Matternet - petitie aan onze overheid

[C2C]

Ik wil een petitie opzetten gericht aan ons Departement voor Ontwikkelingssamenwerking, om eens wat radicalere en innovatieve ideeën te steunen.

De BTC heeft tientallen miljoenen geïnvesteerd in de aanleg van wegen in Congo. Wegen zijn een extreem oude technologie, die wellicht voorbijgestreefd is.

Een paar briljante mannen van de Singularity University heeft nu een radicaal en werkbaar alternatief: een wegen-vrije toekomst voor het transport van goederen en mensen. Ze noemen dit netwerk "Matternet". Het netwerk zal bestaan uit kleine vliegende robotjes die elk van punt-tot-punt autonoom kleine vrachten kunnen vervoeren.

Zo zijn wegen niet langer nodig. De voordelen zijn legio:

-geen nood om dure wegen aan te leggen (die nog duurder zijn in tropische gebieden); dat geld kan bespaard worden
-geen nood om te ontbossen voor wegen; biodiversiteit en ecosysteem diensten blijven bewaard
-radicaal de toekomst in; net zoals Afrika een grote voorsprong heeft genomen op het gebied van telecommunicatie (Afrika zal nooit een koperdraden netwerk aanleggen, maar sprong meteen naar wireless), zo kan het ook op het vlak van deze infrastructuur een voorsprong nemen
-Matternet is gelinkt aan de introductie van zonne-energie, en is volledig electrisch

Enkele cijfers van Matternet:
-een proefproject gaat binnenkort van start in Haïti
-het gaat om een "exponentiële groeitechnologie": componenten worden snel goedkoper en hun capaciteit loopt elk jaar exponentieel op (Moore's Law)
-huidige robotjes (quadrotors) kosten vandaag zo'n 500$ en hebben een capaciteit van 2kg, een autonomie van 10km en een snelheid van 45km/u
-binnen 2 jaar tijd zal die capaciteit oplopen tot 100kg, met een autonomie van 50km en een snelheid van 75km/u
-binnen 5 �* 10 jaar voorziet men een capaciteit van 500 tot 1000kg, een autonomie van honderden km en een snelheid van 200km/u (zeg maar een grote autonome helicopter).

-de huidige prijs per kg-km (inclusief grondstations) is 0.024$. Dat is nu al goedkoper dan wegentransport in Centraal Afrika. De prijscurve zal exponentieel dalen.

Zie Matternet.
Google We Solve for X video, met focus op Matternet in Afrika (briljant!).
Een TED-presentatie van het concept, van een andere SU-student.
Een prof doet een waanzinnige TED-lezing waarin hij laat zien wat artificiële intelligentie zoal aankan met die vliegende, coöpererende robotjes. Te gek.

Wat denk je van dit concept? En zie je een petitie zitten?

Persoonlijk had ik nooit gedacht dat Singularity University met zo'n praktische ideeën zou komen. Ik dacht dat het snobs met abstracte ideeën waren, maar het zijn snobs met werkbare ideeën!

[Zwitser]

Oorspronkelijk geplaatst door C2C

Wat denk je van dit concept? En zie je een petitie zitten?

Het concept zie ik zitten. Een petitie is overbodig. Dit heeft maar zin als de Afrikanen het zelf doen, zonder bemoeienis van op hen neerkijkende ontwikkelingsambtenaren.

Persoonlijk had ik nooit gedacht dat Singularity University met zo'n praktische ideeën zou komen. Ik dacht dat het snobs met abstracte ideeën waren, maar het zijn snobs met werkbare ideeën!

Ik kan je het boek "Abundance" van Peter Diamandis van harte aanbevelen.

[C2C]

Oorspronkelijk geplaatst door Zwitser

Ik kan je het boek "Abundance" van Peter Diamandis van harte aanbevelen.

Abundance is nu net veel minder praktisch. Maar wel interessant. Een beetje té cornucopian, maar een goed anti-dotum tegen het apocalyptische denken van vele groenen.

[C2C]

Heb eens uitgerekend op een paar concrete scenarios, met veld-data uit Congo. Voorlopig is Matternet 18 �* 26 keer te duur, en kan dus niet concurreren met het ordinaire, zeer inefficiënte multi-modale transport zoals dat vandaag bestaat in Congo.

Matternet heeft dus veel in te halen. Maar met wat exponentiële kostenverlagingen moeten ze binnen een paar decennia toch concurrentieel kunnen zijn.

[maddox]

Al eens gedacht aan blimps? Hebben ook geen wegen nodig, alleen landingsvelden.
Per ton nog steeds de goedkoopste in verhouding tot de snelheid transportmethode.

