Jacques Mattheij

Technology, Coding and Business

Drastically Reducing Our Powerbill

Since the outbreak of the war in Ukraine the price of gas and electric power in the European Union has gone up enormously. Russia, a major supplier of gas to the EU has been sanctioned heavily, buying natural gas from Russia effectively pays for them to wage war on Ukraine and the price of electricity is tied to the price of natural gas, which has been going up and down like a jo-jo, but far more up than down. Not all countries are equally affected by this, countries that have a large proportion of hydro power and countries that have their own - and still usable - supplies of natural gas have an easier time to deal with this than countries that do not. The EU energy market - not the most transparent affair for mere mortals - which allows foreign suppliers access to the domestic markets can cushion some of these aspects but the difference in average price as well as the various means offered by governments to take the edge of for their citizens vary greatly, as do the individual contracts and the options offered by the various suppliers.

Ever since the beginnings of the COVID crisis we have worked from home, which means that all of the gear that used to sit in our offices is now here in the house and obviously that uses quite a bit of power. The house has four occupants, two adults, two teenagers and is about 200 square meters divided across three levels. The house has 25A x 3 phase 240V service and a natural gas line, which is used for both domestic hot water, some of the cooking (a hybrid gas/electrical stove) and the water based central heating system.

A typical setup in the Netherlands, where I live is that you have a network that serves your region and a choice of various suppliers. Once the price of energy started to go up faster than anticipated several of the suppliers here went bankrupt overnight, forcing their customers to re-negotiate with a different supplier at an entirely different rate. The practice effect is that for many households here since Jan. 1st 2022 the price of energy delivery has gone up tremendously, factors of five are not exceptional though in many cases - fortunately - it is still less than that and people that had the foresight to lock in their contracts prior to the outbreak of the war are sitting pretty, for a while at least.

Our household was not one of those, so when in August, after the annual adjustment we received the new tarifs it was bad. Our energy bill basically tripled overnight and roughly 1/3rd of my take-home salary would have gone towards the energy bill without some countermeasures. The plan we came up with was to create a mixture of savings measures and to install some generating capacity of our own, and to offset some of our heating requirements with an air-air heatpump that we already had but only used in airconditioning mode.

This house was built in the early 1970’s, it is not insulated all that well between the inner and the outer wall, and fixing that is a very expensive affair, both because of how the house was built as well as because there is already (bad) insulation in there. Removing the old insulation and replacing it with something better would be nice but from a cost-benefit perspective it is not the best investment right now (though we may still opt to do this in the future). What we could do fairly easily is to drop the temperature that the gas fired central heating system operates at. The default the heater was programmed to was 65 degrees Celsius, we dropped that to 45 degrees which had an immediate effect on the gas consumption. We also dropped the thermostat from a toasty 20 degrees to 18 degrees, which may not seem like much but the difference was very noticeable. Lower than that is not an option, for one humidity would become a problem, for another the house is very unevenly heated and 18 where the thermostat is can mean anywhere from 16 to 20 depending on where (how high up) you are in the house. But the every room has thermostatic valves on the radiators and those we adjusted to try to get the rooms as close to each other as possible temperature wise. Another thing we did was to change from using the front door of the house to using the backdoor, which does not sit next to the stairwell. This reduced the amount of air exchange every time someone came into or left the house. For myself, I have tried to take shorter showers, though I definitely miss them (joint issues). Together these simple measures shaved off more than half of our gas consumption.

On the electrical side there was a lot that could be done as well. First we made inventory of all of the consumers that we had, and decided whether or not we really needed them, if they could be replaced by something less power hungry if we did and if not if we could reduce our usage. We replaced all of the remaining halogen bulbs (we still had quite a few) with LEDs, in some cases this required some minor rewiring because not all of the power supplies for the halogen bulbs liked the LEDs but because they draw so much less power it was easy to move some of these to supplies that worked well. For some bulbs finding an LED replacement was quite tricky but in the end we found a way to get rid of all of them. Identifying consumers can be quite hard, we installed a ‘Smile P1’ interface to our distribution point to determine momentary power draw and flipped circuit breakers one-by-one until we had a reasonable insight into how much power each circuit was using. The worst consumers: my main computer (a beefy I7 with a very large amount of RAM and a 1080ti graphics card that I used for the machine learning portion of the Lego sorting machine), our NAS (a 12 bay Synology) and a domestic water heater in the kitchen (which took forever to find). The second fridge/freezer was switched off as well, and a whole slew of ghost loads was killed off by simply pulling the wall warts when the devices are not in use. My computer was replaced by an old laptop that I still had but did not use, it has a provision for dual monitors (besides the built in LCD) so I still have more or less the same setup as before, with just half the RAM. I did replace the rotating rust drive with an SSD, which was surprisingly affordable given the capacity.

All of these changes together cut our monthly consumption from about 800 KWh on average (which is insane) to a much more reasonable 270 KWh. And the solar panels completely offset that during the month of October. Another batch of 10 panels will arrive next week, which will allow us to heat part of the second floor using an air-conditioner run in reverse (a split air conditioning unit is essentially just a heatpump and you can run those in reverse). This should further reduce the gas bill.

When we bought this house it had 16 solar panels installed, but we had to take those down to modify the attic space. The plan always was to put them back up once that work was done but we had simply not gotten around to it yet, just prior to removing them the inverter broke and since the start of the war in Ukraine the availability of solar panels and inverters is quite bad, lead times are several months. After searching on the local equivalent of Ebay I found one party that still had a slightly older model inverter sitting around, a 3 Phase 4KW unit that they somehow never sold. I don’t particularly care for the latest and greatest in inverters so I was happy to take it off their hands at a bit of a discount. When it arrived it turned out the inverter had been dropped, and quite badly, the casing was cracked, the DC disconnect had been bent out of shape and a bolt had broken out of the cast aluminum housing. It must have taken quite a fall given the amount of foam that the inverter came packed in, weirdly enough the cardboard box was fine though it did look as if the inverter had been re-packed at least once before (judging by the amount of packing tape on the box). I contacted the company and they were super reasonable about it, they offered me to either take it back for a full refund or a 50% discount if I wanted to keep it. I’m not afraid of power electronics, wired up a test installation and inspected the inverter mechanically, it worked in spite of the damage and did not get overly hot or let out any magic smoke, so I took the discount. This allowed me to re-install the 16 panels that I had before on the roof of our garage.

I then ordered another batch of panels, much more modern (the other ones are about a decade old, 265 Watts each), 400 W AEG units that I found a reliable supplier for and went to pick them up, then installed those on a covered area outside in the garden. 10 of those comes to 4000 Watts installed power, plus the 16 265 Watt ones, another 4250 Watts (but given their age I would derate those to probably closer to 200 Watts today, so say 3200 Watt). Adding all of that up gives you a bit over 7000 Watts in installed power, much more than the inverter could handle. Another trip through the second hand listings and I found a single phase unit that will do 3000 Watt. The panels are mounted flat on the garage and lean-to roofs, so that’s a double penalty, first there is the problem of the angle at which the sun shines on those panels, and second the houses here will shade the panels during part of the day. But it makes a nice bit of power,

From an initial 1500 euros / month we are now down to about 350 euros ex government rebates, and that is in the bad part of the year. Obviously, December, the worst month for solar is still to come and I definitely don’t expect miracles, but as long as we still have net-metering here (until Dec 2024 at a minimum) we can compensate for that during the summer. The total cost of the installation was about 10K, which I expect - assuming prices remain steady - to pay for itself in less than four years. Clearly, the energy savings are a major factor in the whole picture, without that the effect of the solar installation would be far less. But the two combined meant that for October our electricity usage relative to the grid was negative, resulting in a portion of our gas usage being offset by electricty over production.

