Bob Ursem, wetenschapper aan de TU Delft, beschuldigt de gelauwerde ontwerper Daan Roosegaarde ervan te pronken met andermans veren. Zijn veren onder andere. Eos sprak onlangs met de bedenker van de technologie achter Roosegaarde's Smog Free Tower.
Bob Ursem, wetenschapper aan de TU Delft, beschuldigt de gelauwerde ontwerper Daan Roosegaarde ervan te pronken met andermans veren. Zijn veren onder andere. Eos sprak onlangs met de bedenker van de technologie achter Roosegaarde's Smog Free Tower.
In zijn werkkamer met uitzicht op enkele bananenbomen vertelt Ursem over zijn jeugd. ‘Mijn vader was een enthousiast vogelaar. Ook ik was altijd in de natuur geïnteresseerd en richtte al vroeg een natuurclubje op. Ik noemde het Bofali, een samentrekking van Bob, mijn hond Favor en mijn zusje Lionne. Toen ik twaalf was, werd dat Stichting Groenekanslandschap, omdat het gericht was op de natuur rond het dorpje Groenekan in de buurt van onze woonplaats Bilthoven. Na twee jaar telden we driehonderd leden. We hielpen onder andere voorkomen dat een snelweg vanaf Utrecht de bossen zou doorsnijden.’
Ruim veertig jaar later is Bob Ursem wetenschappelijk directeur van de Botanische Tuin van de TU Delft. Zijn liefde voor natuur en milieu is nog steeds even groot. Maar nu probeert hij die in te zetten ten dienste van de mens. Zo werkt hij momenteel aan een biologische uv-filter die zorgt dat materialen als asfalt, zonnepanelen en zonnebrandcrèmes niet meer verharden en verouderen. Inspiratie daarvoor vond hij in de Alpen, net boven de sneeuwgrens. Daar groeit de bergden (Pinus mugo) op sommige plaatsen zonder beschermend sneeuwdek. De naalden vormen een beschermend waslaagje tegen het uv-licht, dat op die hoogte dodelijk kan zijn. ‘De stoffen in de waslaag bleken het uv-licht om te zetten in ongevaarlijk blauw licht’, vertelt Ursem. ‘Met een collega probeer ik dat filter na te maken via DNA-sequencing en het modificeren van gistcellen.'
Fijn stof
We stappen de auto in. Ursem neemt me mee naar enkele bedrijven die werken met spin-offs van zijn vondsten. Eerste halte: ENS (Environmental Nano Solutions) in Cuijk. Dat bedrijf maakt de technische componenten voor installaties die fijn stof uit de lucht halen. Lia van Vorle van ENS laat me een zuilvormige vitrine zien met een stalen staaf. ‘We bootsen hierin het fijn stof met nevel na’, vertelt ze. Dampen walmen uit een buisje omhoog. Als Ursem de afzuiger aanzet, wordt de staaf elektrisch geladen en wordt de walm aangetrokken door een metalen plaat waaraan de fijnstofdeeltjes zich klonterend vasthechten. Geregeld moeten de deeltjes met een wisser van de plaat verwijderd worden.
Van Vorle: ‘We leerden Bob kennen toen hij met dit principe al via gespannen staaldraden langs snelwegen fijn stof afving. Wij hebben dat verder ontwikkeld tot het praktisch goed werkte. Vanuit de parkeergarage onder het winkelcentrum kwamen uitlaatgassen via de roltrap de winkels binnen. We hebben een afvanginstallatie aangebracht, waardoor er nu ruim 70 procent minder fijn stof is. Omwonenden zeggen zelfs dat hun witte plastic tuinmeubelen geen roetaanslag meer hebben. We hebben ook afzuigers geïnstalleerd in een veevoeder- en een beton-steenfabriek. De TU Eindhoven onderzoekt nu hoe je op die manier steden schoner kunt maken. En we zijn in gesprek met diverse stadsbesturen om parkeergarages en metrostations te voorzien van onze afzuiginstallaties.’
