Plastic afvangen uit rivieren en kanalen met behulp van een bellenscherm

Samenvatting project

Grote hoeveelheden plastic worden via de rivieren afgevoerd naar de oceanen met als gevolg milieuvervuiling en gevaar voor de gezondheid van mens en dier. Het idee is dat een bellenscherm in de rivier het plastic bij elkaar kan drijven, zodat dit vervolgens afgevangen kan worden.
Dit project combineert bestaande techniek met een nieuwe toepassing, welke additioneel onderzoek behoeft. De huidige kennis van bellenschermen is ontoereikend om de ontwerpparameters voor deze specifieke toepassing uit af te leiden. Zo is er bijvoorbeeld meer kennis nodig over de benodigde luchtdebieten, vorming van stroompatronen (en
hiermee opvanglocaties voor het verzamelde afval), en wat de invloed van stroming in rivieren is op het bellenscherm.

Doel van het project

1. Het verkrijgen van voldoende begrip over de fysica achter het gebruik vanbellenschermen om plastic af te vangen met als doel een pilot in de rivier goed inte kunnen richten.Dit betreft de fysica met duidelijke invloed op de ontwerpparameters zoalsluchtdruk luchtdebiet en opstelling in de rivier in relatie tot stroming enstroomsnelheid. Dit deel van de pilot zal januari-juni 2017 plaatsvinden.2. Het opstellen van een monitoringsplan voor het afvangen van plastic afval in derivier.Dit betreft een monitoringsplan dat de monitoring van de hoeveelheidopgevangen afval en de werking van het bellenscherm in de rivier zal omvatten.Dit monitoringsplan zal zomer 2017 worden afgerond.3. Het testen van het bellenscherm in een rivieromgeving in combinatie met hetmonitoren van plasticafvang.Zomer 2017 zal een pilot uitgevoerd worden met een bellenscherm in de rivierwelke gemonitord wordt door Deltares volgens het opgestelde monitoringsplan.De opgedane kennis draagt bij aan een groter begrip van de mate van vervuilingvan de Nederlandse rivieren alsmede aan het verbeteren van de methode omafval uit de rivier te verwijderen en het verminderen van het plastic probleem.De TKI aanvraag focust zich op financiering van de kennisontwikkeling ten behoeve vande ontwikkeling van duurzame economische activiteit in water om emissie enverontreiniging van plastic in rivieren en uiteindelijk estuaria zeeën en oceanen terug tedringen. Dit sluit aan bij het K&I Cluster ‘Duurzaam gebruik estuaria zeeën en oceanen’zoals beschreven in de Kennis- en Innovatieagenda Deltatechnologie 2016-2019. Dedaadwerkelijke bekostiging van de aanleg van het bellenscherm voor deze pilot valtbuiten deze aanvraag.De doelen zoals beschreven in deze paragraaf sluiten aan bij de doelstellingen van deKennis- en Innovatieagenda Deltatechnologie om gezamenlijke kennisontwikkeling tebevorderen in innovaties die het leven in de Nederlandse en andere Delta’s

Motivatie

Grote hoeveelheden plastic worden via de rivieren afgevoerd naar de oceanen met alsgevolg milieuvervuiling en gevaar voor de gezondheid van mens en dier. Het idee is dat een bellenscherm in de rivier het plastic bij elkaar kan drijven zodat dit vervolgens afgevangen kan worden.Dit project combineert bestaande techniek met een nieuwe toepassing welke additioneel onderzoek behoeft. De huidige kennis van bellenschermen is ontoereikend om de ontwerpparameters voor deze specifieke toepassing uit af te leiden. Zo is er bijvoorbeeld meer kennis nodig over de benodigde luchtdebieten vorming van stroompatronen (en hiermee opvanglocaties voor het verzamelde afval) en wat de invloed van stroming in rivieren is op het bellenscherm.

Locatie

Delft

Uitgevoerde acties

De activiteiten kunnen als volgt worden beschreven voor de drie doelstellingen zoalsbenoemd in de voorgaande beschrijving. Alle activiteiten zullen in 2017 plaatsvinden.Doel 1 ‘Het verkrijgen van voldoende begrip over de fysica achter het gebruik vanbellenschermen om plastic af te vangen met als doel een pilot in de rivier goed in tekunnen richten.’1.1 CFD (Computational Fluid Dynamics) ter dimensionering van labtesten en eeneerste begrip van de werking van een bellenscherm om plastic af te vangen1.2 Testen in een stroomgoot bij Deltares om de ontwerpparameters te onderzoekenen de CFD te verifiëren1.3 CFD om op basis van de resultaten uit de eerste twee fasen om de opstelling in derivier te dimensioneren en de ontwerpparameters te bepalen.Doel 2 ‘Het opstellen van een monitoringsplan voor het afvangen van plastic afval in derivier.’2.1 Ontwerp installatie bellenscherm in de rivier op basis van resultaten CFD en testenin de stroomgoot (TGBB in kind)2.2 Opstellen van een monitoringsplan ten behoeve van monitoring plastic afvang.Doel 3 ‘Het testen van het bellenscherm in een rivieromgeving in combinatie met hetmonitoren van plasticafvang.’3.1 Plaatsing monitoringsapparatuur volgens monitoringsplan3.2 Monitoring afvalverzameling gedurende de loop van de pilot in de rivier3.3 Analyse en rapportage over de verzamelde data gedurende de pilot3.4 Evaluatie werking bellenscherm in een rivieromgevingAd 1.1Het doel van deze stap is om begrip te krijgen van de invloed van stroming op hetbellenscherm en het door het bellenscherm gecreëerde (lokale) stromingspatroon. Erwordt gefocust op de stroompatronen plastic zal niet meegenomen worden in desimulatie. Daarnaast zal er literatuuronderzoek plaatsvinden om een gefundeerdeinschatting van het benodigde luchtdebiet te maken.Er wordt een aantal berekeningen uitgevoerd aan een bellenscherm dat in een goot isgeplaatst.