There are some things that helped which may make this hard to replicate: the first, and most obvious one is that we had enough savings to make all of this happen on short notice. we also had a lot of surface area to play with, 60 square meters of flat roof which is now completely covered with panels, and another 30 square meters higher up on the roof of the house which will soon be covered as well. Not every location has such a large amount of usable roof area. The second factor is that even though there is some shading we don’t have any really high buildings nearby that shades the whole installation. Mounting panels flat is not ideal, for one they make less power than when they are properly ‘aimed’, for another they can easily foul up (leaves, bird droppings and so on). But even if the panels are positioned less than ideal, are partially shaded and need periodic cleaning (or are simply not perfectly clean) the sheer quantity of them means that even of the whole setup is operating at 10% efficiency it still handily outstrips our usage during the day with the sun this low in the sky. Once we’re past the solstice it will get better day-by-day and during February and March (when we consumed the most gas in other years) I expect to be able to use the air-air heatpump for heating purposes a lot. Finally, not everybody is able to adjust the temperature just like that, if you have health issues or if your house is even more humid than this one you may have to keep up the heat just to avoid ending up with fungi or damage. But even then a critical look at your power consumption may help identify some areas where you can save.

I hope this article will help someone looking to do something similar, if you have questions or feedback feel free to reach out to jacques@modularcompany.com.

The Golden Egg Circus

In 1989 I got a call from a friend to come along to visit a studio in Landsmeer, near Amsterdam, where something quite amazing was being constructed, a circus with nothing but eggs, both as the performers and as the audience. I was - and still am - a huge Jim Henson fan and immediately felt an interest to see what was going on.

We were received by Jacques Meijer and his wife in their house in Landsmeer, attached to which was a large workshop. After the obligatory tea and smalltalk we entered the workshop/studio and the lights came on. This is one of those ‘you had to have been there’ things, it is hard to describe how incredible the sight was. More than life-size, the Golden Egg Circus model towered over us, high up a trapeze, on the ground a circus ring where the strongest egg was breaking bricks and brave eggs tamed tomatoes jumping through flaming hoops. Eggs, eggs, eggs and more eggs wherever you looked. The attention to detail was nothing short of unbelievable, everything built to exacting scale. It was clear immediately that many years of work had gone into this project, as well as a small fortune.

The whole thing was constructed as the location for an animated feature film to be shot in 35 mm, with special gantries to move the cameras around. The problem: the circus orchestra had to be animated in time with the music. The eggs didn’t actually have any instruments but they were supposed to rotate and bob up and down to match the music in realtime and the owner had no idea on how to go about this, his specialty was photography and film, not the actual animation. After a long evening talking it all over I decided to let the offer go, for one I didn’t really feel comfortable taking this man’s money because it was clear that he was already way over budget and had no idea what it would take to make his vision become a reality in terms of computers, servos and mechanics to make a fair sized orchestra come to life (as I wrote above, I was/am a huge Jim Henson fan and had seen some of what it took to animate the muppets), and another reason is that I felt that in spite of all the work and effort that went into it that it wasn’t really going anywhere. It was beautiful, absolutely gorgeous but I just could not find much enthusiasm for the whole concept of an egg circus. Great idea, though!

So, we left and for many years I didn’t even think about it, until last night when I suddenly remembered about it and decided to search online to see if anything ever came of it. I found a website with some photographs, a (paywalled) newspaper article that referred to the circus from 1995, when apparently the funding was still missing. I don’t think it ever happened, and according to his CV Jacques Meijer was still active in 2021.

In an alternative universe, Jim Henson has a barn behind his house where a model of a 1930’s variety theater has been built, with a weird little frog as the master of ceremonies and a pig with an attitude as his love interest. Monsters lie discarded in heaps and a detuned piano with a couple of broken strings sits in a dark corner. In that universe Jacques Meijer’s egg circus is a hit, children have egg dolls, everybody has their favorite egg and artists line up to be allowed on the next episode, still going strong after more than 30 years of week-by-week productions, as well as a couple of feature films. The Golden Egg Circus coming to your hometown is the event and people will talk about it for years.

In this universe, I feel privileged to have spent an evening with its creator, who relentlessly kept on pushing his idea, year after year, and even if hardly anybody has seen the egg circus in all its glory I hope that one day it will see the spotlight.

Kernenergie vs Zon en Wind

Dit is een antwoord op de Tweet thread van @Inge_v, die een hele berg redenen aangaf waarom ze vond dat Kernenergie de enige optie is in plaats van zon, wind en andere renewables.

Het begon met:

Ik ben tegen wind en zonne energie, en voor kernenergie. Dat is duurzamer en ik heb er vertrouwen in dat we een manier vinden om het afval goed te verwerken.

De hoofdmotivatie was dat het duurzamer is en dat ze vertrouwen heeft in dat we een manier vinden om het afval goed te verwerken.

Om maar even met die laatste te beginnen: vertrouwen hebben is niet hetzelfde als zeker weten, het is een vorm van hoop en hoop is het begin van teleurstelling. Sinds 1956, de opening van Calder Hall, de eerste commerciele nucleaire centrale is er eigenlijk maar heel weinig voortgang te bespeuren.

In het kort komt het neer op de aanname dat volgende generaties het probleem wel zullen oplossen. Maar ja, als dat in 65 jaar nog steeds niet gebeurd is dan denk ik dat enige aannames daarover op zij gezet kunnen worden. Als er een echte oplossing was dan hadden we die nu wel gevonden. Begraven, de ruimte in schieten, opwerken voor hergebruik: het is allemaal of besproken of ook werkelijk geprobeerd. Of we zijn het zelfs aan het doen (in het geval van begraven). Maar voorlopig ligt dat spul er maar te liggen en wordt het de aankomende generatie er niet makkelijke op gemaakt: die hebben al te maken met klimaatverandering en gigantische vervuiling en krijgen er dan dit probleem ook nog bij. Oh, en of ze onze oude dag ook nog even willen verzorgen. Wat mij betreft zouden we de wereld voor de volgende generatie beter moeten achterlaten en niet slechter, al helemaal niet opzadelen met problemen waar we zelf geen oplossing voor hebben.

Vanuit de nucleaire lobby is er een veelheid van informatie over dit onderwerp. Het komt altijd op hetzelfde neer: er is geen oplossing die echt werkt. Maar dan met 10,000 worden en een hoop hand gewuif. Hier een voorbeeld.

Je zou er bijna blij van worden. Maar als je het allemaal goed doorleest staat er toch echt dat er geen oplossing is.

Wel dat het allemaal wel meevalt, maar om de een of andere reden willen de lobbyisten zelf liever niet dat dit afval in hun achtertuin terecht komt. Het liefst ver weg. Zo ver weg dat als het onverhoopt in het grondwater terecht komt ze er zelf geen last van hebben.

Dan, het woordje ‘duurzaam’. Duurzaam heeft een hele specifieke betekenis in deze context: “het milieu weinig belastend”.

Dat is kort en krachtig. Het milieu is de planeet en alles wat leeft en zich in de biosfeer bevindt. Als kernenergie werkelijk duurzaam zou zijn dan zou je er niet drie hekken en een enorm veiligheids apparaat omheen hoeven zetten. De winning van Uranium (de grondstof voor kernsplijting), de opwerking daarvan, het gebruik, de afvalverwerking en - onverhoopt - bij een calamiteit de vervuiling van de omgeving alsmede de bouw van alle infrastructuur om dit te kunnen doen hebben enorme impact, en sommige van deze processen zijn zo gevaarlijk dat we vinden dat maar een select aantal landen ze mag gebruiken. Kernenergie duurzaam noemen is vergelijkbaar met overbevissing duurzaam noemen: de problemen stapelen zich op maar je ziet het niet dus kun je net doen of het niet bestaat.