‘Daan Roosegaarde, de ontwerper waarmee ik samenwerk, heeft al een proeftoren in Rotterdam geplaatst', vult Ursem aan. 'En er rijden ook al veegwagentjes rond die tegelijkertijd fijn stof opzuigen.'
Kankermedicijn
Na het bezoek zie ik in de parkeergarage inderdaad een meterslange verzinkte koker met ventilator aan het plafond hangen. Als we vervolgens doorrijden naar het bedrijf Flora Fluids in Venlo, vertelt Ursem: 'Dat bedrijf richt zich op het 'melken' van planten. De stoffen die dat oplevert, kunnen ingezet worden bij gewasbescherming, in medicijnen en als voedingssupplementen.'
Daar aangekomen licht Jeroen Rondeel, mede-initiatiefnemer, toe: ‘Bob hield bij ons een presentatie met allerlei ideeën qua biomimicry (technologie, gebaseerd op mechanismen uit de natuur, red.). Zo ontstond het plan om werkzame stoffen uit levende planten te halen, net zoals dat met rubber gebeurt.' Voordeel is dat je bedreigde plantensoorten niet hoeft te doden, maar ze toch kan gebruiken. Ursem: ‘We activeren de stofjes in de planten door middel van elektrostatische hydrodynamische atomisering. Doordat huidmondjes zich openen, kan je etherische oliën en watergedragen stoffen ‘melken’. Flora Fluids onderzoekt nu hoe dat toe te passen is op secundaire plantenstoffen zoals taxol uit de taxus, gebruikt bij chemotherapie, maar ook Carvacrol uit bonenkruid, dat bacterieremmend werkt in koeienmagen, waardoor volgens Rondeel de helft minder antibiotica nodig is.
Rondeel verwacht over een jaar de markt op te gaan met Carvacrol en rozemarijnzuur, dat bacterieremmend en gewasbeschermend werkt. Als Ursem even weg is, zegt hij: 'Bob is creatief en een ontzettende vastbijter, een man die de vertaalslag kan maken van wetenschap naar praktijk en via de natuur wereldproblemen kan helpen op te lossen.’
Innovatieve ideeën
Op de terugweg naar Delft rijden we langs kassen met groenten. 'Het verbaasde me altijd al dat ze 's nachts oranjegeel licht uitstralen', zegt Ursem. 'Terwijl, als je naar fotosynthese kijkt, planten het best groeien bij blauw en rood licht.' Ursem zou Ursem niet zijn als hij het bij die observatie zou laten. 'Ik ging kijken naar bestaande lichttechnologie, van led tot hogedrukkwik- en natriumlampen. Ik bepaalde de juiste kleurverhouding en deed proeven. Dat leidde in 2004 tot een commercieel product van Lemnis Lighting uit Amsterdam. Met hun lampen vergroten tuinders hun oogst met een factor acht. En doordat de lampen minder warm zijn en er dus minder water verdampt, neemt het waterverbruik met een derde af.'
Ursem werkt aan een innovatie met plantenvezels, door ze in te bedden in vezelcomposieten. 'Dat gebeurt al met vlas. Maar er zijn vezels met kiezelstructuren die sterker en duurzamer zijn, zoals Nieuw-Zeelands vlas (Phormium tenax).’
Zijn plantenkennis kwam ook van pas bij een ander idee, ontleend aan mossen: ‘Die hebben sporenkapsels. Een kokertje met sporen komt vrij als het dekseltje eraf knalt. De kokerrand heeft peristoomtanden, die – door waterdamp uit de lucht op te nemen – kunnen opzwellen en krimpen. Dat principe, gebaseerd op interkristallijne zwelling, kun je toepassen op regenjassen, die dan ademen en zich bij regen afsluiten, maar ook bijvoorbeeld bij all weather autobanden, waardoor het profiel bij nat weer verbreedt en er een betere regenafvoer ontstaat.’
