Vlaamse hightech in de strijd tegen plasticsoep

Een groep Vlaamse onderzoekers en bedrijven wil met artificiële intelligentie en hightech detectiesystemen in kaart brengen hoe plastic via rivieren naar de zee reist. ‘Om de vervuiling aan te pakken, moeten we daar beginnen.’

Via een dekkraan op het Vlaamse onderzoeksschip Simon Stevin zakt een bemonsteringsapparaat het water van de Schelde in. Het ziet eruit als een mantarog: een brede metalen voorkant met een langwerpig net erachter. ‘Dat is een van de toestellen waarmee we sinds september stalen nemen op verschillende plaatsen in Vlaanderen’, zegt Gert Everaert, onderzoeker bij het Vlaams Instituut van de Zee (VLIZ). ‘Dat gebeurt zowel in het water als op de bodem. Zo willen we in kaart brengen waar welk soort plastic te vinden is. We hebben al zo’n 200 stalen verzameld in de Schelde, de IJzer, de Oostendse havengeul en twee weken geleden nog in de haven van Gent. In elk staal vinden we plastic.’

De staalnames moeten data opleveren voor een geavanceerd computermodel dat berekent hoe plastic zich via de rivieren naar de zee verplaatst en waar het zich verzamelt. ‘Dat berekenen is nog nooit gebeurd’, zegt Everaert. ‘Maar het is cruciale kennis om de plasticvervuiling aan te pakken.’

De Noordzee als nieuw wingewest

De blauwe economie is een onbekende sterkhouder in Vlaanderen. In onze elfde provincie liggen oplossingen voor de klimaat-, de energie- en de grondstoffenproblematiek. De Tijd gaat op zoek naar de nieuwe inzichten en ontwikkelingen op de Noordzee.

Elk jaar belandt wereldwijd 5 à 13 miljoen ton plastic in zee. Omdat plastic amper vergaat, stapelt het zich daar op. De vervuiling is alomtegenwoordig: op de bodem van de Belgische Noordzee komen per vierkante kilometer gemiddeld 126 stukken afval voor. De concentraties microplastics lopen op tot 330 partikels per kilogram sediment. Aan het strand en in de havens zijn die cijfers nog hoger.

Als het plastic eenmaal in de zee zit, is het al te laat. Er worden pogingen gedaan om het daar weg te halen, maar dat is onbegonnen werk.
Colin Janssen
Professor ecotoxicologie UGent

Het probleem aanpakken is allerminst evident. ‘Het belangrijkste is in de eerste plaats voorkomen dat plastic in het water belandt. Daar zijn we met zijn allen verantwoordelijk voor’, zegt Colin Janssen, professor ecotoxicologie aan de Universiteit Gent en expert in micro- plastics. ‘Als het eenmaal in de zee zit, is het eigenlijk al te laat. Er worden pogingen gedaan om het plastic daar weg te halen, maar gezien het volume van het water is dat onbegonnen werk. De Nederlander Boyan Slat heeft belangrijke pr verricht en iedereen wakker geschud, maar met zijn fameuze plasticvangers in de oceaan capteert hij minder dan 0,1 procent van het plastic dat elk jaar in zee belandt.’

‘De enige realistische oplossing zit stroomopwaarts’, zegt Janssen. ‘Het gros van het plastic in zee belandt daar via rivieren en havens. Ook Slat beseft dat intussen. Zijn organisatie The Ocean Cleanup publiceerde vorige maand een belangrijke studie samen met onderzoekers van meerdere universiteiten die aantoont dat 1.000 rivieren verantwoordelijk zijn voor 80 procent van de wereldwijde plasticvervuiling in zee. Daar kunnen we mee aan de slag. 1.656 rivieren klinkt veel, maar het is niet onoverkomelijk als je bedenkt dat we in Vlaanderen alleen zo’n 320 waterzuiveringsinstallaties hebben staan.’

Marien zwerfvuil aanpakken begint dus op land. Maar hoe? Op de Schelde zijn het voorbije anderhalf jaar drie initiatieven gestart: het Antwerpse Havenbedrijf zette in het Doeldok de plasticvanger ‘Patje Plastic’ op, het baggerbedrijf DEME bouwde in Temse de Marine Litter Hunter, die met grote armen en een autonoom intelligent vaartuig zwerfvuil vangt, en de sectorgenoot Jan De Nul zette via het filiaal Envisan de Nul-o-Plastic op die plastic pellets van een paar millimeter stofzuigt op de havenoevers.

Zo zag u de Noordzee nog nooit

Nergens ter wereld wordt de zee drukker bevaren en meer gebruikt dan onze Noordzee. En het wordt nog drukker. Met nog meer schepen en windmolens, zeeboerderijen, zwermen drones en een hoop kabels. Op de beperkte ruimte die er is, vraagt dat puzzelwerk en veel creativiteit.

Lees in ons interactieve artikel hoe dat lukt.

Die nieuwe technologieën nemen stuk voor stuk een deel van het probleem weg, maar ze lossen lang niet alles op. Ze vangen aleen het drijvend zwerfvuil, tot een halve meter diep. Het plastic dat dieper onder water zweeft of naar de bodem is gedwarreld, blijft buiten schot. Terwijl daar net de grootste vervuiling zit: volgens onderzoek van de Universiteit Antwerpen zweven over een afstand van 10 kilometer in de Schelde zo’n 90.000 stukken plastic. Amper 10 procent daarvan drijft aan de oppervlakte. Bovendien vangen ze alleen grote stukken afval, de zogenaamde macroplastics, en niet de wijdverspreide microplastics, deeltjes van minder dan een millimeter.

