CirCleaner gaat de strijd aan met de plastic plaag

Plastic zwerfafval in onze eigen sloten, grachten, kanalen en rivieren is een veel groter probleem dan de plastic soep in de oceanen, waar tot voor kort de meeste aandacht naar uitging. Het Nederlandse Noria loopt voorop in de aanpak van plastic vervuiling in binnenwateren. In een Europees project gericht op de grote rivieren vormen kleine korrels een speciale uitdaging voor de zelf geëngineerde schoonmaakmachine van het Delftse bedrijf.

Plastic in zijn bijna eindeloze verscheidenheid is overal aanwezig in ons dagelijks leven. Helaas ook als hoofdbestanddeel van al even alomtegenwoordig zwerfafval in onze straten en wateren. Hoge prioriteit heeft de bestrijding van plastic zwerfafval bij de overheden nog niet, waardoor opruimen veelal nog een kwestie is van dweilen met de kraan open. Over de schadelijkheid van plastic zwerfafval wordt wel steeds meer bekend. Het feit dat het materiaal langzaam uiteenvalt in microdeeltjes en in die vorm in de voedselketen van dier en mens terecht komt, is geen nieuws meer. Jaarlijks sterven naar schatting honderd miljoen dieren als gevolg van plastic dat ze binnenkrijgen. Microdeeltjes plastic zijn aangetoond in menselijk bloed en moedermelk.

Nieuwe asbest

“Plastic is misschien wel het nieuwe asbest”, zegt Rinze de Vries. “Na zoveel jaren van algemeen gebruik worden de schadelijke kanten ervan duidelijk.” Zelf is hij met zijn bedrijf Noria één van de pioniers in de strijd tegen de plaag die zwerfplastic heet. Jaren geleden tijdens een vakantie zag hij in Jakarta staande op de historische Chicken Market Bridge een schrikbarende opeenhoping van afval in het kanaal eronder. “Als jongen uit Friesland die houdt van het water was dat schokkend om te zien.” Tijdens zijn studie aan de TU Delft deed De Vries in 2016 mee aan een prijsvraag van het Hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier om een oplossing te bedenken voor het verwijderen van plastic uit de waterlopen. Hij won met het idee voor een installatie met een tunnel, schans en afvalschep. Dit concept legde de basis voor de ontwikkeling van de CirCleaner: een drijvende installatie met een vijfbladig scheprad met een doorsnede van 3 meter dat plastic en blik uit kanalen en rivieren vist en deponeert in een afvallade in de holle as van het rad. De machine draait tegen de stroomrichting in en gebruikt daarvoor amper energie. De geringe hoeveelheid energie kan opgewekt worden met zonnepanelen.

Plastic is misschien wel het nieuwe asbest.”

Rinze de Vries

“Aan het verwijderen van afval uit het oppervlaktewater hangt een prijskaartje en daarom telt voor ons efficiëntie zwaar”, zegt De Vries. De CirCleaner is ontworpen op het verwijderen van drijvend materiaal van 5 mm tot 1 m. “Op basis van een studie in Groningen kunnen we zeggen dat 67 procent van het zwerfafval drijft, 31 procent ligt op de bodem en twee procent zweeft. Met onze aanpak zitten we op de pareto-efficiëntie. Met twintig procent van de kosten hebben we tachtig procent van het probleem te pakken.”

Ten opzichte van de Ocean Cleanup Interceptor van Boyan Slat lijkt de CirCleaner voor een kleinschaliger aanpak te staan. Maar Ocean Cleanup heeft zijn focus juist verlegd naar riviermondingen. “Recent onderzoek van de Universiteit Utrecht laat zien dat het probleem in de rivieren veel groter lijkt te zijn dan in de oceanen”, aldus De Vries. “En in binnenwater is plastic ook veel duurzamer en betaalbaarder aan te pakken. We kunnen de CirCleaner gemakkelijk aanpassen op het verwerken van hele grote hoeveelheden afval door in de afvallade een transportband te leggen die het materiaal direct naar een afvalcontainer of een vuilnisboot transporteert.”

Research, remove, reduce

De CirCleaner is het paradepaardje van Noria maar bij een efficiënte aanpak van het plastic zwerfaval in het waterstelsel komt veel meer kijken. Kennis, ervaring en doorontwikkeling liggen vervat in de 3R-methode van het bedrijf, wat staat voor research, remove en reduce. Elke opdracht begint met nauwkeurig onderzoek naar de bron en de route die het zwerfplastic aflegt en de plekken waar het ophoopt. Dit gebeurt met het geografische GIS-hotspotmodel. Hierbij worden eventueel ook camera-monitoring en GPS-sensoren ingezet, ondersteund met zelf ontwikkelde AI-modellen. Piepschuim blijkt dan bijvoorbeeld vaak te herleiden tot nieuwbouwlocaties nabij het water, waar het als isolatiemateriaal wordt gebruikt en deels als (verbrokkeld en verpulverd) afval aan een zwerftocht begint. Op basis van de verkregen informatie kan Noria actieve of passieve vangsystemen in combinatie met drijflijnen plaatsen. Werkboten waarmee plastic handmatig uit de watergangen wordt opgevist, kunnen op basis van het model de meeste efficiënte route varen.

