- Sustainable Coastlines gebruikt KI om de stranden van Nieuw-Zeeland schoon te maken
- Het Plastic Tide Project detecteert oceaanplastic met behulp van drones
- Bij de Plastic Bank kun je plastic afval inwisselen voor blockchain-tokens
- De Ocean Cleanup gebruikt enorme drijvende installaties om oceaanplastic te verzamelen
- Kan technologie ons helpen onze oceanen schoon te maken?
Ons aardoppervlak wordt voor meer dan 70 procent bedekt door oceanen. Ze spelen een cruciale rol bij het reguleren van het wereldwijde klimaat, produceren ongeveer de helft van onze zuurstof en zorgen voor de opslag van CO2. Ze bevatten bovendien miljoenen dieren- en plantensoorten, waaronder enkele van de grootste en oudste levende dieren op aarde. Naast planten en dieren zijn ook mensen afhankelijk van oceanen. Helaas wordt het welzijn van onze oceanen, met name als gevolg van menselijke activiteit, ernstig bedreigd.
Sterker nog, menselijke activiteit is verantwoordelijk voor meer dan 80 procent van de oceaanvervuiling en plastic vormt de grootste bedreiging voor het mariene milieu. Volgens oceaanwetenschapper Marcus Eriksen drijven er momenteel meer dan 5 biljoen stukjes plastic in onze oceanen. Het Milieuprogramma van de Verenigde Naties (UNEP) schat bovendien dat daar jaarlijks nog eens 8 miljoen ton extra plastic afval aan toegevoegd wordt.
Hoewel er de afgelopen jaren enig succes is geboekt met het creëren van publiek bewustzijn over de ernst van dit probleem, heeft dat helaas geen merkbare invloed gehad op de hoeveelheid plasticafval dat in de oceaan wordt gedumpt. Integendeel, vanwege de snel groeiende plasticproductie, de lage recyclingpercentages en het slecht afvalbeheer wordt dit probleem in de toekomst alleen maar erger. In plaats van te wachten tot de mensheid en de politiek tot inzicht en inkeer komen, werken onderzoekers uit de hele wereld aan manieren om de oceanen op te ruimen en ervoor te zorgen dat de schade niet onomkeerbaar wordt.
Sustainable Coastlines gebruikt KI om de stranden van Nieuw-Zeeland schoon te maken
Sustainable Coastlines is een non-profitorganisatie in Nieuw-Zeeland die zich toelegt op het opleiden, motiveren en empoweren van mensen en gemeenschappen om hun mariene omgeving op te ruimen en te herstellen. De organisatie werd in 2009 door Camden Howitt en Sam Judd opgericht en heeft onlangs een subsidie van AI voor Earth gewonnen, het vijfjarige initiatief van Microsoft ter waarde van $50 miljoen. Dit initiatief is erop gericht om personen en organisaties die zich inzetten voor de bescherming van onze planeet toegang te geven tot kunstmatige intelligentie technologie. “Dit soort initiatieven is precies wat onze planeet nodig heeft – iets dat eenvoudig maar ook effectief is, iets dat gemakkelijk kan worden overgenomen op grassroots-niveau, waardoor elke gemeenschap zijn omgeving schoon kan houden en de wereld een betere plek kan maken voor toekomstige generaties”, zegt Brad Smith, president van Microsoft.
In de tien jaar na de oprichting is het Sustainable Coastlines gelukt om tientallen miljoenen afzonderlijke stukken afval uit de kustgebieden rond Nieuw-Zeeland en de Stille Oceaan te verwijderen, genoeg om bijna 45 zeecontainers mee te vullen. Eenmaal van het strand verwijderd wordt het afval in een database geregistreerd en gecategoriseerd. Maar liefst 77 procent van het verzamelde afval bestond uit single-use plastic. Nu, als onderdeel van de subsidie, gaat Sustainable Coastlines samenwerken met Enlighten Designs, een innovatief technologiebedrijf dat werkt aan de ontwikkeling van een nationale afvaldatabase waarbij gebruikgemaakt wordt van KI om de vorderingen van de opruim- en schoonmaakwerzaamheden bij te houden en waardevolle data en inzichten te genereren. Op deze manier hoopt Sustainable Coastlines de oorzaken van en oplossingen voor de afvalproblematiek te kunnen identificeren en efficiëntere oplossingen te ontwikkelen. “We kunnen niet verbeteren wat we niet meten. Ons goede doel verzamelt hier al 10 jaar lang gegevens over. Dit is een nieuwe, opgeschaalde, wetenschappelijke benadering, gericht op nauwe samenwerking met gemeenschappen in het hele land”, aldus Hewitt.