Ook kunnen blimps de klassieke transportcontainers vervoeren, alhoewel dat een beetje verspilling is, zo'n stalen kolos transporteren is op zichzelf al een hele klus, maar als de retour ook vol gedaan kan worden, of indien de container op de aankomstplek verwerkt wordt tot iets anders, dan zijn we toch al een stukje verder in de goeie richting.

Het enige probleem is eigenlijk de "verspilling" van helium. Maar hybride types die een deel van hun draagkracht uit hete lucht en "lifting body" halen, en waar een menggas als basis-draaggas gebruikt wordt, verminderen dit probleem ten zeerste.

[ToonB]

Dit kan nooit goedkoper worden dan het wegvervoer, zelfs niet als er nog een volledig wegennet zal moeten worden aangelegd. Wegvervoer is het overwinnen van rolweerstand en luchtweerstand, vliegen is het overwinnen van luchtweerstand en de zwaartekracht. Deze strijd kan nooit gewonnen worden, het wiel is nog steeds en zal ook altijd de beste uitvinding ooit blijven indien het op flexibiliteit aankomt. Exponentieel zal deze kost zeker niet dalen daar niet zozeer het materiaal de kost bepaalt maar wel de energie en z'n efficiëntie.

De kost is 0,024$/km/2kg = 0,012$/km/kg, deze van vrachtvervoer is momenteel (praktijkvoorbeeld Europa) 0,0000365€/km/kg = 0,0000294$/km/kg. We zullen deze kost maal 2 doen om belastingen te betalen en zo het wegennet te onderhouden = 0,00006$/km/kg. Dit is ongeveer 200 keer goedkoper.

[Восход-1]

Eerst dienen de Congolezen een voldoende kennis van mechanica en mechatronica worden bijgebracht. En masse.

[patrickve]

Als je denkt dat dat idee werkbaar is, is het heel simpel: start een bedrijf op en voer het idee uit. Vooral dat je al kan beginnen met paar kleinere links.

Is dat idee waardeproducerend, dan zal het een winstgevend bedrijf worden en word je rijk. Indien niet, ga je op je bek. Indien je idee door anderen als rendabel beschouwd wordt, kan je venture capitalists vinden die het willen financieren (maar dan gaan ze ook met uw winst voor een stuk lopen).

Het feit dat je openbare fondsen moet vragen laat mij echter denken dat dit weeral een leuk, plezant speeltje is voor zij die ermee zullen spelen, maar een netto waardevernietiger. Anders heb je immers geen openbare fondsen nodig, want dit is geen ding waar je pas ROI krijgt op heel lange termijn (zoals fundamenteel onderzoek of zo).

Toegegeven, ik zou graag meespelen Dat moet plezant zijn. Maar ik stel mij serieuze vragen bij de rendabiliteit van zoiets.

[C2C]

Oorspronkelijk geplaatst door ToonB

Dit kan nooit goedkoper worden dan het wegvervoer, zelfs niet als er nog een volledig wegennet zal moeten worden aangelegd. Wegvervoer is het overwinnen van rolweerstand en luchtweerstand, vliegen is het overwinnen van luchtweerstand en de zwaartekracht. Deze strijd kan nooit gewonnen worden, het wiel is nog steeds en zal ook altijd de beste uitvinding ooit blijven indien het op flexibiliteit aankomt. Exponentieel zal deze kost zeker niet dalen daar niet zozeer het materiaal de kost bepaalt maar wel de energie en z'n efficiëntie.

De kost is 0,024$/km/2kg = 0,012$/km/kg, deze van vrachtvervoer is momenteel (praktijkvoorbeeld Europa) 0,0000365€/km/kg = 0,0000294$/km/kg. We zullen deze kost maal 2 doen om belastingen te betalen en zo het wegennet te onderhouden = 0,00006$/km/kg. Dit is ongeveer 200 keer goedkoper.

Je vergeet dan nog riviertransport, een ordegrootte goedkoper. En Congo heeft een enorm netwerk van bevaarbare rivieren. Het voordeel over wegen en rivieren, is dat luchttransport "in vogelvlucht" werkt. En dus grote afstanden dramatisch kan verkleinen.

De data zien er ruwweg zo uit:

-wegenvervoer op onverharde tertiaire wegen in Congo: 0.5$/ton-km
-riviertransport in grote barges: 0.05$/ton-km
-Matternet: 12$/ton-km
-electrische vliegtuigjes: 0.008$/ton-km

De toekomst ligt dus bij electrische cargo-vliegtuigen.

