamica centraal. Met hele duidelijke basisprincipes kun je een groot aantal uitspraken doen", verklaart de hoogleraar zijn gedrevenheid voor de natuurwetten rond energie en de neiging tot wanorde. Als bijvoorbeeld een stof bij hogere temperatuur beter aan een grensvlak adsorbeert dan bij lagere temperatuur, weet je zeker dat de drijvende kracht achter die adsorptie entropisch is. Het maakt niet uit om welke stof het gaat en om welk oppervlak. Ik refereer zo'n dertig artikelen per jaar en dan heb ik soms het gevoel hier wordt een denkfout gemaakt. Veelal blijkt de gedachtengang dan niet te rijmen met een van de twee hoofdwetten. Dan kun je hoog of laag springen, maar het klopt niet."

Oorlog

Zo leert de thermodynamica dus ook onherroepelijk dat de milieu-problemen zullen groeien. De schaarste aan grondstoffen zal over zo'n tachtig jaar tot oorlog leiden, voorspelt de hoogleraar. En de Landbouwuniversiteit moet absoluut en met enorme prioriteit bevorderen dat de veestapel wordt teruggedrongen. Hoe? Dat moet je mijn collega's vragen. De Landbouwuniversiteit heeft toch economen, veeteeltkundigen en teeltkundigen? Hebben we hier ook geen milieu-econoom? Milieu-econoom... dat doet mij toch weer denken aan het eet-dieet. Maar oke, als het gaat om economisch beheer van het milieu, kan ik er mee instemmen."

Lyklema, een bescheiden en vriendelijk man, heeft in tachtig bestuurscommissies op de LUW gezeten en daarin zijn belangstelling voor mensen vorm gegeven. Heeft hij vanuit zijn natuurwetenschappelijke achtergrond eerder zijn kritiek aan bestuursorganen voorgelegd? Misschien ga ik dat nu wel meer doen", bedenkt hij. Mijn taak was hier toch heel duidelijk wetenschappelijk onderzoek sturen en onderwijs geven. Ik hoop dat er iets van resonantie op mijn rede ontstaat. In de zin dat de LUW mij bijvoorbeeld eens vraagt om aan discussies mee te doen of voordrachten te houden."

Gebruiken bedrijven als Philips, Shell, Kodak en Unilever zijn onderzoek en advieswerk niet juist om produkten beter te verkopen, waardoor meer grondstoffen worden gebruikt? Ik moet toegeven dat er sprake is van een zekere ambivalentie. Ik wil mijn licht dan ook laten schijnen op de processen die maken dat produkten veel milieu-vriendelijker worden gemaakt. Daarmee los ik het probleem niet op, ik beperk de schade. We moeten goed onderscheid maken tussen het absolute van mijn rede en de situatie zoals die ontspoord is. In die situatie probeer je de schade te beperken. Schade voorkomen doe je alleen door fabrieken te sluiten."

Energiebronnen

Lyklema stelde tijdens zijn rede voor een energie-budget per gezin in te stellen, vergelijkbaar met de distributie-bonnen in de oorlog. Een gezin moet zo afwegen of het auto rijdt of een keer met het vliegtuig gaat. Het gezin zal sparen voor zonneboilers en proberen klein te blijven. Fabrieken zullen zich richten op energie-vriendelijke produkten. Energie-bonnen invoeren is bovendien eerlijker dan energie belasten, omdat rijken en armen dan evenveel bonnen krijgen. Het kan best, geeft de hoogleraar aan. In de oorlog had waren er ook voedselbonnen en tijdens de oliecrisis in de jaren zeventig lagen zulke bonnen klaar.

Anderen zullen ongetwijfeld betwisten dat economische groei nooit samen kan gaan met een schoon milieu en grondstofbeheer. Eerlijk gezegd had ik ook veel meer weerstand verwacht na mijn rede. Slechts twee of drie mensen zeiden dat ze er nog eens over na moesten denken. Het gros zei het ermee eens te zijn."

Politieke haalbaarheid is dan wel weer een andere kant. Die is er natuurlijk niet. Politieke partijen doen wat prettig is voor de mensen, anders krijgen ze geen stemmen. Daarmee wil ik het democratisch systeem niet opheffen, want dan krijg je het gevaar van een dictatuur. Liever kies ik de weg van bewustwording."

In hoeverre ik als hoogleraar hiermee bezig ben geweest? Het bewustzijn groeit met de jaren. Het nageslacht zal beoordelen of mijn baan als hoogleraar niet met te veel entropie-verhoging gepaard is gegaan."

Re:ageer