Artificial intelligenceimec The NetherlandsInternet of ThingsSensor solutions for IoTSmart HealthSmart Industries

10 min

Zullen onze kinderen nog weten hoe biefstuk smaakt?

We leven op te grote voet. Vooral onze voeding speelt hierin een belangrijke rol. In dit artikel schetst John Baekelmans (Vice President & Managing Director van imec Nederland) het pad naar een duurzamere voedselproductie.

Scroll

Waarom we anders moeten gaan eten

Earth Overshoot Day, de symbolische datum waarop we evenveel verbruikt hebben als de aarde dat jaar kan produceren, viel in 2018 al op 1 augustus. Op krap zeven maanden verbruikten we dus een volledige aarde. Je zou zelfs kunnen zeggen dat we vanaf die dag eigenlijk een stuk aarde lenen – of eerder stelen – van onze kleinkinderen.

Het probleem is grotendeels toe te schrijven aan de manier waarop wij in het westen voedsel produceren, consumeren en transporteren. We vliegen ananassen in uit Costa Rica, avocado’s uit Zuid-Amerika en zelfs appels uit Nieuw-Zeeland. De voedingswaren in onze supermarkten zijn de hele wereld rondgereisd.

Bovendien is voedsel relatief goedkoop en dus kopen we er vaak te veel van. En een week later gooien we een hele tros tomaten weg die in het groenterekje ligt te rotten. De voedselverspilling is enorm.

Naar schatting komt in de VS uiteindelijk 40% van het voedsel op de afvalberg terecht, evenveel als de ecologische voetafdruk van pakweg Peru en België samen.

Onze voedingsgewoonten zijn niet alleen slecht voor de planeet, ook onze gezondheid lijdt eronder. We eten te veel en vaak ook nog eens de foute dingen. Dat verhoogt ons risico op gezondheidsproblemen, zoals diabetes, hart- en vaatziekten en zelfs kanker.

Een hightech serre in je flatgebouw

Hoe kunnen we die problemen efficiënt aanpakken? Alles begint met voedsel zoveel mogelijk lokaal te produceren en te consumeren, ideaal binnen een straal 5 tot 10 kilometer van je woning. Omdat de meeste mensen in steden wonen en die trend de volgende jaren alleen maar sterker zal worden, zijn stadsboerderijen geen gek idee.

In verschillende steden lopen nu al experimenten met verticale indoor landbouwsystemen, die voedsel produceren in een aantal teeltlagen bovenop elkaar, in leegstaande magazijnen of flatgebouwen. Omdat in deze indoor boerderijen de ideale omstandigheden gecreëerd worden (qua licht, vochtigheidsgraad, temperatuur, voedingsstoffen enz.), is de teeltcyclus korter en kan er het hele jaar door geoogst worden.

Vertical farming Colruyt

De Belgische supermarktketen Colruyt experimenteert met basilicumteelt in een indoor landbouwbedrijf. Door de uitgekiende mix van 80% rood licht en 20% blauw licht groeien de basiliciumplantjes dubbel zo snel. En door de gestapelde teeltlagen is er 20 keer minder landbouwgrond nodig.

De technologie achter vertical farming - zoals imecs ionsensor voor vloeistoffen die monitort wat individuele plantjes nodig hebben om optimaal te groeien - zal de volgende vijf jaar worden verfijnd. Binnenkort worden lokale stadsboerderijen wellicht heel normaal.

Mensen zullen wellicht ook opnieuw zelf meer groenten en fruit gaan verbouwen, in hun eigen tuintje of in een soort miniserre in hun appartement. Ook daar zal technologie een belangrijke rol spelen. Goedkope sensoren en data-analysesystemen zullen je vertellen wat elke plant nodig heeft. Het zelflerende tuinbouwsysteem leert ook je voorkeuren kennen — heb je je tomaten liever zoet of eerder wat pittiger — en past vervolgens de hoeveelheid water en nutriënten aan om voor jou de ideale tomaat te produceren.

Demo kit with imec’s ion sensor (available for companies to use for testing). The sensor can give detailed feedback on individual plant’s nutrients and pH values. It can also help to detect crop diseases in time.Demoset met de ionsensor van imec (beschikbaar voor bedrijven die ermee willen testen). De sensor geeft uitvoerige feedback over de nutriënten en pH-waarden van individuele planten en waarschuwt tijdig voor ziektes in de gewassen.