Zolang er maar stroom uit het stopcontact komt en alle narigheid zich over de horizon bevindt (liefst op een ander continent) maakt het immers allemaal niet uit. Maar het milieu is allesomvattend.

Het gaat niet alleen om ons milieu. Het gaat ook om het milieu elders, en het gaat ook om het milieu in de toekomst. En daar zit de schade. Dat je die niet ziet als je je lampje aandoet doet daar verder niets aan af, al die ellende blijft.

Zonne-energie is niet milieuvriendelijk vanwege de accu's die ervoor nodig zijn als je de energie wil kunnen opslaan voor bv in de nacht. Het maken van die accu's levert ontzettend veel milieuschade op. De accu's gaan op dit moment maar 10 tot 15 jaar mee.

Dit staat bol van de aannames, en mist een aantal zaken. Allereerst: zonne energie is om diverse redenen belastend voor het milieu, maar accus hebben daar absoluut niets mee te maken. Zonne energie heb je iedere dag, helemaal gratis en voor niets zonder dat daar ook maar een accu aan te pas komt. De milieu belasting van zonne energie zit hem - in geval van zonnepanelen, die ik voor het gemak maar even als voorbeeld gebruik - in de fabricage fase (grote halfgeleiders, die veel chemicalien gebruiken tijdens de fabricage). Het gebruik van zonnepanelen als ze eenmaal geinstalleerd zijn vergt verder geen accus. Immers: je kunt de energie direct gebruiken door een inverter (een soort van transformator, maar dan veel complexer) te gebruiken om van de stroom van de zonnepanelen direct netspanning te maken. Die kun je zelf benutten, of je kunt het overschot het net in pompen en daar wat mee terug verdienen. Iemand anders, die meer stroom nodig heeft dan ze op kunnen wekken (bijvoorbeeld: iemand in een flat) kan die stroom dan meteen gebruiken. Blijft er nadat alle balans is opgemaakt nog steeds stroom over dan kan de generatie capaciteit omlaag. En zolang er nog niet voldoende geinstalleerde capaciteit is om aan alle behoeftes te voldoen heb je dus in principe geen opslag nodig.

Opslag komt pas om de hoek kijken als je als het donker is energie wilt gebruiken die overdag gewonnen is. Daar kun je batterijen voor gebruiken. Maar wat je ook kunt doen is gewoon helemaal niets. Je gebruikt dan andere energiebronnen.

Dus het hele accu verhaal doet niet ter zake in een net gekoppeld systeem. Het is wel belangrijk als je helemaal op jezelf staat. In Canada, in de rimboe bijvoorbeeld (ik heb er gewoond, en daar had ik dus wel een accu nodig). Maar hier in Nederland, of eigenlijk overal waar het electriciteits net ligt hoeft het niet.

Daarna wordt de accu afval, die ook weer ontzettend veel milieuschade oplevert.

Ja, maar die heb je dus niet nodig.

Bovendien is de huidige stand van zaken dat er met zonnepanelen nog een vrij groot risico is op brand. Ik ga er wel van uit dat de techniek op dat punt zal verbeteren.

Ik heb echt geen idee wat de bron is van deze zin, maar dit is wat een zorgvuldig onderzoek (dat je hier kunt lezen er van zegt: op 800.000 installaties zijn er 23 brandincidenten geweest. Dat is 0,0029%. En ja, het kan altijd beter. Van iedere brand wordt de oorzaak vastgesteld en als er een oplosbaar probleem wordt vastgesteld dan zal men het bouwbesluit en de regelgeving rond zonnepanelen er op aanpassen. Van belang, zoals bij iedere electrische installatie, is dat de installatie gedegen is aangelegd, iedere paar jaar geinspecteerd wordt en bij een defect gereparareerd wordt. Blikseminslag kan voorkomen dus moet de installatie geaard zijn. Ik heb geen lijstje van oorzaken van die 23 branden, maar ik heb alles bij elkaar in heel wat eletrische installaties gezien in gebouwen waar ik gerenoveerd heb en ik maak me meer zorgen over wat er in m’n huis aan electrische narigheid zit dan de panelen op het dak. En dat geldt voor alle huizen met een installatie ouder dan een jaar of 20, zeg maar nadat de heren hobbyisten er aan hebben gesleuteld. Dus, dat brandgevaar dat valt wel mee. Even ter calibratie, in NL hebben we per jaar 66.000 woningbranden (bron.

Gaat het om grote velden met zonnepanelen, dan houden die panelen de zon weg op de plaats waar die panelen staan. Dat heeft ook invloed op de flora en fauna onder het veld, en op de temperatuur. Het wordt daar kouder en het is onbekend wat voor invloed dat zal hebben op de omgeving eromheen.

Dit is een beetje een drogreden: dat geldt voor alles wat je met een stuk land doet. Als je er een gebouw op neerzet dan heeft dat invloed op de flora en de fauna onder het gebouw: die verdwijnen. Teel je er gras dan staat er geen bloemkool of bos en zet je er een kas op dan heb je nog maar heel weinig dieren over (merendeel insecten en knaagdieren). Uiteraard, alles wat je grootschalig doet heeft invloed op de natuur. Maar kijk eens hoe een uranium mijn er uit ziet (oh ja, die ligt over de horizon), hoe groot de exclusion zone rond Chernobyl is (maar: wel mooie natuur!) en wat er allemaal komt kijken bij het neerzetten van een kerncentrale. De impact daarvan is enorm. Nog even los van het feit dat we grote gebieden hebben die toch al gecultiveerd worden, en of je er nou aardappelen verbouwt of zonnenergie dat maakt mij persoonlijk niet zo heel veel uit.

Verder is zonne-energie qua levering niet betrouwbaar, omdat er geen energie komt als het donker is en te weinig als het zwaarbewolkt is. Daarvoor moet er een achtervang zijn.

Ja, dat klopt. Zon alleen is niet genoeg, tenzij je bereid bent om als maatschappij in de nacht je consumptie terug te schroeven. En dat doen we al. Jarenlang hebben we op allerlei manieren juist die nachtconsumptie gestimuleerd: de dag/nacht telwerken zitten nog in heel veel huizen. Dan kon je op de goedkope nachtstroom je was doen. Ook zo leuk voor de buren. Maar goed, het was een duidelijke stimulans om de ‘baseline’ die in de nacht een stuk lager ligt wat op te vijzelen zodat de centrales efficient konden blijven draaien.

Helaas, dat kan niet meer. Maar waarom zouden we dat niet omdraaien: dagstroom. Zolang de zon schijnt betaal je minder voor je stroom. En als de zon onder is of er lokaal te weinig zonlicht is dan betaal je meer. En dat is dan best wel simplistisch want zonne energie is natuurlijk niet de enige vorm van duurzame energie. Windenergie, stromend water en nog wat niche bronnen kunnen prima gebruikt worden om de dip deels op te vangen. En de combinatie van het sturen van het verbruik (dit zou ook nog kunnen door apparaten op afstand aan te sturen), wind, zon en eventueel waterkracht samen is een hoop minder kwetsbaar dan alleen de zon. Er is geen energieleverancier die zich op een enkele bron zou toeverlaten. Dus ja, voor zon is er achtervang nodig. Maar niet zoveel als je zou denken en met wat efficienter gebruik nog veel minder.

Die achtervang wordt meestal geleverd door hetzij een kolencentrale, hetzij een biomassa centrale. Die centrale moet continu aanstaan omdat zowel een kolencentrale als een biomassa centrale niet stante pede kan worden aan- en uit gezet.