Blimps zijn een problematische oplossing (ik heb er zelfs ooit eentje ontworpen op basis van een stirling en geconcentreerde zonne-energie voor een NASA jeugdwedstrijd...). Heb ook veel interesse getoond voor Airshipsafrica.com .

Jammer genoeg zijn ze in hun huidige helium-vorm niet competitief. Een goede samenvatting van de redenen daarvoor:

Helium Hokum: Why Airships Will Never Be Part of Our Transportation Infrastructure

http://blogs.scientificamerican.com/...nfrastructure/

Denk ook aan CargoLifter dat snel failliet ging.

Maar van zodra we onbemand spreken, en waterstof aandurven, veranderen er heel wat verhoudingen in het voordeel van blimps.

[maddox]

Oorspronkelijk geplaatst door C2C

Je vergeet dan nog riviertransport, een ordegrootte goedkoper. En Congo heeft een enorm netwerk van bevaarbare rivieren.

Bevaarbaar voor wat? Kano's? Raderschepen?

De data zien er ruwweg zo uit:

-wegenvervoer op onverharde tertiaire wegen in Congo: 0.5$/ton-km
-riviertransport in grote barges: 0.05$/ton-km
-Matternet: 12$/ton-km
-electrische vliegtuigjes: 0.008$/ton-km

De toekomst ligt dus bij electrische cargo-vliegtuigen.

Vergeet electrische voertuigen voor de eerste jaren. De accu's zijn te duur en te onderhevig aan "slijtage".

Blimps zijn een problematische oplossing (ik heb er zelfs ooit eentje ontworpen op basis van een stirling en geconcentreerde zonne-energie voor een NASA jeugdwedstrijd...). Heb ook veel interesse getoond voor Airshipsafrica.com .

Jammer genoeg zijn ze in hun huidige helium-vorm niet competitief. Een goede samenvatting van de redenen daarvoor: Helium Hokum: Why Airships Will Never Be Part of Our Transportation Infrastructure

http://blogs.scientificamerican.com/...nfrastructure/

Opiniestuk, gedeeldeijk gebaseerd op feiten, theorieën en blatante afkeer.

Denk ook aan CargoLifter dat snel failliet ging.

Op zijn minst hebben ze het geprobeerd zonder staatssteun, iets wat U voor uw Matternet niet probeert.

Maar van zodra we onbemand spreken, en waterstof aandurven, veranderen er heel wat verhoudingen in het voordeel van blimps.

LZ 127, een passaggiersluchtschip van de grond af ontworpen voor waterstof gebruik. Nooit problemen met het waterstof gehad.
Ik kan me best voorstellen dat een herontworpen Graf Zeppelin - carbon fiber frame, moderne kunststoffen voor de gaszakken en huid, en met moderne blaugas gebruikende motoren even veilig en even efficient gebruikt kan worden als een moderne trein of bus. Uiteindelijk is de snelheid vergelijkbaar, maar zit de geografie minder in de weg.

[fonne]

Oorspronkelijk geplaatst door C2C

Heb eens uitgerekend op een paar concrete scenarios, met veld-data uit Congo. Voorlopig is Matternet 18 �* 26 keer te duur, en kan dus niet concurreren met het ordinaire, zeer inefficiënte multi-modale transport zoals dat vandaag bestaat in Congo.

Matternet heeft dus veel in te halen. Maar met wat exponentiële kostenverlagingen moeten ze binnen een paar decennia toch concurrentieel kunnen zijn.

De idee dat Moore's law op iets anders dan chips van toepassing zou kunnen zijn is een waanidee. Anders zouden we vandaag allang met een zonnecelletje van 1 cm² zelfvoorzienend zijn voor elektriciteit en verwarming.
Ik denk dat een netwerk van fietspaden efficiënter zou zijn.

[Zwitser]

Oorspronkelijk geplaatst door maddox

Ik kan me best voorstellen dat een herontworpen Graf Zeppelin - carbon fiber frame, moderne kunststoffen voor de gaszakken en huid, en met moderne blaugas gebruikende motoren even veilig en even efficient gebruikt kan worden als een moderne trein of bus. Uiteindelijk is de snelheid vergelijkbaar, maar zit de geografie minder in de weg.

Moderne vliegtuigen zijn efficiënter. Per 100 pkm verbruikt een modern vliegtuig 3l. Een zeppelin kan daar niet tegen op vrees ik.

[C2C]

Oorspronkelijk geplaatst door Zwitser

Moderne vliegtuigen zijn efficiënter. Per 100 pkm verbruikt een modern vliegtuig 3l. Een zeppelin kan daar niet tegen op vrees ik.

In deze discussie is het best naar de kost per ton-km te kijken. Het gaat over cargo-transport.