Dit soort precisielandbouw, waarbij je enkel produceert wat je nodig hebt waar je het nodig hebt, gaat verspilling tegen en levert een aanzienlijke bijdrage tot een duurzamere voedselproductie. Maar met de snel groeiende wereldbevolking zullen we wellicht ook andere pistes moeten verkennen. Om tegen 2050 (of zelfs eerder) nog aan onze behoeften te kunnen beantwoorden, zal ook artificiële voeding een rol moeten spelen.

Klaar om je spaghetti te printen?

Artificieel voedsel is al lang een vaste waarde in science fiction series en boeken. Het meest intrigerende concept is wellicht de ‘food replicator’ in Star Trek. Deze toestellen toveren op commando elk gewenst gerecht op je bord. Klinkt misschien als verre toekomstmuziek, maar wetenschappers zijn met hun onderzoek nu al een eind gevorderd in deze richting. Dus het is niet ondenkbaar dat dit soort gepersonaliseerde foodprocessor op termijn een standaard keukentoestel wordt.

Het idee is dat de foodprocessor een beperkt aantal lokaal geproduceerde ingrediënten steeds op een andere manier verwerkt om zo een ruime variatie aan gerechten te bereiden.

Maar het beste gedeelte is eigenlijk dat de foodprocessor uitgerust zal zijn met artificiële intelligentie die precies weet welke voedingsstoffen en vitamines we nodig hebben. Aangezien we allemaal een andere lichaamsbouw, activiteitsniveau en metabolisme hebben, verschilt dit per gebruiker. Ook al eten we samen als gezin, toch zal wat op onze borden ligt verschillen. Kinderen in volle groei hebben bijvoorbeeld compleet andere noden dan hun ouders.

Maar hoe weet de foodprocesser wat jij persoonlijk nodig hebt? Die informatie haalt hij uit je digitale tweeling. Want tegen 2035 wordt het mogelijk om accurate digitale kopieën van onszelf te creëren. Dat zijn in feite enorme hoeveelheden data die betrouwbaar weergeven hoe ons lichaam functioneert. En als we precies weten wat er zich in ons lichaam afspeelt, dan moet het een koud kunstje zijn om te bepalen wat wij nodig hebben om gezond te leven.

Zo’n digitale tweeling levert niet alleen essentiële informatie voor de foodprocessor, maar biedt ook nieuwe kansen voor de medische wetenschap. Artsen kunnen bijvoorbeeld allergie- of zelfs kankerbehandelingen eerst op onze digitale tweeling testen en kijken welke behandeling de beste resultaten oplevert.

Om te weten wat ‘gezond’ voedsel voor een specifieke persoon betekent, moeten we onze spijsvertering begrijpen. Imec werkt aan ingestible technologie – die je gewoon kan innemen als een pilletje – die dit in kaart brengt:

De hamvraag: hoe krijg je mensen aan de ‘artificiële voeding’?

Het zal nog veel onderzoek vragen om een werkende persoonlijke foodprocessor te ontwikkelen, maar dit is wellicht niet de grootste uitdaging. Want de fundamentele vraag blijft: zullen mensen bereid zijn om ‘fake’ voedsel te eten?

Om van artificiële voeding een succesverhaal te maken, moet aan een aantal voorwaarden voldaan worden. In de eerste plaats moet het zoveel mogelijk op echt voedsel lijken. Tenzij ze geen andere keuze hebben, zullen mensen nooit bereid zijn om hun heerlijke pasta bolognese of sappige biefstuk in te ruilen voor flauwe shakes of felgekleurde kubusjes.

Kunstmatig geproduceerde maaltijden moeten er precies echt uitzien en ook zo smaken.

De kostprijs is de tweede belangrijke factor: de technologie moet goedkoop en energiezuinig zijn. Omdat de foodprocessor slechts een beperkt aantal lokaal geteelde basisingrediënten gebruikt, zal voedsel niet langer de wereld rond moeten reizen. Dit verkleint niet alleen drastisch de ecologische voetafdruk, maar zorgt er ook voor dat artificieel voedsel goedkoper kan zijn dan verse producten.

Betekent dit dat onze kinderen niet meer zullen weten hoe een biefstuk smaakt? Of hoe heerlijk de geur van vers gebakken wafels is? Als we snel genoeg de overstap maken naar een duurzame voedselproductie hoeft het niet zover te komen. Ook echt voedsel kan dan op het menu blijven staan, maar dan eerder bij een speciale gelegenheid of op restaurant.

Vooral vlees zal een dure delicatesse worden, omdat er heel veel energie nodig is om het op ons bord te krijgen. Op weekdagen zullen onze maaltijden waarschijnlijk vooral door onze persoonlijke foodprocessor bereid worden — dat bespaart tijd, geld en grondstoffen. En als we het kunnen betalen, kunnen we dit af en toe aanvullen met een verse lekkernij.

