Logo Universiteit Utrecht

Science to Be

Plastic vervuiling

Onze rivieren zitten vol plastic! Zo krijgen we het weer schoon.

Figuur 1, Afval in de rivier de Maas – Credits: Schone Rivieren

Elk voorjaar telt de organisatie Schone Rivieren, samen met een grote groep vrijwilligers, het aantal stukken afval langs de Nederlandse rivieren.

Begin deze maand (oktober 2020) werden de resultaten bekend van de voorjaarstelling van 2020. Bij deze telling werden ruim 80.000 stuks afval gevonden, dat zijn 450 stukken afval per 100 meter oever! Dit afval (figuur 1) bestaat voor maar liefst 90% uit plastic. Een groot deel hiervan (ruim 15%) bestaat uit plastic drink-, snoep-, snack- en chipsverpakkingen. De rivieren zitten dus vol met afval dat richting de oceanen stroomt!

Een aantal grote problemen van plastic in het water ken je waarschijnlijk wel. De natuur kan het niet afbreken en zo raken (zee)dieren erin verstrikt en eten vissen de kleine stukjes plastic op. Diezelfde vis is weer onderdeel van onze voedselketen zodat wij dus ook plastic eten. Welke effecten het eten van dat plastic heeft is nog niet goed bekend, maar gezond is het niet.

Gelukkig zijn er in Nederland bedrijven die zich specifiek richten op het opruimen van het afval in de rivieren. Met onderstaande bijzondere uitvindingen helpen zij bij het schoonmaken van onze rivieren.

The Ocean Cleanup

Figuur 2, The Barrier – Credits: The Ocean Cleanup

Misschien heb je wel eens gehoord van Boyan Slat. Hij begon op zijn middelbare school in Delft met een project om het drijvende plastic uit de oceanen te kunnen halen. Acht jaar later had hij zijn eigen bedrijf, The Ocean Cleanup, waarmee hij zijn ideeën verder ontwikkelt.

Zijn project om de oceanen schoon te maken met de “Barrier” (zie figuur 2) ken je misschien. Een groot vangnet dat door een combinatie van de stroming in de oceaan[1] en een zeeanker langzaam door de oceaan beweegt. Dit vangnet ‘vaart’ langzamer dan de stroming in de oceaan zelf. Hierdoor wordt het plastic dus ‘vanzelf’ opgevangen.

Figuur 3, De arm van de Interceptor samen met het moederschip in de Cengkareng Drain (Jakarta) – Credits: The Ocean Cleanup

Dit systeem maakt gebruik van oceaanstroming 1 en werkt dus niet in de rivier. Speciaal daarvoor ontwikkelde ze bij de The Ocean Cleanup, De Interceptor. Met de Interceptor (figuur 3) wordt plastic uit rivieren gehaald.

De werking van de Interceptor is niet heel ingewikkeld. De volledig automatische, op zonne-energie aangedreven opvanglocatie, het “moederschip” van de Interceptor (figuur 2), krijgt het afval dat langs de arm stroomt via een transportband (figuur 4) aan boord. Vervolgens komt het afval in grote bakken terecht die makkelijk door een ander schip opgehaald kunnen worden.

Een van de ontwikkelaars van de arm was Dhr. Geraedts. Hij vertelt dat er veel onderzoek nodig was bij het maken van de arm.

Figuur 4, De Interceptor met transportband – Credits: The Ocean Cleanup

We hebben de arm van zowel de Barrier als de Interceptor eerst op de computer ontworpen. Met speciale software kunnen we (de ontwerpers) vervolgens de arm simuleren” aldus Geraedts.  “Neem bijvoorbeeld het temperatuurverschil tussen het deel van de arm dat in de zon ligt (warm) en het deel dat in het water ligt (koud). Deze weersituatie konden we door een simulatie op de computer nabootsen. Dat is belangrijk omdat de temperatuurverschillen vervormingen veroorzaken in de arm. Deze vervormingen beïnvloeden de vorm van de arm wat het effect van de arm kan verminderen” vervolgt Geraedts.

Door simulaties kunnen veel problemen al voor het fabriceren van de arm worden ontdekt en opgelost. Het uiteindelijke ontwerp dat wordt gemaakt heeft dus minder problemen. En dat zorgt er voor dat de arm snel ingezet kan worden.

De Interceptor heeft nog wel een klein nadeel: de drijvende armen kunnen niet de hele rivier bestrijken, dan zouden ze namelijk in de weg liggen voor de scheepvaart. Toch weerhoudt dit de Interceptor er niet van om dagelijks 50.000 kg afval uit de rivier te kunnen halen.

The Great Bubble Barrier

Figuur 5, The Bubble Barrier met de opvanglocatie in het IJ – Credits: The Great Bubble Barrier

Waar de Interceptor gebruik maakt van een drijvende arm, houdt de Great Bubble Barrier het afval op een andere manier tegen. De arm van de Great Bubble Barrier drijft niet op het water maar ligt net boven de bodem. Uit de arm komen kleine luchtbubbeltjes (zie figuur 5). Deze bubbeltjes gaan omhoog en vormen een soort van muur voor het afval. De vorm van de arm en de stroming in de rivier zorgen ervoor dat het afval netjes naar één punt drijft waar het kan worden opgevangen.

Eind vorig jaar is in Amsterdam de eerste Bubble Barrier in gebruik genomen. Deze vangt ongeveer 86% van het (plastic) afval op voordat dit vanuit de grachten naar het IJ kan stromen, bekijk hierover ook dit filmpje van Waternet.

Een voordeel is dat dit systeem de scheepvaart niet blokkeert, het zit immers onder water (zie figuur 6). Daarnaast brengt het extra zuurstof in het water, wat zorgt voor een beter ecosysteem en de groei van giftige blauwe algen stopt.

 

Figuur 6, Grote en kleine boten passeren de Bubble Barrier – Credits: The Great Bubble Barrier

De Bubble Barrier kan worden toegepast in eigenlijk alle rivieren tenzij deze snelstromend zijn, want dan stroomt het afval te snel en houden de bellen het afval niet meer tegen.

Door de plaatsing in het IJ kan er extra onderzoek worden gedaan. Het is bijvoorbeeld nog niet gelukt om zware voorwerpen (bijvoorbeeld een autoband) naar de kant te krijgen.

Gelukkig bieden bovenstaande uitvindingen hulp bij het schoonmaken van onze rivieren! Maar de grootste vervuiler van de rivier is echt ons gewone dagelijkse afval. Als we daar nu eens iets aan konden doen dan zou dat al enorm helpen. We zijn op de goede weg. Zo gaan er in Europa op 1 juli 2021 nieuwe regels gelden om de plasticsoep tegen te gaan. En zelf kunnen we ook veel doen! Natuurlijk het gewone afval netjes weggooien zodat het niet in de rivier terecht komt. Maar ook het kopen van producten van gerecycled plastic zoals kleding of deze sneakers helpt. Met de aankoop van deze producten help je om bovenstaande projecten mogelijk te maken. En wie weet misschien ben jij wel diegene die bij je profielwerkstuk de volgende oplossing bedenkt.

 

[1] Meer over deze stromingen en het belang ervan in ons blog van volgende week

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.