Zeppelins zijn zowiezo te duur als ze bemand zijn en met helium gevuld. Enkel waterstof en onbemand kan in de buurt komen van een competitief scenario, en enkel in bepaalde geografische en socio-economische omstandigheden - bijvoorbeeld in het Arctisch gebied, waar geen infrastructuur bestaat en waar zware ladingen -- bijvoorbeeld oliepijplijnen -- moeten getransporteerd worden.

Zie daarover de legendarische "Airships to the Arctic" conferenties die om de zoveel jaar worden georganiseerd.


Ik focus nu wat meer op electrisch transport, na het zien van de super-efficiënte Pipistrel, die effectief aan 0.008$/ton-km heeft gevlogen en daarmee de Google/CAFE award won.

Maak dat klein en onbemand, en je bent al super-competitief in vergelijking met het huidige multimodale transport in een land als Congo.

Duur element blijft wel de infrastructuur op zonne-energie die nodig is om de batterijtjes op te laden. Maar daar kan verandering inkomen (zelfs op een Moore's Law-achtige schaal).

[fonne]

Oorspronkelijk geplaatst door C2C

In deze discussie is het best naar de kost per ton-km te kijken. Het gaat over cargo-transport.

Een persoon weegt 100 kg. Wat is het verschil?

Oorspronkelijk geplaatst door C2C

Zeppelins zijn zowiezo te duur als ze bemand zijn en met helium gevuld. Enkel waterstof en onbemand kan in de buurt komen van een competitief scenario, en enkel in bepaalde geografische en socio-economische omstandigheden - bijvoorbeeld in het Arctisch gebied, waar geen infrastructuur bestaat en waar zware ladingen -- bijvoorbeeld oliepijplijnen -- moeten getransporteerd worden.

Zie daarover de legendarische "Airships to the Arctic" conferenties die om de zoveel jaar worden georganiseerd.

Zolang je niet verwacht dat een zeppelin hoge snelheden bereikt is er iets voor te zeggen. Maar gezien het grote oppervlak zal zelfs de best gestroomlijnde Zeppelin niet erg snel vliegen met economisch haalbaar verbruik.

Oorspronkelijk geplaatst door C2C

Ik focus nu wat meer op electrisch transport, na het zien van de super-efficiënte Pipistrel, die effectief aan 0.008$/ton-km heeft gevlogen en daarmee de Google/CAFE award won.

Maak dat klein en onbemand, en je bent al super-competitief in vergelijking met het huidige multimodale transport in een land als Congo.

Duur element blijft wel de infrastructuur op zonne-energie die nodig is om de batterijtjes op te laden. Maar daar kan verandering inkomen (zelfs op een Moore's Law-achtige schaal).

Vergeet die Moore's Law maar. De prijs van de basisgrondstoffen en de energie om ze tot een systeem om te zetten zal in de toekomst sneller stijgen dan de beperkte kostverlaging die de technologische vooruitgang zal brengen.

[maddox]

Oorspronkelijk geplaatst door Zwitser

Moderne vliegtuigen zijn efficiënter. Per 100 pkm verbruikt een modern vliegtuig 3l. Een zeppelin kan daar niet tegen op vrees ik.

Een modern vliegtuig gebruikt 3L per 100 km per passagier... En een deel van die brandstof - ja, straalturbines zijn zeer efficient, vooral op grote hoogte- is nodig voor het overwinnen van de zwaartekracht. Iets wat een lichter dan lucht voertuig niet of zeer weinig moet doen.
Het nadeel is de omvang, wat meer luchtweerstand heeft, en ook meer last van weersinvloeden.
De ballonnen voor grote hoogte zijn weer minder efficient voor hun volume/kostprijs, ergo, luchtschepen gaan nooit veel hoger gaan dan een kilometer of 2, pal in de weersbeïnvloede zone.

Een ander voordeel, potentieel, is door de omvang dat zo'n luchtschip gedeeltelijk zonne-energie zou kunnen gebruiken om de boel in gang te houden. Helaas zijn de zonnepanelen die binnen een aanvaardbaar gewicht zitten of te kwetsbaar, of te flauw, of VEEEEEL te duur.

Daarentegenover, als er binnen de heliumballonnen waterstofballonnen zitten die gebruikt worden als een soort van omgekeerde ballasttank/brandstoftank , dan is waterstof/brandstof bijvullen een kwestie van tijd. Gewoon de zonnepanelen genoeg water laten electrolyseren.

