Pelikaandrone moet steentje bijdragen aan waterkwaliteit Nederland

Door de grote hoeveelheid water in Nederland, is het bewaken van de waterkwaliteit een arbeidsintensief proces. De TU Delft heeft daarom een 'pelikaandrone' ontwikkeld die in vliegende vaart watermonsters kan nemen en de waterkwaliteit kan meten.

Een goede waterkwaliteit is belangrijk voor mens en natuur, maar in een waterrijk land als Nederland is het een hele uitdaging om te waterkwaliteit te waarborgen. Onderzoekers van de TU Delft hebben daarom een zogenoemde ‘pelikaandrone’ ontwikkeld: een drone die snel verse watermonsters kan nemen, gecombineerd met een meetinstrument voor directe analyse van de waterkwaliteit. Deze week is de drone getest in het ‘living lab’ in het nieuwe natuurgebied Marker Wadden.

Watermonsters worden nu nog handmatig vanaf de wal of een vaartuig genomen en naar het laboratorium gestuurd voor microscopisch onderzoek. Het transporteren van een monster naar het laboratorium kan echter een negatieve invloed op de kwaliteit van het monster hebben. Bovendien is deze methode relatief kostbaar en arbeidsintensief en verandert de waterkwaliteit vaak zo snel dat het beter zou zijn om vaker te meten. Met de ‘pelikaandrone’ moet dat mogelijk zijn.

Pelican drone

Op de ‘Pelikaandrone’ wordt een (hyperspectrale) camera gemonteerd voor luchtopnames, waarmee actuele monsternamepunten voor de drone worden bepaald, zo lezen we in een persbericht. De drone landt vervolgens op deze locaties op het water en neemt een aantal monsters.

Deze monsters worden na terugkeer van de drone automatisch en direct geanalyseerd in een CytoSense, een flow cytometer die algen en andere micro-organismen scant en fotografeert. Binnen een aantal minuten worden tienduizenden organismen gescand en worden er duizenden gefotografeerd. De gegevens worden automatisch verwerkt en naar een online portaal ge-upload. Hiermee wordt verslechtering van het monster zoveel mogelijk voorkomen. Bij terugkomst laadt de drone zichzelf op in een laadstation.

Kevin van Hecke van het Micro Air Vehicle Lab (MAVLab) van de TU Delft: “De Pelikaandrone kan de monitoring van waterkwaliteit sterk verbeteren en de kosten verlagen. Er kan veel sneller en efficiënter worden gecontroleerd op bijvoorbeeld blauwalg. De combinatie van drone en flowcytometrie zorgt ervoor dat de waterkwaliteit autonoom en in real time gemonitord kan worden. Ons plan is om uiteindelijk ook onder water proefmonsters te nemen met de drone. Daarom hebben we dit de Pelikaandrone genoemd.”

Living lab

In de zomer van 2019 zijn verscheidene vluchten uitgevoerd in een kleine recreatieplas nabij Leiden, waarna de Pelikaandrone enige tijd later op het Markermeer, nabij de nieuw aangelegde Marker Wadden, werd getest. De data van deze testen worden door wetenschappers gevalideerd met andere bronnen.

Marker Wadden is een ‘Living Lab’ waarin onderzoekers van het Kennis en Innovatieprogramma Marker Wadden (KIMA) praktijkproeven uitvoeren. Waterkwaliteitsbeheer rond dit nieuw aangelegde natuurgebied is nog volop in onderzoek, zodat dit een unieke omgeving biedt om de nieuwe technologie van de Pelikaandrone te ontwikkelen.

Het Pelikaandrone project is een initiatief van Rijkswaterstaat, het MAVLab van de TU Delft en CytoBuoy, met als doel het vergaand automatiseren van watermonitoring. Mapture.AI levert het laadstation voor dit project. Op dit moment is het alleen nog mogelijk om een monster van de oppervlakte te nemen, maar het plan is om de drone op termijn ook te laten duiken. “Specifiek wordt er in dit project gericht op blauwalg problematiek, maar de technologie is breed inzetbaar.”

Klik hier voor een video van de drone.
 

Bron: TU Delft.