Er is dus meer nodig. Maar daarvoor moeten we het probleem eerst beter begrijpen. Want ondanks de groeiende aandacht in de media en de academische wereld, en de vele monitorings- en opruimacties is er nog altijd geen duidelijk zicht op de plastic flux van de rivieren naar de zee. ‘Het is ook best complex’, zegt Everaert. ‘Plastic beweegt anders volgens de grootte, de vorm, de samenstelling, de staat van verwering, het feit of er algen op groeien, de temperatuur van het water, het zoutgehalte, de diepte, etcetera. Wil je precies weten hoe en waar je het probleem kan aanpakken, moet je met al die factoren rekening houden.’

Dat is het opzet van het Vlaams project Pluxin, een samenwerking tussen wetenschappers van het VLIZ, de universiteiten van Antwerpen, Gent en Leuven, het Vlaams technologie-instituut VITO en 13 bedrijven uit de Blauwe Cluster (Xenics, Laboratorium ECCA, Colruyt, Haven van Oostende, IMDC, North Sea Port, Antea Group, DEME, Multi, Aquafin, Enviros, dotOcean en de Haven van Antwerpen).

Het VITO ontwikkelt hyperspectrale technologie waarmee we verschillende soorten plastic kunnen onderscheiden, wat met het blote oog niet kan.
Gert Everaert
Onderzoeker bij het Vlaams Instituut van de Zee (VLIZ)

De staalnames zijn de eerste stap. Daarnaast worden experimenten opgezet in labo’s en wordt gewerkt aan nieuwe en geautomatiseerde detectiemethodes. Denk aan algoritmes en software die toelaten op camerabeelden plastic te onderscheiden van ander afval. ‘In de havens van Antwerpen en Oostende staan al camerasystemen, die beelden gebruiken we’, zegt Everaert. ‘Maar we halen ook informatie via drones en satellieten en via gesofisticeerdere camerasysteem. Het VITO ontwikkelt hyperspectrale technologie waarmee we verschillende soorten plastic kunnen onderscheiden, wat met het blote oog niet kan.’

‘Er wordt ook gekeken naar akoestische tags’, vult Janssen aan. ‘Het VLIZ gebruikt zulke tags al voor vissen. Je kan er een stuk plastic mee markeren en volgen. Op meerdere plaatsen staan zenders en zo kan je precies in kaart brengen hoe het zich beweegt.’

Pluxin

Zwermen robots

Al die informatie samen moet een rekenkundig verspreidingsmodel voeden dat de stroom van plastic precies berekent en herkent waar die zich ophoopt. Die nieuwe inzichten moeten de basis vormen voor innovatie. ‘Denk aan het ontwikkelen van technieken om slib te zuiveren’, zegt Lisa Devriese, die bij het VLIZ mee verantwoordelijk is voor Pluxin. ‘Of het opzetten van systemen met zwermen robots die het plastic opruimen. Als we het model koppelen aan de stromingen in de Noordzee kunnen we ook beter bepalen wat goede zones zijn voor aquacultuur.’

Luister naar ‘Expeditie Noordzee’


Het Instituut voor Onderzoek van de Betovering der Zeeën (IOBZ) en De Tijd slaan de handen in elkaar. In de podcast ‘Expeditie Noordzee’ nemen acteur Wim Opbrouck en journalist Stephanie De Smedt u mee op een tocht door onze elfde provincie. En tot ver daarbuiten. Van geautomatiseerde surfplanken en zeerobots om onze grenzen te verdedigen over een kapotgerukte kabel van 600 miljoen euro tot verloren sondes in Antarctica, bizarre zeewezens en een losgeslagen knollenplukker op de bodem van oceaan.

Beluister de eerste van vier afleveringen via dit artikel
of op uw favoriete podcastkanaal.

Meerdere bedrijven zijn daarom betrokken bij het project. Het Oost-Vlaamse familiale laboratorium ECCA hoopt de nodige kennis op te doen om een standaardanalyse te ontwikkelen om microplastics te detecteren. ‘Daar bestaat nog geen consensus over’, zegt CEO Tom Benijts. Het Leuvense Xenics ziet dan weer toepassingen voor zijn infraroodcamera’s. De retailer Colruyt is betrokken omdat hij inzet op aquacultuur. In de havens worden pilootprojecten opgezet.

‘Uiteindelijk moet het leiden tot nieuwe businessmodellen’, zegt Kristien Veys, verantwoordelijke voor het project bij de Blauwe Cluster. ‘In veel gevallen moeten die nog ontwikkeld worden. Baggerspecie filteren is enorm duur. De baggeraars beseffen dat ze moeten anticiperen op Europese regelgeving die zal komen. Willen ze nieuwe technieken ontwikkelen, dan is gedetailleerde kennis nodig om dat efficiënt te doen. Idem voor de recyclage van het opgehaalde plastic. Daarvoor werken we samen met de chemie.’

Tegen het najaar van 2023 moet het Pluxin- model opgeleverd worden. ‘Het unieke is dat we zowel micro- als macroplastics in kaart brengen’, zegt Everaert. ‘We doen dit nu voor Vlaanderen, maar ons model wordt zo gebouwd dat het ook gebruikt kan worden voor andere gebieden. Daar is ook interesse in, merken we. We hebben het project al op meerdere internationale conferenties voorgesteld en we krijgen vragen vanuit de Baltische staten tot Noord- Amerika.’

Pluxin werkt met een budget van 1,76 miljoen euro van het Vlaams innovatie-agentschap Vlaio.

Podcast

Lees verder

Advertentie
Advertentie
Advertentie