Er zijn zoveel bruikbare ideeën voor moderne luchtschepen, alleen zijn er geen fondsen voor te vinden. (hier is een vergezocht, onwerkbaar maar toch leuk idee) Net zomin er fondsen te vinden zijn voor ecranoplans, zoals het Kaspische zeemonster of de Boeing Pelikan.

[Zwitser]

Oorspronkelijk geplaatst door maddox

Een modern vliegtuig gebruikt 3L per 100 km per passagier... En een deel van die brandstof - ja, straalturbines zijn zeer efficient, vooral op grote hoogte- is nodig voor het overwinnen van de zwaartekracht. Iets wat een lichter dan lucht voertuig niet of zeer weinig moet doen.
Het nadeel is de omvang, wat meer luchtweerstand heeft, en ook meer last van weersinvloeden.

Wat betekent dat voor beide types dus geldt dat de "lift" ten koste van de "drag" gaat.
Een 747 heeft een L/D ratio van 17, dat wil dus zeggen dat hij voor elk 17N aan gewicht 1N aan extra luchtweerstand heeft.
Een helium balon heeft per m3 ongeveer 11N lift. Maar die balon heeft dan ook een hogere luchtweerstand. Je zou hier ook een soort van pseudo L/D ratio kunnen berekenen. Het zou me niet verbazen moest die slechter zijn dan van een typisch verkeersvliegtuig.

Er zijn zoveel bruikbare ideeën voor moderne luchtschepen, alleen zijn er geen fondsen voor te vinden.

Een probleem is dat als je de snelheid van een voertuig verlaagd je het gewicht per passagier uiteindelijk moet verhogen. Je kan mensen een paar uur in een zetel laten zitten, maar niet een week bijvoorbeeld. Dat moet je voor meer comfort zorgen, en dat betekent meer gewicht en volume.
Dat is ook de reden waarom passagierschepen zo inefficient zijn in vergelijking met vliegtuigen (een Airbus is echt op dit moment de milieuvriendelijkste manier om van Europa naar Amerika te reizen).

[maddox]

Oorspronkelijk geplaatst door Zwitser

Een probleem is dat als je de snelheid van een voertuig verlaagd je het gewicht per passagier uiteindelijk moet verhogen. Je kan mensen een paar uur in een zetel laten zitten, maar niet een week bijvoorbeeld. Dat moet je voor meer comfort zorgen, en dat betekent meer gewicht en volume.
Dat is ook de reden waarom passagierschepen zo inefficient zijn in vergelijking met vliegtuigen (een Airbus is echt op dit moment de milieuvriendelijkste manier om van Europa naar Amerika te reizen).

Eigenlijk valt het wel mee hoor, volume is op een luchtschip het probleem niet. En gewicht, da's het hele eieren eten, ook in "normale" voertuigen.

Kwestie van milieuvriendelijkheid. Niet naar de VS reizen is natuurlijk de "betere" optie. Maar da's zo vrijheidsbeperkend dat het bijna links utopiaans is.

[C2C]

Aan 3 liter per 100 km per passagier zit een ordinair vliegtuig aan een kost per ton-km van $0.2.

Geen concurrentie dus met riviertransport of electrische vliegtuigjes.

[Zwitser]

Oorspronkelijk geplaatst door maddox

Eigenlijk valt het wel mee hoor, volume is op een luchtschip het probleem niet. En gewicht, da's het hele eieren eten, ook in "normale" voertuigen.

Maar dat volume zorgt wel voor extra luchtweerstand. En dat is mijn punt. Beide voertuigen produceren hun lift uiteindelijk ten koste van extra luchtweerstand. Welk voertuig doet dat het efficiëntst? Ik denk op dit moment de A380...

Kwestie van milieuvriendelijkheid. Niet naar de VS reizen is natuurlijk de "betere" optie. Maar da's zo vrijheidsbeperkend dat het bijna links utopiaans is.

Niet naar de VS reizen is voor veel problemen op dit moment de juiste oplossing. Maar ik ga straks de andere kant op. Richting antipoden. Daar is de vergelijking met een reis per schip nog extremer.

[C2C]

Dudes, kunnen we het klein en cargo houden?

Wanneer het over klein en cargo gaat, veranderen de parameters namelijk.

-Grote vliegtuigen hebben dure infrastructuur nodig om op te stijgen en te landen. Kleine electrische UAVs hebben daar geen last van.
-Luchtschepen voor personentransport moeten met helium en zijn dus niet competitief. Kleine schepen die onbemand zijn en louter voor cargo dienen kunnen met waterstof en zijn daardoor al een pak competitiever.

Allez, Matternet!

Ik zie alleszins dat de "quadcopters" uit het originele concept veel te duur zijn, en zeker geen landbouwcargo aankunnen.