Dat is een mooi voorbeeld van iets dat echt niet klopt: zonne energie en windenergie vullen elkaar best aardig aan, het is niet perfect dus met overcapaciteit zul je een deel van het gat moeten wegwerken maar je komt er veel verder mee dan met een van de twee en ze zijn in eerste instantie elkaars achtervang. Pas als er en geen wind is en geen zon is heb je nog wat meer nodig. Maar: de wereld is inmiddels aardig verbonden, en de kans dat het over een groot deel van de aarde windstil is en er geen zon schijnt is best klein. En met High Voltage Direct Current (zeg maar: een lange afstandsverbinding voor zeer grote hoeveelheden electriciteit) is het mogelijk om die afstanden te overbruggen. Het fijne van electriciteit is dat als je de infrastructuur eenmaal hebt de marginale kosten voor het vervoeren van de electriciteit zich beperken tot in eerste orde de verliezen. En die verliezen gaan omlaag als de spanning omhoog gaat. het is dus prima mogelijk om stroom als het moet over vele duizenden kilometers te verplaatsen. En dan heb je dus pas als er over dat hele gebied en geen zon en geen wind is je achtervang nodig, en die kans is al een heel stuk kleiner dan als je dit alleen lokaal bekijkt. HVDC links schieten als paddestoelen uit de grond. Het wachten is eigenlijk op een intercontinentale variant, maar omdat ik me eigenlijk alleen wil bezighouden met de bestaande techniek, en niet met hoop (zie aanvang van dit artikel) laten we dat buiten beschouwing.

Overigens: op gridscale is de beste batterij voor dit soort doeleinden op dit moment waterstof, al is de opslag en de verwerking daarvan ook niet zonder problemen en risicos. En we gaan dit niet in een keer oplossen, maar wel geleidelijk en dat is nog zo’n mooi voordeel van zonne energie en wind energie: je kunt ze stapsgewijze bijplaatsen, conintue, iedere dag weer tot je voldoende hebt. Kernenergie centrales worden niet in een paar jaar gebouwd. Dat duurt 15 jaar of langer. Er van uitgaande dat ze afkomen (zie dit voorbeeld van eentje die het niet gehaald heeft.

Dus staat die centrale de hele tijd aan op een submaximaal niveau (dat vervuilender is dan op maximaal niveau) en wordt opgeschroefd als er onvoldoende zon is.

Het slechte ontwerp van een backup centrale kun je niet aan zonne of windenergie wijten, je zou er natuurlijk ook een kunnen gebruiken die wel afgeschaald kan worden zonder vervuilender te worden, en dat kan gewoon.

Ik neem aan dat ik niet in hoef te gaan op de duurzaamheid en milieuvriendelijkheid van een kolencentrale.

Nee, al helemaal niet omdat een kolencentrale meer radioactiviteit de lucht in gooit dan een kerncentrale (bron).

Op de biomassa kom ik nog terug omdat dat ook speelt bij windenergie.

Dat mag, maar dat is natuurlijk net zulke onzin als bij zonne energie. Zonne energie en windenergie vereisen geen biomassa of kolencentrales. Dat is echt nonsens.

De achtervang kan ook worden geleverd door een kerncentrale, maar dan heb je de zonnepanelen niet meer nodig.

Kerncentrales zijn niet iets magisch waardoor je in een klap alle capaciteit van een gebied kunt leveren. Als dat zo was dan hadden we met Borselle genoeg om deze hele uitwisseling niet te hebben. Kerncentrales hebben net als iedere andere centrale een bepaalde geinstalleerde capaciteit. Ga je op die capaciteit zitten dan ga je sneller door je brandstof heen dan als je minder gebruikt. Zonne energie en windenergie in combinatie met welke andere soort centrale dan ook zullen altijd zorgen voor een gereduceerd verbruik in die andere centrale.

Windenergie is ook niet milieuvriendelijk. De windmolens gaan maar 10 tot 15 jaar mee, en zijn niet recyclebaar. Na die 10 tot 15 jaar heb je een stuk afval wat je niks mee kan. Voornamelijk kunststof/ plastic, wat niet afbreekbaar is. En uiteindelijk in de vorm van micro-plastics in de zee en het grondwater terecht komt.

Hier worden een aantal zaken door elkaar gehaald. Allereerst: de reden dat we de afgelopen jaren in hoog tempo oudere generatie windmolens vervangen door nieuwere is tweerlei: ten eerste proberen we het aantal windmolens te beperken en de nieuwe zijn veel krachtiger dan die van een paar jaar terug. We doen nu vele malen meer per windmolen dan 15 jaar geleden (bron). Dus oude windparken zijn versneld afgeschreven. Er is kans dat dit nog een keer gaat gebeuren. Ten tweede: windmolens zijn voor een heel groot deel (de nacelle, de toren) te recylcen. De fundering niet (maar dat is een stuk inert beton) en de bladen meestal ook niet (voornamelijk: glasvezel, hout, carbon vezel, kunsthars, ook allemaal inert). Dit resulteert niet in ‘micro-plastics’, dat is een heel ander verhaal en is qua vervuilingsgraad niet te vergelijken met wat een kernenergie centrale of een kolen centrale aan afval produceren. Het enige wat er schoner is is een gas turbine gebaseerde centrale en ook die produceert (veel) CO2.

Windmolens vermoorden duizenden insecten en tientallen vogels per stuk per dag. Daar is geen oplossing voor nog, en t.a.v. de insecten is ook geen oplossing mogelijk. Die insecten maken een onvervangbaar onderdeel uit van het ecosysteem. Denk bijvoorbeeld aan de waarschuwingen vorig jaar dat er te weinig bijen zijn. De windmolens in de Noordzee maken dat gebied voor de vissen en onderwaterdieren onleefbaar.

Ook hier weer een berg onzin. Insecten worden voornamelijk door vogels vermoord, niet door windmolens (en we spreken dan over opeten, vermoorden is zo’n emotioneel beladen term), en tientallen vogels per stuk per dag is gewoon uit de lucht gegrepen. Ja, er vliegt wel eens een vogel tegen een windmolen aan. En als er een hele zwerm vogels door het rotor vlak vliegt dan ziet dat er vast minder prettig uit. Maar dat komt zelden voor. Wat wel vaak voorkomt: huiskatten die vogels opeten en vogels die tegen ramen vliegen bron. De term ‘birdbrain’ komt wel ergens vandaan. Datscheelt dus voor de katten alleen dus een factor 10,000. Dat is geen kattepis.

Insecten zijn zeer vervangbaar. De hoeveelheid insecten is als massa vele malen meer dan de mensheid, het enige wat ze nog verslaat zijn de bacterien. Overigens: op de hoogte van de gemiddelde windmolen zijn er bijna geen insecten meer, die bevinden zich voor het overgrote deel in de eerste meters boven de grond of boven een bos.

Wat de situatie op zee betreft: de oceaan is absoluut enorm. Windmolens staan over het algemeen in zeer kleine gebieden (ook al lijkt dat misschien niet zo als je er van het strand naar kijkt), omdat een park op die manier rendabeler op het net aan te sluiten is, onderwaterkabels kosten een smak geld. Dus daar zitten al best wel limieten op. Verder zijn er heel veel studies over windparken op zee en hun invloed, en er is er niet een waar uit zou blijken dat het leven in de zee voor ‘vissen en andere waterdieren onleefbaar’ zou worden. Vissen hebben veel uitwijkmogelijkheden. Als er nou een onvervangbaar koraalrif zou liggen precies waar je je windpark neer wil zetten is dat een andere kwestie.

