• Category Archives wetenschap/science
  • Sprookjesenergie

    De laatste jaren zoemt het in de maatschappij en media over duurzame energie. Daken worden van zonnepanelen voorzien en windparken worden op land en zee gebouwd. In centrales wordt biomassa omgezet in elektriciteit. Een goede zaak zou je denken.

    Helaas hebben veel voorstanders van duurzame energie in mijn ogen een onrealistische kijk op energieopwekking. Er wordt niet beredeneerd en berekend maar men stelt dat het met grootschalig toepassen van bepaalde technologieën simpelweg wel “goed komt”. Ik zal uitleggen waarom ik niet in deze visie geloof.

    Onze maatschappij in de huidige vorm heeft veel energie en grondstoffen nodig. Dat is zo gekomen door de revolutie in het winnen van olie en het gebruik daarvan voor grondstoffen en transport van mensen en goederen. Om minder CO2 uit te stoten en luchtvervuiling te verminderen zal het gebruik van fossiele brandstoffen moeten worden verminderd. Uiteraard is het ook belangrijk dat onze maatschappij op hetzelfde welvaartsniveau blijft.
    Onze maatschappij heeft dus betrouwbare, veilige energie nodig, op zeer grote schaal. Laat dat nu net een probleem zijn met de zogenaamde duurzame energiebronnen. 

     

    Continue reading  Post ID 3707


  • Geen btw op bio?

    Via de diverse sociale media werd ik op de hoogte gebracht van de volgende campagne,

    Geen BTW op bio

    De iniatiefnemers hiervan stellen dat biologisch voedsel beter is voor het milieu en de belastingbetaler geld scheelt.  De campagne lijkt een reactie te zijn op het verhogen van het lage BTW-tarief waarmee onder andere gezonde produkten zoals groente en fruit duurder zulllen worden.

    Ik vind deze campagne een slecht iniatief, vanwege diverse redenen.

    Biologische landbouw is niet per se beter voor het milieu en mens Ondanks dat er methodes worden toegepast welke op zich beter zijn voor het milieu (hergebruik van meststoffen, beperktere toepassing schadelijke stoffen) zijn er ook nadelen aan deze soort agricultuur. Zo is het landgebruik vaak 40% hoger, wat nogal een issue is met de beperkte hoeveelheid bruikbaar land op aarde.

    In tegenstelling wat mensen denken wordt in biologische landbouw gewoon gebruik gemaakt van pesticiden zoals koper(sulfaat), rotenon en pyrethrinen. Vooral de laatste zijn erg schadelijk voor bijen maar hier wordt, in tegenstelling tot de kunstmatige neonics, bijna nooit over gerept.

    Er is een algemene filosofie onder de aanhangers van biologische landbouw dat middelen van kunstmatige oorsprong altijd schadelijk zijn dan middelen van natuurlijke oorsprong. Dit is een erg raar idee als je bijvoorbeeld naar de relatieve giftigheid van cafeïne (in feite een natuurlijk insecticide) ten opzichte van een “kwaadaardig” herbicide zoals glyfosaat kijkt. De eerste stof is 40x(!) zo giftig als glyfosaat wat betreft het kunnen doden van proefdieren(ratten).

    Verder stelt de petitie ook:

    Wij Ondernemers van biologische speciaalzaken, en de consumenten van biologische voeding,Dat omdat de prijs van biologische voeding relatief hoger is, leidt btw in procenten naar een nog groter absoluut prijsverschil.

    Let vooral op de woorden “ondernemers” en “nog groter absoluut prijsverschil”.
    De methodes van biologische landbouw zijn duurder. Omdat er meer land nodig is en diverse technologieën worden uitgesloten zijn de opbrengsten lager en de kosten hoger. Dit is echter een op ideologie gebaseerde keus van de ondernemers.
    In feite wil men een belastingverlaging op het eigen produkt omdat men gelooft dat dit superieur is, ondanks dat hier geen wetenschappelijke consensus over is.

    En wie garandeert dat als deze gewenste maatregel is doorgevoerd men niet onder water een subtiele prijsverhoging doet? Uit de bewoordingen blijkt namelijk een behoorlijke ergernis dat even veilige en conventionele produkten veel goedkoper zijn.

    Samenvattend, een dergelijke maatregel zou onwenselijk zijn. Het is gebaseerd op ideologie, pseudowetenschap en winstbejag.


  • Detecting Radon with an ionization chamber

    Since I am interested in radiation I have been looking into ways of detecting radon and logging the results electronically. There are different ways of detecting radon.There are alpha track detectors which measure radon by having the alpha particles damage plastic and analysing the material later. Lucas cells are used to take an air sample and count the amount of alpha decays detected by a ZnS(Ag) scintillator and a photomultiplier.

    Alpha particles are strongly ionizing due to the fact that they are heavy particles that easily interact with matter. They have enough energy to hit a zinc sulphide scintillator and be visible to a dark-adapted human eye.