Het Plastic Tide Project detecteert oceaanplastic met behulp van drones
Het Plastic Tide-project, het geesteskind van ontdekkingsreiziger en tech-liefhebber Peter Kohler, maakt gebruik van KI-aangedreven drones en machine learning-technologie om de omvang van de plasticvervuiling in het VK in kaart te brengen. “Plastic Tide heeft als doel technologie, machine learning en burgerwetenschap te gebruiken om een schaalbare lokale en wereldwijde monitoringsoplossing te ontwikkelen voor het probleem van zwerfvuil op zee”, vertelt Kohler. Drones met camera’s worden er eerst op uitgestuurd om al vliegend boven de kustlijn duizenden luchtfoto’s van stranden te maken. Deze worden vervolgens gebruikt om een KI-algoritme te leren onderscheid te maken tussen afbeeldingen van plasticafval en afbeeldingen van vissen, kwallen of schelpen.
Kohler kwam voor het eerst op dit idee toen hij in 2008 de Stille Zuidzee over zeilde en merkte hoeveel plasticafval er op het water dreef. “Het was overal, ook al waren we kilometersver bij iedereen uit de buurt. Als je in the middle of nowhere bent vraag je je echt af waar al dat afval vandaan komt en hoe het daar terechtkomt. Eenmaal terug in Engeland heb ik de daaropvolgende jaren doorgebracht met overpeinzen hoe ik die vraag het beste kon beantwoorden”, zegt Kohler. Om de nauwkeurigheid van het algoritme te verbeteren moest het Plastic Tide-team zoveel mogelijk afbeeldingen van plasticafval verzamelen. Uiteindelijk hebben ze het publiek om hulp gevraagd en het Marine Litter DRONET gelanceerd – een site waar mensen uit de hele wereld hun eigen foto’s van afval naar kunnen uploaden. Mensen worden bovendien aangemoedigd om de website van de organisatie te bezoeken en het team te helpen items te taggen die in de afbeeldingen worden weergegeven.
In zijn huidige vorm kan het systeem worden gebruikt om opruim- en schoonmaakacties te prioriteren door gebieden te identificeren waar het meeste plasticafval wordt waargenomen. Naarmate het algoritme meer leert en slimmer wordt, hoopt het team uiteindelijk de verspreiding van plastic bijna in real time te kunnen volgen. Bovendien willen ze niet alleen de kustlijnen monitoren, maar ook alles wat verbinding maakt met de zee, inclusief het zeeoppervlak, de zeebodem, rivieren, wegen en snelwegen. Op deze manier kan men uiteindelijk ook achterhalen welke bedrijven (hoofd)verantwoordelijk zijn voor het probleem en bepalen of milieubeleid hier enig effect op heeft.
Bij de Plastic Bank kun je plasticafval inwisselen voor blockchain-tokens
De Plastic Bank werd in 2013 in Vancouver, Canada, door David Katz en Shaun Frankson opgericht. De Plastic Bank is een bedrijf voor economische ontwikkeling dat blockchain-technologie wil gebruiken om de hoeveelheid plasticafval in de oceaan te verminderen en te helpen de armoede in een aantal van de armste landen ter wereld terug te dringen. De Plastic Bank is momenteel actief in Haïti, Indonesië, Brazilië en de Filipijnen, waar het een recyclinginfrastructuur heeft opgezet waarmee inwoners allerlei soorten plastic kunnen inruilen voor digitale valuta, producten of diensten.
Bewoners worden aangemoedigd om het plasticafval dat ze inzamelen naar een van de winkels van de Plastic Bank te brengen, waar het wordt gewogen en de bijbehorende waarde naar een online account wordt overgemaakt dat toegankelijk is via een op blockchain-gebaseerde banking-app. Met deze tegoeden kunnen de bewoners vervolgens iets kopen. “Zo veranderen we afval in waarde en in onze winkels kun je er je ziektekostenverzekering mee betalen of schoolgeld maar ook medicijnen, wifi, beltegoed, duurzame kookstelletjes en duurzame brandstof om mee te koken. We blijven hier allerlei zaken aan toevoegen die voor ’s werelds armste mensen waardevol zijn en waar ze normaliter het geld niet voor hebben”, vertelt Katz. Het ingezamelde plastic wordt later gerecycled tot ‘Social Plastic’, dat vervolgens wordt verkocht aan een van de wereldwijde partners van de Plastic Bank en gebruikt om nieuwe producten te maken.