Nu eens een leuke breinbreker: als jij een vis was en bleek dat die rottige vissers met hun bootjes niet te dicht bij zo’n windmolen willen komen omdat hun netten dan verstrikt raken, waar zou jij je kamp dan optrekken? Juist ja.

Denk maar eens aan de relatieve warmte die je ervaart als je door een fikse winterstorm loopt en in de luwte van een gebouw komt. Achter de windmolen ontstaan kleine wervelwinden en achter een groot veld is er minder wind dan er zonder dat veld zou zijn.

Errm. Nee dus. Een windmolen heeft een zogenaamd ‘zog’, en dat zog is na 3x de wiekdiameter alweer geheel verdwenen. Vandaar dat windmolens op die steek afstand in windparken ziet staan. (bron) Over grotere afstanden is het effect sterk verminderd, maar als je echt heel erg je best doet dan kun je bewijzen dat er een windmolen stroomopwaarts staat op grotere afstand. Toch maakt dat niets uit: immers, de wind is van zichzelf al zeer grillig, en je hebt geen ‘recht op wind’, ook niet op een bepaalde afstand van een windmolen. Het is immers geen zeilwedstrijd of zo, maar zich verplaatsende lucht. En of die lucht nou stilstaat of niet is een relatief klein verschil. En dan nog zo wat: volgens ‘Betz’ kun je lucht maar zoveel afremmen voordat je windmolen niet meer werkt. En dan is er nog het feit dat een windmolen alleen de lucht afremt die er doorstroomt, een kleine fractie van wat er omheen stroomt. Al met al een enorm overtrokken argument waarvan de impact eigenlijk helemaal niet negatief hoeft te zijn.

Het wordt achter dat veld dus een heel klein beetje warmer. 

Nee, het waait er wat minder. Maar dat had de wind dus ook al uit zichzelf kunnen doen.

En ook voor windenergie geldt dat die niet betrouwbaar is. Als het windstil is heb je geen energie. Dat wordt totnogtoe ook opgevangen door kolencentrales en biomassa centrales die de hele tijd aan moeten staan.

Als het windstil is heb je lokaal geen wind energie, niet geen energie. En daar komen de kolen en biomassa centrales weer die net als bij de zonne energie gewoon niets met windenergie te maken hebben.

Dit continu heen en weer schakelen tussen niet gerelateerde argumenten is een veelgebruikte taktiek om in dit soort discussies de overhand te krijgen. Ik heb er zelf een hekel aan, formuleer m’n argumenten liever wat zelfstandiger om daarna tot een totaal plaatje te komen. Anders wordt het zo’n zootje en lijkt het net of een enkel argument hout snijdt terwijl dat in het grotere plaatje helemaal niet het geval hoeft te zijn.

Dan de biomassa centrales. Die zijn ook niet milieu- of klimaatvriendelijk. 

Dat klopt, maar die zijn ‘out of scope’, we hadden het over zon, wind en kerncentrales. Dus deze gaan we er niet bij betrekken.

In theorie gebruikt men bio-afval, dus bv snoeiafval, het afval wat overblijft bij het oogsten van maïs etcetera. Dan zou het nog enigzins meevallen. Maar in de praktijk worden overal ter wereld bomen gekapt om de biomassa centrales mee te vullen. Terwijl bomen juist onderdeel zijn van de oplossing vh klimaatprobleem. Bomen zetten CO2 om in zuurstof namelijk.

Ik ga hier verder niet op in (ook hier weer een aantal aannames, maar het basis punt is valide: biomassa vervuilt en wat je aan hout verstookt heb je niet zo 1-2-3 weer in koolstof omgezet).

Bovendien levert het verbranden van hout meer CO2 uitstoot op dan het verbranden van kolen. En biomassa is hout.
Is kernenergie dan zo duurzaam? Zul je denken, waarbij je vooral denkt aan de kernafval die het produceten van kernenergie oplevert.

Nee, dat denk ik niet. Ik kijk naar het gehele plaatje: delfstoffen winning, transport, bouw, exploitatie, afvalverwerking, decomissie.

Daar geef ik een drieledig antwoord op.

Ten 1e betekent duurzaam eigenlijk dat het moet gaan om energie die niet op gaat. Dat geldt zowel voor zon-, wind- en kernenergie. Er zal altijd zon, wind en nucleaire grondstoffen zijn. Dat raakt niet op, in tegenstelling tot kolen, gas en biomassa. Klimaatvriendelijk: bij het produceren van kernenergie komen 3 dingen vrij, waterdamp, energie en kernafval. Alle drie hebben die geen positief of negatief effect op het klimaat. De waterdamp vervliegt, de energie wordt gebruikt en kernafval is ontieglijk lastig spul maar het geeft geen CO2 uitstoot of andere uitstoot.

Dat is niet wat duurzaam betekent. Duurzaam betekent: weinig impact op het milieu (zie boven). Voor kernenergie geldt dit bij uitstek niet.

En nucleaire grondstoffen zijn ook een eindige vorm van brandstof, er is genoeg voor een jaar of 80, bij huidig gebruik. Gaan we veel meer gebruiken dan is dat er dus niet (bron). Wat ik me altijd afvraag als ik dit soort argumenten lees is waar mensen hun informatie vandaan halen. Want een goed argument begint bij goede feiten.

Nucleair heeft onmiddelijk, tijdens de constructie en het maken van de brandstof al een enorme impact op het klimaat. Maar dat is helemaal niet het belangrijkste argument tegen kernenergie, dat is veel simpeler. Het is gewoon te duur. Kernenergie wordt op dit moment nergens ter wereld winstgevend geproduceerd. Zon en wind daarintegen hebben er al een paar keer voor gezorgd dat de momentele energieprijs negatief was.

Verder, als ik mag kiezen tussen sterk verminderde CO2 uitstoot, matiging van gebruik en eventueel indien echt nodig omdat we nog geen HVDC links voldoende hebben hier en daar wat gas centrales dan denk ik dat dat een werkbaar plan is. En als je dan de prijs van die door de gascentrales geleverde KWH flink hoog inschaalt dan is er een enorme stimulans om er vooral geen gebruik van te maken.

Milieuvriendelijk: doordat er geen schadelijke uitstoot is, heeft kernenergie ook geen negatieve effecten op het milieu.

Dat is dat typische over-de-horizon ding weer: zolang het maar niet in het zicht of in het heden is maken de negatieve effecten op het milieu niets uit. Alleen, zo werkt het dus niet. Die effecten zijn er gewoon of je ze nu wilt zien of niet.

Zoals het nu wordt opgeslagen levert het geen milieuschade of schade aan mensen en dieren op. En zoals ik al zei, ben ik ervan overtuigd dat we een goede manier gaan vinden om kernafval te verwerken. De mens is slim en creatief. Mijns inziens is kernenergie voor nu de beste oplossing. Er zijn veel initiatieven om nieuwe vormen van energie te vinden. Zoals zwaarwatercentrales en het halen van energie uit algen. Dat heeft nog geen werkbare oplossingen opgeleverd, maar mogelijk levert dat in de toekomst betere oplossingen. Voor nu denk ik echter dat kernenergie het schoonst is, omdat er geen schadelijke stoffen in het milieu komen en we voor nu goed werkende opslagmogelijkheden hebben voor het afval. En omdat ik ervan uitga dat we een oplossing vinden om het kernafval uiteindelijk goed te verwerken.

Dit is voornamelijk wensdenken en reeds op vele fronten door de praktijk ingehaald. Er zijn diverse plaatsen waar kernafval en of de nasleep van ongelukken heeft gezorgd voor milieuschade. En wat er in de toekomst nog uitgevonden gaat worden weten we niet, maar het geeft ons geen vrijbrief om daar een voorschot op te nemen en onze (klein)kinderen met onze ellende op te zadelen. Dat is niet fair.