    A different way of detecting alpha particles is measuring the amount of ions they generate when they travel through a distance of air. By using an ion chamber, these ions can be converted into a measurable current, and even a discrete current pulse for each alpha ionization event.

    I found Alan Yates’ “Ion Chamber Alpha Particle Counter” to be easy to build. It is a small ion chamber with a JFET and a small circuit using a plain TL072 opamp.

    Some notes for anyone building this circuit:

    • A nice ion chamber can be made using a BNC male to SO-239 adapter and the screw hull from a PL-259 connector. Remove the teflon/plastic from the SO-239 end and solder the source of the JFET to the center pin and the drain to the wall. I covered one end of the screw hull with copper tape and punched a lot of holes in it to allow air to enter the ion chamber
    • Shielding of the JFET is critical, if shielding is insufficient the circuit will detect electric fields from static charges, mains voltage etc. and become unstable.
    • The circuit shows a 2N5484, I used a J201 that I intended to use for another type of alpha detector. I did not need to change the 560 ohm resistor on the source of the JFET.
    • It usually takes a minute for the circuit to settle down. This is because the gate of the JFET is floating and slowly charges up to a stable voltage. Before this happens no proper detections can take place.
    • This is a slow detector, when an alpha particle strikes it takes 100’s of milliseconds for the charge to leak away. During this time no other particles can be detected. In practice this is not a problem since alpha count rates even in high radon environments will not exceed the maximum count rate.

    This circuit is highly recommended for people wanting to research radon. It is easy and cheap to build, does not require high voltages and could be easily adapted to enable logging with microcontrollers. The last thing is a matter of converting the output into a 5/3.3V signal using a voltage divider and connecting it to a microprocessor GPIO pin. I am thinking of using a ESP8266 and ESP Easy’s pulse counting feature to make radon measurements available on the network/internet.

    Here is a video of my build of this circuit in action:

     


  • Vroege Vogels over Triops

    Onlangs werd in het TV programma Vroege Vogels van de VARA aandacht besteed aan het feit dat je in Nederlandse speelgoedwinkels setjes kan kopen om Triops op te kweken. Triops zijn kreeftjes uit de order Notostraca welke al miljoenen jaren in vrijwel dezelfde vorm op aarde voorkomen. Ze groeien op uit eitjes welke droog decennia lang vruchtbaar blijven. De diertjes leven kort, want hun manier van bestaan is gericht op overleven in poelen welke maar tijdelijk bestaan na zware regenval.

    In het programma en het begeleidende artikel worden diverse onwaarheden en typische antidierhoudersargumenten verkondigd.  Er wordt gesuggereerd dat de verkochte Triops longicaudatus een “neefje” is van het in Limburg voorkomende kiewpootkreeftje (Eubranchipus grubii), terwijl beide dieren onderdeel uitmaken van de klasse Branchiopoda welke ongeveer 500 diersoorten omvat, waaronder watervlooien. Er is een verwantschap maar deze lijkt puur te worden gebruikt om de Triops met een zeldzame (en daarmee zielige) diersoort  te associëren.

    Verder wordt ook op de website de “moeilijk te verzorgen” kaart getrokken:

    Intensieve verzorging
    De gedroogde eitjes moeten in een speciale bak met gedemineraliseerd water worden opgekweekt. Het water moet om de paar dagen worden verschoond. Door de bak onder een lamp te plaatsen, moet de watertemperatuur op 25 graden worden gehouden. Een temperatuurschommeling van 4 tot 5 graden kan de beestjes fataal worden. De bak moet verder 14 uur licht per dag krijgen. Na ongeveer twee dagen komen de eitjes uit. Na een paar weken kunnen de kreeftjes enkele centimeters groot zijn. De diertjes kunnen tot twee maanden oud worden.

    Aangezien ik uitgebreide ervaring heb met het kweken van Triops zal ik uitleggen waarom er weinig van deze uitleg klopt.

    Er is geen speciale bak nodig, een willekeurige doorzichtige bak voldoet. Niet al te hard kraanwater voldoet over het algemeen. Een klein aquarium is het beste omdat je de dieren dan het beste kan zien. De watertemperatuur moet ongeveer 20 graden zijn (bron), wat warmer is over het algemeen geen probleem, zolang het maar niet ver onder de 20 of ver over 25 graden komt. Kamertemperatuur dus. De lamp is nodig om de eitjes te laten uitkomen, daarna is licht van minder belang. Triops verzorgen is ongeveer hetzelfde als vissen houden. Je moet het water schoon houden, voor licht,voedsel en wat warmte zorgen. Dat komt in mijn ogen bij lange na niet in de buurt van “intensieve verzorging”.