Verwachtte resultaten

Het project geeft beide projectpartners inzicht in de inzetbaarheid van een bellenschermvoor het afvangen van plastic uit de rivier.Het project draagt bij aan:•het vaststellen van achterliggende fysica van het tegenhouden van zwerfafval (m.n. plastic) in rivieren door middel van een bellenscherm•het bepalen van de ontwerpparameters van bellenschermen voor zwerfafval (m.n. plastic) in rivieren•het vaststellen van de hoeveelheid plastic die door de Nederlandse rivier stroomt•het vaststellen van de mate van effectiviteit van een bellenscherm op het afvangen van zwerfafval (m.n. plastic) in rivieren voor toepassing nationaal en internationaalDaarnaast zal het project bijdragen aan het genereren van aandacht budget en het opstellen van meetbare doelen omtrent het (plastic) zwerfaval probleem in Nederlandse rivieren bij Rijkswaterstaat en andere waterbeheerders door met hen in gesprek te gaan. RWS is al betrokken bij dit proces door het uitvoeren van de proef in de IJssel te faciliteren.Dit project kan de opmaat zijn tot verdere samenwerking tussen Deltares de waterbeheerders en The Great Bubble Barrier om zwerfafval in rivieren te monitoren af te vangen en de impact op het marine leven te verminderen.

Innovativiteit

Dit project is innovatief op maatschappelijk vlak en op het gebied van de kennisvraag.Het maatschappelijk probleem dat plastic afval in open water oplevert is bijna niet tebevatten grotere delen plastic afval veroorzaken met name schade voor het rivier- enzeeleven waar het aangezien wordt voor voedsel of dieren er verstrikt in raken.Naar mate plastic langer in het water ligt breekt het onder invloed van zonlicht af insteeds kleiner wordende deeltjes. Deze deeltjes trekken in kankerverwekkende stoffenaan in open water maar worden inmiddels ook al overal in de menselijke voedselketenteruggevonden de zogenaamde microplastics komen voor in ons drinkwater bier koffieen zelfs in honing wordt het teruggevonden.Buiten preventie en de recent gelanceerde ‘Ocean Clean-up’ zijn er nog weinigoplossingen om plastic afval in het water af te vangen. En geen enkele oplossing maakthet mogelijk over de gehele breedte en diepte van een rivier afval tegen te houden ennaar de kant te drijven. Het bellenscherm zoals bedacht door The Great Bubble Barrierzou hierin een doorbraak kunnen betekenen. Dat willen we met deze pilot onderzoeken.Daarnaast onderzoekt dit project een volledig nieuwe applicatie voor bellenschermen.Voor “standaard” toepassing van bellenschermen is veel van de fysica bekend. Het idee is nu om een bellenscherm onder totaal andere omstandigheden toe te passen waardoorer onderzoek benodigd is om uit te vinden hoe deze applicatie tot een succes gemaaktkan worden. De beschikbare kennis kan niet 1 op 1 vertaald worden naar de nieuweapplicatie

Valorisatie

Niet ingevuld

Hoe gaan de participanten van het project om met intellectueel eigendom dat voorkomt uit deze projecten?

Alle partijen krijgen alle resultaten van het Project ter beschikking. De resultaten van de samenwerking kunnen breed verspreid worden. Partijen kunnen over deze resultaten vrijelijk publiceren. De resultaten zullen volledig openbaar beschikbaar zijn, met uitzondering van ter beschikking gestelde achtergrondkennis.

Op welke wijze wordt de informatie over dit project op eenvoudige wijze voor het algemene publiek kenbaar gemaakt (beschrijving van het onderzoek, deelnemers en de planning en voortgang)?

De informatie over dit project wordt kenbaar gemaakt via de website van de TKI Deltatechnologie (projectbeschrijving) en de projectwiki van Deltares (projectvoortgang en resultaten).

Projectvoorwaarden

Na de datum waarop deze Overeenkomst in werking is getreden, maar uiterlijk tot een jaar voor de beoogde datum waarop het Project zal zijn voltooid, kunnen ondernemers en/of onderzoeksinstellingen, die op het terrein van het relevante subsidieprogramma van het TKI werkzaam zijn alsnog als Partij toetreden. Een later toetredende Partij zal een nader overeen te komen bijdrage in kind en/of in cash moeten leveren die in redelijke verhouding staat tot zijn relatief aandeel in het Project na toetreding. De overige Partijen ontvangen vervolgens naar rato een terugbetaling en/ of gedeeltelijke vrijstellingen van hun nog te leveren bijdrage in kind, voor zover niet besloten wordt de bijdrage van de later toetredende Partij aan het projectbudget toe te voegen.

Projecteigenaar en projectleider(s)

Projecteigenaar:
Hans Groot
Projectleider(s):
Femke Verhaart

Partners

  • Stichting Deltares (Delft)
  • The Great Bubble Barrier
  • TKI Deltatechnologie

Resultaten

Plastic afvangen uit rivieren en kanalen met behulp van een bellenscherm-2018-4

Resultaat type
Publicatie(s) niet peer reviewed
Aantal
2
Omschrijving

https://publicwiki.deltares.nl/display/TKIP/DEL065+-+Plastic+afvangen+uit+rivieren+en+kanalen+met+behulp+van+een+bellenscherm

Wetenschappelijke publicatie?