Zo, dat was een heel verhaal. Ik hoop dat ik niks vergeten ben. Einde draadje.

Ik mag hopen van niet. Wat ik op vind vallen is dat dit een veelheid van informatie is die voor een niet geinformeerde leek lastig te weerleggen is. Het staat bol van de propaganda en de aannames, nog even los van de hoop. Het zou fijn zijn als iedereen die een mening over deze onderwerpen heeft zo duideijk zijn gebrek aan logisch redeneren en z’n kennis over de stand van de techniek op tafel zou leggen, dan komt er misschien nog iets van een discussie op gang.

Wat mij betreft is het simpel: het afvalprobleem en de economische factoren, gekoppeld aan het tijdsbestek waar we in zullen moeten schakelen betekenen voor mij dat kernenergie geen oplossing is, en zelfs geen deel van de oplossing is. De winnende combinatie is wat mij betreft vol inzetten op wind, HVDC en zonne energie daar waar dat kan, en verder zo veel mogelijk met economische stimulansen werken om gebruik te koppelen aan beschikbaarheid. Alleen dan gaan we er komen. Doen we dat niet dan zul je vanaf 2030 of zo je energie consumptie broeksriem strak mogen aanhalen.

Long Range E-Bike

Electric cars are fantastic compared to ICE vehicles, but E-Bikes are even better. Much lower environmental impact and far more suited to medium range travel such as commuting. Here in NL they sell in huge numbers, far faster than electric cars. But they also have their limitations: a regular e-bike tops out at 25 Kph, and will do a very limited distance on a single charge. What powers your average e-bike are Lithium-Ion cells, usually of the 18650 variety, capacities vary but the very best cells you can get at the moment that are still affordable top out at about 3400 mAh per cell. A typical e-bike has about 40 to 50 of these, in a 10S4P or 10S5P arrangement.

My first e-bike, a pretty crappy one but enough to get my appetite whetted had a 500 Wh battery, enough for a 55 km trip one-way, and it would be dead on arrival, range anxiety to the max. After shopping around for a bit I bought a secondhand second battery to give me either more range or a way to get back home if the first one ran out. This works, after a fashion. But 25 kph isn’t a lot, on my (very) elderly 10 speed I would be way faster than that. The good bit about that e-bike for me wasn’t the speed but the fact that I didn’t need to exert as much force when starting up, which as the result of a previous bike accident is still hard for me (lots of steel and screws in one of my legs).

Doing this for six months was an exercise in frustration, I’d always be tempted to use my ‘normal’ bike because cycling an e-bike ‘over the top’ of the motor is something that gets old very fast. But my car usage dropped by more than half and that by itself was enough of a reason to further pursue this project.

Some more searching and I hit on the concept of a S-Pedelec. It’s a pretty weird cross-over between a bicycle and a moped, top speed 45 kph, but the range is even worse. Other issues that that technically it is a moped (it needs insurance and a license plate) and in many places you are forced to ride in traffic, which is anything but safe. Even so, I got one, a Riese & Mueller ‘charger’. Fantastic build quality, super good brakes, really stable to ride. But the range is even worse than with the normal e-bike on account of going faster. A full 500 Wh battery will take you 45 Km on a good day. Driving around with three spare batteries in bags and swapping them out is not nice and the weight distribution on the bike also wasn’t ideal, especially not because there is some slop in how the bags are mounted and with that kind of weight in them you get a real kick every now and then.

So I decided to increase the range of the bike by building a larger battery. This is where I pretty much dropped into the rabbit hole of battery pack manufacturing and the Bosch e-bike system in particular. I made a giant file of notes on how these batteries work (I’ll post this separately one of these days), how the BMS in them works and talks to the main controller (which is located in the motor) and how the charging process works, as well as how to repair them after they - inevitably - break. After documenting all that I realized there are a couple of major sticking points: for one, the Bosch BMS is part of a DRM setup that pretty much prohibits using 3rd party batteries, for another, adding many cells to the existing BMS is risking it bricking itself due to its inability to balance such a large pack, the Bosch BMS is a bit nervous about changes to it’s world as perceived through the sense wires that it does not understand and the easy way out is to shut down completely. I have a couple of these BMS’s now that refuse to release the battery to the high voltage bus even when connected to perfectly good battery packs.

I found part of the solution on Ali Express, a device known as an external balancer. As a neat little extra it has a bluetooth comms module built in that allows me to monitor pack voltage and the cell groups just in case it breaks or I messed up something during the build. I built a small (10 cell) test pack, tested it with the BMS and the bike recognized it, even while the external balancer was running.

Then I ordered 190 Samsung E35 cells (from nkon.nl, which are a fairly standard thing in e-bike battery packs. This cost a pretty penny, close to 600 euros. But given that a 500 Wh battery pack costs roughly the same its still a bargain. A BMS was sourced from a defective pack (busted cells due to water ingestion, a common problem with the Bosch rear carrier mounted battery packs).

I watched endless youtube videos on pack manufacture, spot welding techniques, troubleshooting and most interestingly, what tends to go wrong with battery packs. After a number of videos on this theme I realize that this isn’t exactly safe. You are connecting 10’s to 100’s of batteries in series and parallel configurations that allow the liberation of all of that energy in a very short time. Working on a pack that size is like working on a live bomb. I have great respect for Lead-Acid batteries, Lithium-Ion is at another level still.

Bit by bit the geometry was worked out, with some false starts and then it all came together, a 10S17P configuration was possible, but the pack geometry came out really weird. The reason why is that the pack lock and pack connector stayed in place on the bike, I did not want to butcher it and there is a limited amount of space in the frame. Initially I wanted to mount the pack on the rear carrier but some conversations on Hacker News and a test ride with some bricks on the back convinced me that this was a bad idea. Center of Gravity too high, and too far towards the back changed the riding characterists in a way that made the bike unpredictable and dangerous in wet or slippery conditions. So in the frame it all went, and my 190 battery plan changed into a 170 one. More Ali Express safari sessions sourced a suitable welder, battery supports and sturdy adhesive paper for insulation purposes.

Making the enclosure was quite simple, some trespa and polymax joined with pvc angle made a strong and pretty precisely shaped box. The prototype was made from cardboard so I had high confidence that it would fit. Another major advantage of trespa is that it is non conductive. I’ve seen quite a few people building major cell packs in metal enclosures and that seems like a recipe for disaster in an environment where vibration is the norm rather than the exception.

After making the 1:17 scale model (10 cells instead of 170) I knew what I needed in terms of electrical bits and pieces but placing them wasn’t all that simple. The balancer board was way too wide and the Bosch BMS had a bunch of sense wires coming out that were just asking for a short circuit. So I put a little board underneath it and routed all the sense wires to a header and from there to some more beefy wires. I cut off a small strip of the balancer board, bent the plugs so they would face upwards and mounted the board at a 30 degree angle to reduce its width relative to the width of the box. A slot cut in the compartment for the balancer allowed all the wiring to be connected and a splice to the + lead on the external connector made it work whenever the bike is powered up or charging. Three thin wires from the pack connector to the Bosch BMS take care of the charging protocol and the CAN-BUS leads between the controller and the BMS.

Building a pack this size is scary. For me this was the very first time I worked on putting together a Li-Ion chemistry based battery and to do one of this size the first time was well out of my comfort zone. Every dimension was checked many times, wire placement was determined before even building the pack, calculations of the thickness and number of interconnects in the parallel blocks, the capacity of the balancer and so on. Accidentally shorting out a single Li-Ion cell can be quite spectacular, working with 170 of them charged to 3.8V exactly (to ensure that when interconnecting them you don’t get huge currents flowing between the batteries) is more than a little bit scary. I tested each battery twice before mounting them in the pack, full charge-discharge cycle checking capacity and internal resistance. None of the batteries failed that test. Then I left them to sit for a while to see if any of them self-discharged faster than the rest, this test too was passed. And that’s a lot of work, everything you do you have to do 170 times and you can’t really miss anything.

