Water cuts through bones

Af en toe moesten de studenten elkaar in de arm knijpen om te checken of ze niet droomden. Ze verbleven tien dagen aan een idyllisch Braziliaans strand in Jericoacoara en vergaderden onder de palmbomen.
Nog enthousiaster waren ze over het feit dat ze veel inspraak kregen in plannen voor het grootste windmolenpark ter wereld. De zes studenten fungeerden als technische vraagbaak van het megaproject. “We kregen veel verantwoordelijkheden”, aldus masterstudent civiele techniek Robbert Martens (23). “Dat was bijzonder. We zaten met de projectontwikkelaar aan tafel en spraken met directeuren van bedrijven.”

De zes studenten belandden in Brazilië dankzij de stichting International Research Projects (IRP) Delft, dat onder de paraplu van de TU is opgezet. Het is hun doel om studenten tijdens een zomerstage te tonen hoe het is om voor een bedrijf te werken. In totaal deden 24 studenten, verdeeld over vijf groepen, mee aan projecten van IRP Delft.

De studenten wilden eerst naar Argentinië om de haalbaarheid van een windmolenpark te onderzoeken. “Maar dat land bleek niet zo interessant. Bedrijven waren niet bereid veel geld te investeren in een park en de politiek stond er niet achter. Wij hoorden via andere studenten dat iemand in Brazilië een windmolenpark wilde realiseren.” Masterstudent civiele techniek Eline Ouwerkerk (23): “In Brazilië zijn de omstandigheden beter. De regering stimuleert alternatieve energie en bedrijven zijn bereid te investeren.”
Het bleek in Brazilië om het grootste offshore park ter wereld te gaan. Windmolens van 5 megawatt moeten daar maar liefst 11,2 gigawatt opwekken. Er wordt gesproken over tweeduizend gigantische molens. De studenten zochten contact met de projectontwikkelaar. “Hij is heel gepassioneerd en onthaalde ons enthousiast”, zei Ouwerkerk. Omdat het project nog in de kinderschoenen staat, kregen de zes studenten veel inspraak. “De projectontwikkelaar is advocaat en heeft geen technische kennis. Hij kon onze hulp goed gebruiken. Wij werden gesponsord en ondersteund door Ballast Nedam. Dat maakte ook indruk”, meent Martens.

De studenten tikten de projectontwikkelaar een paar keer op de vingers, omdat hij te ambitieuze plannen had. “Hij wilde de allerbeste techniek zoals de vijf megawatt turbines. Maar die techniek is nog niet bewezen. Tegelijkertijd wil hij snel bouwen. Dat kan niet. Het was zeker in het begin moeilijk om tot hem door te dringen, maar uiteindelijk luisterde hij wel”, weet Martens.
Ook het schip waarmee de windmolens worden aangelegd, bleek een heet hangijzer. “Hij wilde snel een boot bouwen, omdat dit zo lang duurt. Maar hij wist nog helemaal niet welke turbines in het park kwamen. De grootte van de boot hangt uiteraard af van de windmolens. Dus adviseerden wij hem om eerst voor bepaalde turbines te kiezen en dan een boot te bouwen die deze windmolens kan vervoeren. Ook daarbij kostte het tijd om hem te overtuigen”, zegt Ouwerkerk.

Of het project uiteindelijk van de grond komt, is nog niet zeker. De Braziliaanse projectontwikkelaar reist kriskras het land door op zoek naar steun. Het wordt spannend of hij een overeenkomst met de overheid weet te bemachtigen, zodat het park is aangesloten op het elektriciteitsnetwerk. Er zijn meer plannen voor onshore windmolenparken die ook op zo’n overeenkomst azen. “Als het lukt, ga ik zeker kijken naar de bouw”, aldus civielstudent Robbert Martens. “Ze willen het park aanleggen bij de kust van het dorpje waar wij zaten. Ik houd het project graag in de gaten vanaf het strand, onder een palmboom.” 

www.irpdelft.nl

Some things have to get worse before they get better. Take for instance local injuries to knee cartilage, which are treated by removing the damaged tissue, followed by hammering a series of 3-millimetre holes into the bone’s head. This treatment, devised by Dr Richard Steadman in 1981, is based on the healing properties of the ensuing blood and bone marrow cells, which form a secondary cartilage layer within about a week’s time. The trouble though is that hammering holes is not a very precise procedure.

Enter the Healing Water project, a STW-sponsored programme at TU Delft and the Amsterdam Medical Centre (AMC). The project aims to develop a bone-drilling device based on multiple water jets operating at 300 plus bar. PhD student, Steven den Dunnen, has performed preliminary tests that clearly show the piercing power of the jets (and the surprisingly big backsplash). He has worked on the bones of goats, sheeps, pigs and humans, finding that goat bones are about as fragile as human bones. Moreover, there is a large variety among individuals regarding bone hardness, which depends on age, sex, health and medications. Den Dunnen’s PhD supervisor, Dr Gabrielle Tuijthof (Mechanical, Maritime and Materials Engineering), explains that further research during the next three years should optimise control over the water jet technique.

Meanwhile, medical researcher Aimee Kok MD, of AMC, will study the medical aspects of the Steadman therapy, advising on the optimal depth, configuration and diameters of the holes.

Assuming the Healing Water project lives up to expectations, Tuijthof sees further opportunities for using water jets in orthopaedics. In time, water jets could replace all orthopaedic saws and drills in the operation theatre, offering a fast, clean and controllable technology. But don’t forget to take cover from the backsplash.