Daarnaast is Ursem betrokken bij een mangrovekustproject in Vietnam. Samen met Marcel Stive, hoogleraar Civiele Techniek in Delft, en het Water Research Institute van Ho Chi Minhstad ontwikkelde hij een model om de kust te laten aangroeien. ‘Je kunt de grofheid van aanslibbende zand- en kleikorrels via boven- en onderstroom reguleren door aanvankelijk traliehekken in een systematisch dichtere traliestructuur te plaatsen en daarna, bij voldoende slibvorming, mangroven aan te planten. Een eerste 'linie' met rode mangrove, met grove steltwortels, een tweede met witte mangroven met fijnere penseelwortels, een derde rij grijze mangroven met nog fijnere wortels en ten slotte zwarte mangroven met struikvormige, fijnvertakte wortels. In testgebieden konden we op die manier drie kilometer kust op de zee terugwinnen.'
Maar ook historici weten hem te vinden. Naast de Dode Zeerollen, de eeuwenoude joodse geschriften die zestig jaar geleden werden ontdekt, lagen geheimzinnige bodemloze urnen. Aan de binnenkant zat een laagje van 3 bij 4 millimeter waarvan niemand wist wat het voorstelde. Door de structuur vermoedde Ursem dat het was opgebouwd uit platgeslagen plantencellen. ‘Na verschillende analyses en een literatuurstudie veronderstelde ik dat het om een verhittingsproces ging om zachte zeep te maken, die diep in vezels kon doordringen’, vertelt hij. ‘De essenen (een joodse sekte die rond het begin van onze jaartelling o.a. bij de Dode Zee leefde, red.) stonden bekend om hun witte kledij. Ik probeerde het zelf uit in Jordanië en ontdekte dat je inderdaad dit soort vloeibare zeep kan maken door schapen- of geitenvet te mengen met kaliumcarbonaat, gefilterd uit een laag tot as verbrande kaliumrijke dadelpalmzaden. De urnen werden als een kostbaar reinigingsoffer bij de Dode Zeerollen geplaatst.'
Jordanië, Vietnam, Turkije ... Het mag duidelijk zijn dat Bob Ursem graag reist. Het kostte hem in zijn studietijd bijna zijn leven. Voor zijn afstudeerproject trok hij met een studievriendin naar het regenwoud van Guyana. ‘We leefden een jaar lang 220 kilometer van de bewoonde wereld in een zelfgebouwd boshutje. We bemonsterden 2.500 lianen om afwijkende houtpatronen te bestuderen.' En passant schreef Ursem een vegetatieve flora (een systematische inventarisatie, red.) van de blad- en stengelkenmerken van alle planten in Guyana.
Maar toen nestelden larven zich in zijn rug. ‘Een bepaalde vliegensoort legde eitjes onder mijn huid en die vraten zich in. Eerst kriebelde het, maar toen ze aan mijn zenuwstelsel begonnen, werden het helse pijnen. We wisten een dorp van Arawak-indianen te bereiken. De medicijnman herkende de symptomen. Met behulp van anesthesieplanten opereerde de man me twee keer. Mannelijke bloemen van de Clusia rosea doodden de bacteriën. De medicijnman zei dat ik geluk had gehad: had ik langer gewacht, dan was ik verlamd geraakt en uiteindelijk gestorven.’
Vandaag bleven we in Nederland, en we bereiken veilig en wel Ursems thuishaven Delft.
Bob Ursem (1957) is wetenschappelijk directeur van de Botanische Tuin van de TU Delft. Hij studeerde biologie, scheikunde en natuurkunde en nam deel aan diverse expedities. Zo bestudeerde hij een jaar lang de flora van het Guyaanse regenwoud en deed hij in Canada onderzoek naar het gedrag van bultrugwalvissen. In Frankrijk bracht hij grotten in kaart, die hij vanwege zijn ervaring als alpinist dieper kon binnendringen dan menig collega-speleoloog. Eind 1990 inventariseerde Ursem als vrijwilliger de plantencollectie van de Amsterdamse Hortus en werd hij er wetenschappelijk directeur. Tien jaar later trok hij naar de Delftse Tuin der Technische Gewassen. Bob Ursem heeft twintig patenten op zijn naam staan. Binnenkort promoveert hij op een onderzoek naar ultrafijn stof.