De Ocean Cleanup gebruikt enorme drijvende installaties om oceaanplastic te verzamelen
De Ocean Cleanup is een in Nederland gevestigde non-governmentorganisatie die technologie ontwikkelt om het plasticafval op te ruimen. De Ocean Cleanup is in 2013 door de jonge Nederlandse ondernemer Boyan Slat opgericht en is er inmiddels in geslaagd om $30 miljoen aan financiering op te halen, met name vanwege claims dat de technologie in 2040 maar liefst 90 procent van het oceaanplastic kan verwijderen. Na jarenlang testen lanceerde de organisatie in september 2018 zijn eerste full-scale prototype, de System 001, om de Great Pacific Garbage Patch te gaan opruimen, wellicht de bekendste hoop drijvend afval die zich in de Stille Oceaan tussen Californië en Hawaï bevindt.
Het prototype is een 600 meter lange, U-vormige drijvende plasticvanger die als een soort reusachtige slang op het water ligt en het afval als het ware bij elkaar drijft. Het systeem is ontworpen om plastic ‘passief’ uit de oceaan te verzamelen en het al bewegend vast te houden, aangedreven door oceaanstromingen en wind. Helaas werkte de eerste versie van het systeem niet precies zoals het was bedoeld – het kon het verzamelde plastic niet vasthouden omdat het te langzaam bewoog waardoor het plastic weer terug de oceaan in dreef. Het nieuwste prototype vangt volgens The Ocean Cleanup plastic in alle soorten en maten. Het probleem met het eerste systeem was dat ze geen invloed hadden op het verschil tussen de drijfsnelheid van het plastic en de snelheid van het systeem. En om het plastic vast te houden heb je een groot snelheidsverschil nodig. De oplossing was om een zeeanker te gebruiken in de vorm van een parachute waardoor de plasticvanger langzamer bewoog dan het drijvende plastic. Ook kleinere deeltjes kunnen nu gemakkelijker gevangen worden, inclusief microplastic van een millimeter groot. De Ocean Cleanup wil volgend jaar een tweede versie van de nieuwe opvangbak ontwikkeld hebben die over een langere periode meer plastic kan verzamelen.
Verschillende experts hebben echter hun bedenkingen over de levensvatbaarheid van het systeem en beweren dat het de aandacht zou kunnen afleiden van andere, meer haalbare oplossingen. “Met elk type net of mand kun je afval uit het water vissen”, zegt architect en expert in plasticrecycling Arthur Huang. “Maar de vraag is hoeveel we kunnen verzamelen. Is het logisch om een drijvend visnet te ontwikkelen ter grootte van een voetbalstadion om drie stukken plastic van drie gram op 50 meter afstand van elkaar te verzamelen die ook nog eens dynamisch drijven onder invloed van stromingen in drie dimensies?”
Kan technologie ons helpen de oceanen van de wereld op te ruimen?
We kunnen niet genoeg benadrukken hoe belangrijk onze oceanen zijn voor al het leven op aarde. Ze zorgen voor het voedsel dat we eten, de zuurstof die we inademen en helpen ons klimaat en de weerpatronen te beheersen. Helaas heeft menselijke activiteit dit ecosysteem ernstig verstoord, waardoor niet alleen miljoenen planten- en diersoorten met uitsterven worden bedreigd, maar ook het levensonderhoud van een groot deel van de menselijke bevolking in gevaar komt. Om dit probleem aan te pakken en de oceanen te redden, maken onderzoekers steeds vaker gebruik van allerlei soorten technologie.
Kunstmatige intelligentie, machine learning, drones en blockchain kunnen op verschillende manieren oplossingen bieden voor het probleem van oceaanvervuiling. Het is echter bijna onmogelijk om de hoeveelheid plastic die jaarlijks in de oceanen terechtkomt te verminderen en de snelgroeiende plasticproductie, de lage recyclingpercentages en het slechte afvalbeheer blijven hun tol eisen. Hoewel het belangrijk is dat we blijven proberen een manier te vinden om al het afval op te ruimen, is het natuurlijk nóg belangrijker dat we voorkomen dat dit afval in de oceanen terechtkomt, zodat de toekomstige generaties kunnen blijven genieten van alles wat de oceanen en prachtige kustgebieden in de wereld te bieden hebben.