    Zoals de woordvoerder van het IVN in het programma aangeeft zijn Triops geen speelgoed. Ik zie echter geen probleem met de verkoop van dergelijke setjes in speelgoedwinkels. Triops zijn een prima manier om kinderen verantwoord om te leren gaan met huisdieren. Ze leven kort dus als ze saai worden is dat geen probleem. Sterven door slechte omstandigheden (vervuiling, overbevolking, ziektes) is een way of life van de Triops dus eventuele verwaarlozing door de eigenaar is weinig anders dan wat er in de natuur gebeurt. Uiteraard is het wel de taak van ouders om kinderen te motiveren dieren zo goed mogelijk te verzorgen.

    Als laatste vraagt presentatrice Janine Abbring aan kenner Martin Soesbergen, maker van onder andere dit mooie document wat hij er van vind. Hij geeft vrij genuanceerd aan dat het voor kinderen wat te hooggegrepen is maar vertoont geenszins de reflexen van antidierhouders. Janine echter kan het niet laten om te concluderen:

    Toch blijf ik er bij, dieren hoor je niet te verkopen in de speelgoedwinkel!

    Met dit nogal stellige standpunt ben ik het niet eens. Triops zijn geen huisdieren zoals cavia’s en konijnen. Ze kunnen decennia lang op de plank liggen en dan alsof de eitjes gisteren waren gelegd weer tot leven komen. Hun simpele levensstrategie is uitkomen, opgroeien, eitjes leggen en weer sterven. Waar dieren verkocht worden is ook helemaal niet zo relevant, het gaat erom dat mensen de juiste voorlichting krijgen en dat impulsaankopen worden voorkomen.

    Ik vind het jammer dat op de publieke omroep de bekende ongenuanceerde antidierhouderpraatjes worden verkocht. Met wat aanpassingen vind ik het prima dat dit soort setjes worden verkocht.


  • Trinket powered geiger counter

    Lately I have been messing around a bit with microprocessor powered geiger counters. One smart guy came up with the idea of generating high voltage using PWM signals from the microprocessor itself. With some additional external parts a HV supply and negative going pulse suitable for microprocessors is easy to make. Here is a schematic I came up with:

    gm counter interface

    The circuit works as follows: A ~1 Khz squarewave turns the MPSA44 high voltage transistor on and off, generating high voltage when the  inductors current is shut off. The voltage depends on the pulse width of the square wave which can be tweaked in software. The 1N4007 diode rectifies this voltage, and the HV cap removes most of the ripple on this voltage. The resistor limits current to the GM tube. The current pulses from the tube generate a voltage drop over the 100K resistor which turns on the BC546. When this happens the voltage through the 10K resistor is pulled to ground, generating a negative going pulse each time the GM tube detects an ionizing ray or particle.

    To drive this circuit I used my new Adafruit Trinket, a small board with a Attiny85 microprocessor. Using the tutorials on the Adafruit website it is easy to work with from the Arduino environment. Here is the code:

    void setup() {
     analogWrite(0, 30); //starts PWM on pin 0, generates about 400V
     analogWrite(1, 255); // needed to get LED to full brightness
     attachInterrupt(0,countPulse,FALLING); // attach interrupt to pin 2
     }
    void loop() {
     //nothing much really
     }
    void countPulse(){
     //pulse led
     digitalWrite(1, HIGH);
     delay(100);
     digitalWrite(1,LOW);
     }

    And here is a video of the setup in use:

     

    Of course it is rather wasteful to only use the microprocessor to generate PWM and flash a LED. I plan on implementing counting and serial output in software later. Unfortunately the Trinket does not have native serial USB capability but bit banging a serial signal on one of the pins should work fine according to several sites. Then it is just a matter of adding a cheap PL2303 serial to USB adapter.

    Update 18/4/2014

    Added serial logging capability. Using a tx only software serial library, the Trinket outputs the measurements in CPM each 10 seconds on pin 4. New code:

    // Trinket GM counter by Johan/dynode.nl
    
    //counting vars
    long count = 0;
    long countPerMinute = 0;
    
    // init softserial only tx on pin 4
    #include <SendOnlySoftwareSerial.h>
    SendOnlySoftwareSerial mySerial (4);
    
    void setup() {
      mySerial.begin(9600); // init serial 9k6
      analogWrite(0, 30); //starts PWM on pin 0, generates about 400V
      analogWrite(1, 255); // needed to get LED to full brightness
      attachInterrupt(0,countPulse,FALLING); // attach interrupt to pin 2
      mySerial.println ("Trinket GM counter starting..."); 
    }
    
    void loop() {
      delay(10000); //the count is incrementing during this delay
      countPerMinute = 6 *count;
      mySerial.println (countPerMinute);
      count=0; //reset the count
    }
    
    void countPulse(){
        count++;
        //pulse led when count is increased
        digitalWrite(1, HIGH);
        delay(100);
        digitalWrite(1,LOW);
      }

    Example serial output using cheap eBay USB<>TTL serial adapter:

    Trinket GM counter starting...
    84
    12
    6
    0
    402        <--- thorium bearing mantle held next to GM tube
    996
    1218
    1146
    1074
    1104
    
    

    There still need to be some tweaking done, the circuit is quite susceptible to electromagnetic interference which causes erroneous counts.