Voor fijnproevers en chef-koks klinkt dit misschien als een somber vooruitzicht, maar laten we de voordelen niet uit het oog verliezen: met deze nieuwe technologieën kunnen we de groeiende wereldbevolking blijven voeden, op een manier die niet alleen duurzamer maar ook gezonder is.

Hoe we gezonder en duurzamer kunnen leven met OnePlanet

Het is hoog tijd om de manier waarop we voedsel produceren en consumeren te veranderen, niet alleen voor de planeet, maar ook voor onze gezondheid. (Nano)technologie kan hier een belangrijke rol in spelen, maar om echt het verschil te maken hebben we ook expertise in geneeskunde, voeding en landbouw nodig.

En dat is precies wat we willen doen bij OnePlanet, het gloednieuwe onderzoekscentrum voor gezondheids-, voeding- en landbouwtechnologie. Het initiatief is een samenwerking tussen imec, Radboud University, Wageningen University & Research (WUR), en het academische ziekenhuis Radboudumc. Het project wordt gesteund door de Nederlandse provincie Gelderland die het project recent een subsidie van 65 miljoen euro toegekend heeft (voor de komende 8 jaar).

Elke partner brengt zijn eigen expertise mee in de samenwerking. Samen met de Radboud Universiteit en Radboudumc wordt er ingezet op preventieve gezondheidszorg door vroege data-gestuurde inschatting van gezondheidsrisico’s, preventie door gepersonaliseerde voeding, vroegtijdige diagnose, en efficiënte behandeling en ondersteuning van chronisch zieken. 

Op het gebied van agro- en voedingstechnologie zullen imec en Wageningen University & Research, in samenwerking met industriepartners, onderzoek doen naar sensoren, robotisering, kunstmatige intelligentie, (big) data analyse en digitale connectiviteit voor innovatieve landbouwtechnologie voor een duurzaam, betaalbaar, gezond en veilig voedingssysteem en leefomgeving.

Het OnePlanet Centrum wordt voornamelijk gevestigd op de universiteitscampus in Wageningen (Nederland) en wordt geopend in april 2019. Samen met onze ervaren partners zijn we helemaal klaar om aan dit nieuwe onderzoeksavontuur te beginnen. Meer nieuws volgt wellicht binnenkort!   

Meer weten?

  • Benieuwd naar het OnePlanet initiatief? Lees hier het persbericht!

  • Precisielandbouw is geen nieuw onderzoeksveld voor imec. Onze ionsensor (meer informatie in dit imec magazine artikel) kan hier een belangrijke rol spelen. Ook onze onderzoek naar hyperspectrale beeldvorming heeft toepassingen in landbouw en afvalmanagement.

  • Ontdek in dit imec magazine artikel hoe het orgaan-op-een-chip platform van imec kan bijdragen aan een gepersonaliseerde gezondheidszorg. Meer informatie over ons onderzoek naar ingestible technologie, vind je op deze webpagina (in het Engels) maar je kan ook dit interview met Chris Van Hoof op de Digital Health Summit bekijken.

 

John Baekelmans

Over John Baekelmans

John Baekelmans is Vice President & Managing Director bij imec in Nederland. Als Managing Director is hij verantwoordelijk voor de algemene gang van zaken en de activiteiten van imec Nederland. Daarnaast leidt hij de Internet of Things en Connected Health Solutions teams en is hij wereldwijd verantwoordelijk voor imecs Smart City onderzoek.

John behaalde een master in computerwetenschappen aan de Universiteit Antwerpen (België) en is een Cisco Certified Internetwork Expert (CCIE). Voor hij bij imec begon, werkte hij 21 jaar bij Cisco. Hij bekleedde er diverse directiefuncties op globaal niveau in de departementen Engineering, Services en M&A en heeft in de VS en Europa meerdere patenten op zijn naam staan. John was ook medeoprichter van de Belgische start-up Fifthplay, die smart home-oplossingen ontwikkelt. Voor hij bij Cisco werkte, was hij in dienst bij Siemens waar hij grote PBX-netwerken ontwikkelde, implementeerde en beheerde.

Deze website maakt gebruik van cookies met als enige doel het analyseren van surfgedrag, zonder enige commerciële insteek. Lees er hier meer over. Lees ook ons privacy statement. Sommige inhoud (video's, iframes, formulieren,...) op deze website zal pas zichtbaar zijn na het accepteren van de cookies.

Accepteer cookies