Finally, the day of pack welding arrived. The electrical system in this house absolutely sucks and I couldn’t find a single socket capable of powering the welder without causing the circuit breaker to disengage. I traced it down to the several KA welding pulse that caused the ground fault interruptor to be EMP’d. Running the welder without ground took care of that. The only socket able to supply that kind of power was the one the oven is plugged into, so I ended up doing the welding as close to that socket as I could get (shorter wire = lower losses). Even so, weld quality went all over the place so I decided to use six rather than two welds per battery. Better safe than sorry. But the plus pole of these batteries is quite small and cramming six welds in there is hard. I did the welding at night to have as steady a power supply as is possible, the welder is super sensitive to any kind of fluctuation in input voltage.

The pack was laid out in 10 groups of 17 batteries each, with a minimum overlap of three batteries between adjacent groups (to ensure enough current can flow between the cell groups). If you look closely at the picture below you can see the individual groups. The groups are connected in series with the next group. And because of the shape of the box the individual cells are laid out in a pretty weird pattern. But in the end it all fit. Routing the balancing wires was tricky, one BMS per side so there are never any crossed wires. Hobbyist produced battery packs fail (sometimes spectacularly) at an alarming rate. The main causes: bad mechanical construction, bad electrical construction, bad quality cells, bad quality BMS, overcharging, over-discharging, impact damage and vibration. I hope that my design properly accounts for all of these, especially given where it is located.

The first charge-and-discharge of the whole pack was done outside of the bike, capacity works out to 2150 Wh, which was exactly what I was aiming for. A real test was done this week, after charging the pack up fully I cycled 65 Km to another city and back again. So that’s 130 Km within a few hours, which makes this bike now a viable alternative to a vehicle. It’s a bit slower and you can’t take as much stuff but it is much, much cheaper and besides a lot better for our precious climate, which is the main reason I wanted to cut down on the use of my car. I’m super happy with how this all came out, the bike is much faster than before because the new pack stays in the high voltage domain a lot longer than a smaller pack ever would and it barely discharges over a trip like that, which should help with longevity.

If I would do another one I’d make it slightly wider, and I would use one grade thicker metal for the interconnects (0.2 mm instead of 0.15). Mostly because of the tabs that need to be welded to it for the sense and plus and minus wires. Having to keep the Bosch BMS is annoying, the range computation is still completely messed up but state-of-charge I can read remotely using the bluetooth connection to the balancer, which gives me a very good idea of what is going on with the pack. The reason to make it wider would be that the layers of insulation, foam and shrinkwrap added enough thickness to the battery that it is now slightly thicker in the middle than the enclosure. This is easily solved by routing out some space there but then the enclosure gets weaker as well.

Range is very good, at full power it will do about 180 km, and in ‘Eco’ mode it will do over 500! That’s more than I ever expect to cycle in a single day so mission successful. And here is what it all looks like, keep in mind that this is a ‘one-off’, not a production item and that as far as I’m concerned it is still experimental. The left hand side lid is taped on (to make it waterproof), I plan to dismantle the whole thing a month from now to inspect for wear and possible damage. If there is none then the left hand side lid will be glued on and the whole thing will be nicely polished and painted.

I hope this article will inspire people to look at e-bikes as potentially commuter car replacement, to send Bosch and other e-bike technology manufacturers a message that if they won’t supply what people need that they are going to have to live with people hacking their stuff and to get people to comment on the way the thing works, what they would do with it and how it could be improved or how I could work better/safer on stuff like this. Another advantage of what I built compared to the normal range e-bike batteries is that those batteries are running near the limits of what they can handle, charged up to 4.2V, discharged to 3V they will handle only a very limited number of cycles before they die. A larger battery has much more workable range which means that you can charge it up to 4V and discharge to 3.3 which effectively adds an order of magnitude or more to the number of cycles that you can expect to get out of it.

If you go down this road feel free to contact me, twitter/jmattheij or via old fashioned email: jacques@modularcompany.com .

Enjoy! And ride safe.

COVID19 Predictions for 2021

More than a year ago already I posted a fictional COVID19 retrospective, reading it back today it is pretty eerie to see how many of the predictions made in it have come true or are about to become true.

Because I didn’t actually dare to write it down as predictive I figured I should improve on this, after all, what use is it to predict stuff without attaching the label prediction to it? It’s a bit cowardish. So, this time, I am affixing the label prediction to this post.

Warning: what follows is not going to be happy stuff, if you want to stay optimistic and/or are easily perturbed then please skip this post. There is some good news too but it is definitely in the minority.

The past year has given us many reasons to reflect on the way that we have - with very few exceptions - dealt with this pandemic so far. Not to put too fine a point on it, but the richer democracies in the world have on average done an absolutely piss poor job of dealing with this challenge. Based on the performance so far I’ve attempted to extrapolate the next phase of the pandemic. How many of these things will happen in the coming year I do not know, but I strongly believe that the bulk of them will happen and relatively soon.

This will take many years

To start off with one that definitely won’t happen in 2021: COVID19 isn’t going away from one day to the next in the next couple of months, like many people - also around me - seem to believe. People are already planning their holiday destinations and can’t wait to go ‘back to normal’. Sorry to rain on your parade: normal is what you are living in right now, and likely will be ‘normal’ for the foreseeable future. If you don’t like that: vote for better politicians. The people in charge have on the whole been plagued by short term thinking which has resulted in a much longer track for this pandemic than what it could have been. So far none of them have owed up to this, in fact the bulk are still claiming that they are doing fine. And as long as people believe that COVID19 is here to stay.

The lives of everybody alive today and our societies as a whole will be permanently changed

Some of the changes to our society will not be temporary, they will be permanent. The degree to which people can safely join in mass rallies, demonstrations, parties and so on will diminish, to the point that it likely will be socially unacceptable to invite more than a few people to any kind of gathering. Social distancing as we call it now will become ‘best practice’ for most of the human race, which will dramatically alter some societies and strongly influence the remainder. Each and every one of us will be personally affected, either because we are directly affected due to COVID19 and its effects on our bodies or because someone in our direct vicinity will be. Pretending it doesn’t exist is going to be impossible for all but a very lucky few, who will soon be relegated to the fringes of society (if they aren’t already there).

If you haven’t been affected yet, that’s a matter of time

Given the numbers so far and the average number of contacts that people tend to have if you or yours haven’t been affected yet then you are simply lucky. But that luck will run out and in time you too will be joining the crowds of the people that have been directly affected by COVID19, either personally because you get ill or indirectly because someone you love or care for will get ill.

Solving this will require a radically different playbook than the one followed so far

Governments the world over (with a few exceptions) have so far been following a fairly predictable path in their attemts at controlling COVID19: they have tried to turn it into a numbers game and have given the economy priority over the people that make up our societies. The end result of that is that we have now lost several million people, that our economies have suffered anyway and that COVID19 is still here and raging uncontrollably in many places on the planet. We’ve given the virus time to mutate and mutate it has. One new strain after another is hitting us and it is a matter of time before we end up with a variety that is either going to be harder to test for or that does not respond as well to the treatments and vaccines available today. Solving this will require a radically different plan of attack, one that recognizes that this is a global problem rather than a number of disconnected local problems and that as long as there is a single country in the world where COVID19 can roam freely that we are all at risk. The EU (which is where I live, so it is a bit easier to see this effect in practice for me) is a perfect example of how not to do this: every country has its own rules and regulations resulting in regions right next to each other attempting to combat COVID19 with widely disparate rule sets resulting in sub-optimal outcomes for both regions due to the interwoveness of our societies. On paper these solutions all look good but in practice they simply can not work: the virus does not recognize our artificial and imaginary constructs such as borders and regions of governmental control.

