Een camera op plant-energie en betere AI om atmosferische dreigingen te detecteren

Nieuws - 13 januari 2023 - Communication EWI

Helemaal eind van vorig jaar kondigde het NWO Open Technologie Programma (OTP) twee nieuwe subsidies aan op het gebied van milieumonitoring en detectie van atmosferische dreigingen. Beide projecten vallen binnen de afdeling Micro-elektronica, en beide zullen wetenschappers en de samenleving helpen ons milieu beter te begrijpen - om de gevolgen van klimaatverandering te beperken of anderszins te mitigeren.

In het eerste project zullen Qinwen Fan en haar team "a plant‐powered phenocam for environmental monitoring" ontwikkelen, die zowel betaalbaar als duurzaam is. NWO heeft een budget toegekend van in totaal één miljoen euro. In het project wordt gewerkt aan twee onderzoeksactiviteiten. Ten eerste het ontwikkelen van een efficiënt plantaardige energie-oogstsysteem om de camera aan te drijven. Ten tweede zal de groep zich richten op de ontwikkeling van een energiezuinige breed-spectrale beeldsensor met lokale slimme gegevensverwerking. Toepassingen voor deze nieuwe technologie variëren van het monitoren van gewasgroei voor slimme landbouw, tot lokale en wereldwijde milieumonitoring voor gebruik in milieustudies - bijvoorbeeld om verschijnselen zoals de koolstofcyclus beter te begrijpen.

Het onderzoeksproject zal worden uitgevoerd met industriële partners zoals Plant-e en IRNAS, maar ook met academische partners zoals de professoren Theuwissen en Rao van de TU Delft, prof. Richardson van de Northern Arizona University en dr. Koen van de ETH.

De tweede subsidie, met een totaal budget van 940.000 euro, is bestemd voor een onderzoek naar strategische monitoring van atmosferische dreigingen en is toegekend aan Francesco Fioranelli en Marc Schleiss (van de faculteit CiTG). Weerradars zijn essentiële instrumenten om de atmosfeer te bestuderen, bedreigingen zoals zware regenval te monitoren en vroegtijdig te waarschuwen voor gebeurtenissen met grote gevolgen. De frequentie van een radar en zijn configuratie kunnen echter de soorten weerfenomenen beperken die kunnen worden gemeten, evenals de resolutie en de nauwkeurigheid van die metingen.

Om deze beperkingen aan te pakken zullen beide onderzoekers en hun team een nieuwe op AI gebaseerde besturingseenheid ontwikkelen om de inspanningen van verschillende radars in een netwerk te coördineren. Dit zal de detectie en voorspelling van gelokaliseerde, zich snel ontwikkelende atmosferische dreigingen verbeteren en tegelijkertijd een grootschalig overzicht van de situatie behouden. Het project, SMARTER genaamd, is gericht op de detectie van zware regen en hagel in de regio Groot-Rotterdam, die van groot belang is voor de tuinbouwsector en de Nederlandse economie. Het project wordt uitgevoerd in samenwerking met Glastuinbouw Nederland, Achmea Agro, KNMI, SkyEcho, Leonardo, RPG en HKV.