De laatste maar ook de moeilijkste stap is reductie. Opdrachtgevers krijgen de informatie over de bronnen en de drijfroutes van het zwerfplastic gepresenteerd in een dashboard. Gemeentes, provincies of waterschappen, die meestal de opdrachtgever zijn, kunnen vervolgens de vervuilers rechtstreeks aanspreken, een preventieve campagne starten of andere preventieve maatregelen nemen. Vervuilers zijn ook wat plastic betreft niet makkelijk aan te pakken, tekent De Vries aan. “De wet- en regelgeving moet het mogelijk maken, maar een eerste vereiste is in ieder geval dat je precies kunt aantonen wie de vervuiler is en waaruit de vervuiling bestaat.”

Europese rivieren

In tal van opdrachten heeft Noria zijn expertise bewezen, zoals Stop Plastic van Stad naar Wad en Plasticvrij water in Leeuwarden. Met twee nieuwe projecten van de Europese Unie – blijk gevend van toenemend besef dat er internationaal iets moet gebeuren – heeft het Delftse bedrijf een start gemaakt. Intereg Treasure speelt zich af in de Noordzeeregio. Als Nederlandse bijdrage gaat Noria de CirCleaner inzetten bij gemaal de Helsdeur in Den Helder. “Bijzonder is dat de prijsvraag die ik won over ditzelfde gemaal ging. Nu mag ik het probleem echt gaan aanpakken.” Gemalen worden beschermd door roosters die de grotere stukken vervuiling tegenhouden omdat die de pompen kunnen beschadigen, legt De Vries uit. Fijnmaziger roosters zouden de doorvoersnelheid van de watermassa beperken of de zwemroute van vissen blokkeren. “Wat wij gaan doen is de vervuiling met drijflijnen naar de CirCleaner leiden, terwijl vissen er eenvoudig onderdoor kunnen zwemmen.”

Het tweede Europese project heet Horizon Inspire. Dit richt zich op plastic vervuiling in zes Europese rivieren: Schelde (België), Douro (Portugal), Po (Italië), Donau (Roemenië), Šalek Valley (Servië) en de Rijn (Nederland). 26 partijen gaan in de periode 2023-2027 met 20 technologieën de afvalproblemen in kaart brengen en deels al bestrijden. Noria neemt vanzelfsprekend de Rijn voor zijn rekening en meer specifiek de vertakking ervan in de Nieuwe Maas. De meeste partijen binnen Horizon Inspire houden zich vooral bezig met onderzoek en monitoring, zegt De Vries. “Met onze technologie om plastic te verwijderen lopen wij voorop.”

Met onze technologie om plastic te verwijderen lopen wij voorop.”

Rinze de Vries

Pellets

Binnen het Horizon Inspire-project gaat Noria een extra lastige vorm van plastic zwerfaval bestrijden: pellets. Dat zijn korrels die als halffabricaat dienen voor allerhande plastic producten. Bij het transport en de overslag van de korrels op schepen wordt heel wat gemorst. De oevers van de Rotterdamse Londenhaven zijn met deze pellets bezaaid, zo is te zien op een YouTube-video op de website van Noria. De Vries laat een monsterdoosje zien: op het eerste gezicht lijkt het om steenkorreltjes en scherfjes te gaan, maar het is dus plastic. Op de dag van het interview berichten de media nota bene over een milieuramp met pellets aan de Spaanse noordwestkust. Zeecontainers met het materiaal zijn van een containerschip geslagen.

Veermechaniek

Om pellets uit het water te kunnen zeven, is een aanpassing van de CirCleaner noodzakelijk. Om die reden staat de machine opgesteld in de reparatiehal van een voormalige garage aan de Schieweg in Delft waar Noria is gevestigd. “De korrels blijven aan de schepbladen plakken en deels in de maasopeningen steken. We zijn nu bezig met een veermechaniek dat ervoor zorgt dat de schepbladen een afslaande beweging maken boven de afvallade. Je zou de bladen ook fijnmaziger kunnen maken, maar daarmee beïnvloed je de stuwende werking op het drijvende plastic.” Het draaimechaniek, de vorm, stand en maasgrootte van de schepbladen zijn tot in de finesses afgestemd op de gemiddelde stroming van de rivier.

Voordat de CirCleaner in de Londenhaven in actie komt, wordt de aanpassing met het veermechaniek eerst in een simulatie getest. “We gaan daarvoor in deze bedrijfshal een zwembad van 10 bij 5 meter neerzetten. Het is niet handig en ook nogal duur om de aanpassing even in de Rotterdamse haven te gaan testen.”

De machine van Noria bevindt zich op TRL-niveau 8, met nog 1 niveau te gaan voor de volledige uitontwikkeling tot commercieel product. “We zijn bezig met de CE-normering. Voor patentering kiezen we niet. Daar gaat te veel tijd in zitten en het is duur.” Een gezonde bedrijfsvoering vereist focus, weet De Vries. Om die reden is de doorontwikkeling van de CanalCleaner, die voor rustiger stadsgrachten is bedoeld en werkt met een schroefrad, voorlopig op een laag pitje gezet.

Vrees dat de CirCleaner door derden wordt nagemaakt en te gelde gemaakt is er niet. De optimale werking schuilt in technische details, aldus de uitvinder en ondernemer. “Bij Noria zijn we intrinsiek gemotiveerd om iets te doen aan het zwerfafval in het oppervlaktewater. Ook als onze installatie over tien of vijftien jaar overbodig is geworden, zou dat alleen maar goed zijn. Maar waarschijnlijk is dat niet.” Inderdaad moeten we ervan uitgaan dat er wereldwijd voor honderden of wellicht duizenden CirCleaners nog tientallen jaren volop werk zal zijn. Wat dat betreft is er zonder meer een grote ‘markt’ voor serieproductie.