We won’t go back to ‘how things were’

As much as I would like to go back to November 2019 when life was still normal (and I didn’t have a nice case of long COVID which robs me of quite a bit of my energy on a daily basis) I’m sorry to say that it isn’t going to happen. Yes, that’s really bad news. The reason why we won’t be going back is because (1) as long as we haven’t solved it for real there is no option to go back and (2) once we do solve it we will realize how exposed we have been for all these years that we were simply very lucky. Zoonotic events (the point in time where a pathogen jumps the species barrier, where a virus or other thing than can make us ill for instance jumps from an animal into the much larger target pool of humanity) happen with some regularity. There have been quite a few of these over the last couple of years and every time it was controlled relatively quickly. But this time around we have been shown that that was mostly luck, rather than planning and good practice. Our societies will eventually - somewhere in the next couple of years - figure out how to combat this virus effectively. But the price will be astronomical and we will realize that we will not be able to do this again soon, or possibly at all. As a result we will change how we live, permanently. The number of people on the planet is now so large that if we do not curb our enthusiasm for leisure travel and mass events that we are essentially inviting the next COVID like pandemic. So our practices will change, and our lives will change right along with that.

This pandemic will make us stronger

Finally, a bit of good news. Yes, this pandemic will make us stronger, much stronger. If beating it requires cooperation on a world-wide level (or at a minimum at the level of all directly connected land masses) then we will do so. If it requires the rich and the poor countries to work together, with the realization that as long as a single country is not able to control the virus that we will see periodical resurgences, (which I expect will happen until that realization will set in) then eventually we will do so too. As a result we will put the tools in place to deal with other problems as well: corruption, mass poverty and so on. Humanity will emerge much stronger, COVID19 is our common enemy, the one that will unite us. And on a personal level, just like the survivors of wars tend to be much less focused on their own personal affairs but tend to be focused on rebuilding their societies we too will emerge as stronger people. Of course in the intermediate we will have to deal with the egoists and the short term thinkers who can’t look further than their next consumption or holiday in the sun. But that will pass as one-by-one they too will be personally affected by COVID19. At some point we will reach a critical mass when we will collectively say ‘enough’. Some of us are already there (and have been for a while), for others it will be a much longer journey. But eventually nobody will be able to avoid coming to that realization. And a certain mr. Darwin will have a word or two to say to those that plan to continue to ignore reality. In that sense COVID19 is a pretty harsh teacher, if you can’t change your ways through cognition then it will likely be an evolutionary correction.

Many more people will get ill

and Many more people will die

I wished I could sugarcoat this one, but I am afraid that this is simply what we will have to expect. For every resurgence of the virus you have to count a 6 to 9 month response time if everything goes the way it should. Each COVID ‘wave’ to date has been higher than the last. Depending on how you count we are now in the third or the fourth wave, and the official death toll is already in the millions (3 million+ as of this writing). Unofficcialy the numbers are much higher, two times as high does not seem exaggerated, quite possibly higher than that. And that’s before we get into the number of people who have had a serious bout of the disease and who are quite probably even today struggling with the aftermath. This group of people, the ones that didn’t die but are significantly diminished in their capacity to partake in society is growing rapidly and will be one of the most costly components in the final bill of COVID when it is eventually presented.

There will always be some who are in denial

Their numbers will gradually dwindle, but statistically speaking there will always be people who deny that COVID is real, who will attach other delusions to COVID, and who will in general be unhelpful and will disturb reasonable discourse on the subject as well as who will try to subvert any concrete plans on how to deal with this. Democracy being what it is these people will likely find a way to be represented. How much of this we can accept without giving up elements of that democracy I do not know, but just looking at my own country and seeing how COVID deniers have seats in parliament and are using the crisis to stir up their ugly little schemes is bothering me considerably. We will have to find a way to deal with this without harming our democratic institutions beyond repair.

Rich and poor will be further apart than ever before

The wealthy people - individually, and as wealthy countries - will find themselves set much further apart from the rest of the world or their societies than before. This will create friction and envy and if not addressed in a direct and satisfactory manner will have a very negative effect in the short term. Rich countries will have to help poor countries, if only because if they do not those poor countries will end up as the sources of endless waves of new COVID strains. At the same time, the rich countries will have to do so without taking advantage of the poor, a temptation that they will find hard to resist. The same goes on a more personal level, people with means will have to step up and help carry the load for those in their society who are less fortunate. If only because if they do not there eventually won’t be enough of a society left. COVID19 has the potential to utterly wreck us as long as we remain focused on our own problems without seeing the problems of our neighbors. Looking away will no longer be an option that we can afford.

Everybody will find out what their personal borders are

Sooner or later each of us, those reading this and everybody else will find that they too have a border where they will say ‘enough’. When - and for now still if - that happens and this reaches critical mass is when we can finally tackle this problem for real. Until then we are in a holding pattern trying to limit the damage but we will not be able to solve anything in a permanent matter. One for all and all for one is the only way out of this swamp, keep in mind that this whole disaster started with a single person being infected with the virus.

Failing politicians and their henchmen will be held accountable

With every new wave it is clear that our politicians and the various institutions at their disposal are utterly failing in their first obligation to us all: to keep us safe. The economy - as harsh as it may sound - will have to take a backseat to healthcare. If that means that we will have to forego leisure travel, dining out, wars and other luxuries then so be it. It is a price worth paying and only those politicians that will have their priorities straight will survive this crisis in the longer term. Jacinda Ardern will not be seen as unique, but as the first of many, who will replace the ones that failed their populations and who will be held personally accountable for the messes they made.

Our medical knowledge will improve

We will vastly improve our medical knowledge on how to deal with (novel) viruses, the first improvements will mostly affect those groups of viruses that have much in common with the Coronavirus responsible for COVID19,after that we will find more ways to deal with other viruses and there will be more general improvements as well. Cures will be found for diseases that are at the moment incurable. We will develop new insights into how viruses attack our bodies and what we can do to help our immune systems to deal with them.

The big question for me - and I hope I’m not alone in this - is when is it going to be enough? How many people will have to die before we realize that our current approach isn’t working and that it is now COVID-19:3 Humanity:0, and that all of the countermeasures so far have been a rearguard fight but that no real solution is in sight? In 2022? In 2023? In 2030? The sooner the better. The fewer people that will get ill, will end up with long term effects (so called ‘long COVID’) and quite possibly die.

A pandemic requires a global approach with local coordination, to ensure that the effects in one spot don’t end up annihilating progress in another. This will have a huge effect on the concept of sovereignity. For Europe for instance it translates into fitting in into some worldwid plan and to get everybody to implement countermeasures in lock-step, something that will find a lot of resistance. But I strongly believe it is the only way forward. As long as we do not do that countries will turn more and more into little islands, with as direct result that our larger structures will fall apart, the opposite of what is required to really deal with this.

We are at the end of the ago of ‘I’ and at the beginning of the age of ‘we’. This is a tough wake-up call for many, who have been told their whole life long that the individual is the thing that matters most even if that is at the expense of the rest. Now we suddenly have to do a full 180, realize that without ‘we’ there is no ‘I’ to begin with. It will be a difficult thing for a large number of individuals. But over time I expect the numbers to shift to the point where being egoistic about this will be socially unacceptable, and where societies that don’t want to see it that way will become unacceptable to the rest of the world. The only way out is with each other, and for each other.

Stay safe.