Drinkwaterinspectierobots: drink met zekerheid

Dinsdag 12 maart 2024

 

Inspectiemethoden en slimme data

Wetsus in Leeuwarden en de Leeuwarder Courant organiseren publiekslezingen, die de grenzen van nieuwsgierigheid verleggen. Deze lezingen over watertechnologie zijn bedoeld om de fascinerende wereld van kennis en innovatie te ontdekken. 

Vanavond vindt één van die lezingen plaats in Wetsus te Leeuwarden.

Het thema van deze avondlezing is: ‘Drinkwaterinspectierobots: drink met zekerheid’.

De sprekers vanavond zijn Doekle Yntema van Wetsus en Robbert Lodewijks van de start-up HULO.  

Maarten Pennewaard, hoofdredacteur van de Leeuwarder Courant, heet de grote groep aanwezigen hartelijk welkom, en introduceert Doekle Yntema als spreker van vanavond.

Drinkwater in Nederland 

Doekle Yntema houdt zich bezig met baanbrekende inspectiemethoden en slimme data voor puur en veilig water. 

Met zijn lezing beoogt hij de aanwezigen bewust te maken van de innovaties in de wereld van drinkwater.

• In Nederland beschouwen en ervaren we goed drinkwater als een 'vanzelfsprekend wonder'.
• Complexe zandfilters met bacteriën erin filteren ons drinkwater, waarna bijvoorbeeld nog medicijnresten, kalk en andere stoffen uit het water worden gehaald, om te komen tot schoon drinkwater. 
• De kwaliteit van het drinkwater in Nederland en in Europa is uitermate goed. We hebben in Nederland overigens ook vrij zacht water. Extra zuiveren zou nog wel kunnen, maar dan moet je thuis je filters wel heel erg goed in de gaten houden, vanwege de bacterievorming die daarin groeit.
• We kijken naar de waterdistributiebedrijven, met name Vitens, die in Noord-Nederland actief is.
• Je kunt het water putten uit het oppervlaktewater, in plaats van diep uit de grond of uit de duinen. 
• In ons oppervlaktewater zitten heel veel pesticiden, en daardoor is het moeilijk te zuiveren. Grondwater is veel zuiverder, maar als je dat oppompt, dan onttrek je wel water aan de bodem.
• Het waterdistributienetwerk in Nederland is 120.000 kilometer lang, waar infrastructueel heel veel geld in om gaat. 
• Ons netwerk verliest onderweg slechts zo’n 6% van het getransporteerde water; we noemen dat 'verlieswater'. Van 100 miljoen kuub water is dat natuurlijk nog wel heel veel liters schoon drinkwater.
• Cement en gietijzer werd vroeger gebruikt voor de waterdistributie, en later werd dat PVC.
• Vooral ons douchen en toilet doorpoelen zijn de grootverbruikers in onze Nederlandse huishoudingen. Voor die twee doeleinden alleen al verbruiken we zo’n 120 liter per persoon per dag.

Drinkwaterinspectie van leiding & water

Wetsus heeft zo’n 110 kennispartners, waarmee onderzoek wordt verricht in uiteenlopende onderzoeksgroepen.

• Hoe kunnen we inzicht krijgen in de staat van ons distributienetwerk?
• Hoe kunnen we dat distributienetwerk vervangen?
• Hoe kunnen we dat allemaal zo goedkoop mogelijk doen?
• Hoe kunnen we lekkages van waterleidingen voorkomen, opsporen en oplossen?

Allemaal vragen die vanavond worden opgeroepen, om er nader op in te gaan.

• Eerst werd een robot gemaakt om waterleidingen te laten inspecteren. De volgende generatie meetrobots zou als het ware permanent gaan ‘leven’ in het distributienetwerk. Maar je kunt dat tegenwoordig ook doen met apparatuur, die met sensoren van binnenuit de leidingwanden inspecteert.
• De degradatie van betonleidingen is heel moeilijk te zien. Wetsus heeft echter met Aquaint wel een methode ontwikkeld om de kwaliteit van betonnen waterleidingen met ultrasoon geluid te inspecteren, om zo betonleidingen te classificeren.
• Datzelfde kun je niet zomaar doen bij PVC-waterleidingen. Maar met twee geluidsgolven kun je wel een derde geluidsgolf creëren, en daarmee kun je de PVC-leiding dan checken met meerdere sensoren, waarmee je kunt gaan luisteren naar bepaalde plekken. Deze methode bleek te werken, waarbij je dan ook nog eens precies aan kunt wijzen waar de PVC-leiding al dan niet goed is.
• Lekkages proberen we in Nederland in ons waterdistributienetwerk zoveel te voorkomen. Je kunt bijvoorbeeld met elektriciteit waterlekkage opsporen, door een stroompje door het water te sturen. 'Vies' water (als er bijvoorbeeld een beetje zout in zit, zoals dat bij drinkwater het geval is) geleidt wel goed. Van die techniek kun je dan dus gebruik maken bij het opsporen van lekkage en verlieswater.

• Hoe kunnen we zorgen voor minder energieverbruik bij waterdistributie?

• Toen de waterdruk bij wijze van proef eens met 10% werd verlaagd, bleek dat daardoor behoorlijk veel energie werd bespaard, en niemand had last van die iets lagere waterdruk.
• Gebruik van dikke waterleidingen betekent dat er meer water stil gaat staan in de leiding, wat nadelig is voor de kwaliteit van drinkwater. Dus, je wilt liever dunne leidingen, waar minder water in blijft staan. 
• Met allerlei methoden en technieken kun je het ongewenste waterverlies onderweg verminderen, onder andere door te leren hoe je problemen in de nabije toekomst kunt gaan voorspellen.
• De kunst is om uit te zoeken waar je die dure sensoren daartoe neer moet leggen.
• We hebben al een slimme meter in huis voor bijvoorbeeld elektriciteit, maar voor water wordt dat nog niet toegepast. Het zou wel mooi zijn als dat te zijner tijd wel gaat lukken, want daarmee zou je bijvoorbeeld snel een waterlek kunnen vinden, door bijvoorbeeld twee sensoren op een optimale afstand van elkaar te plaatsen in de waterleiding.

Robbert Lodewijks van HULO 

Tweede spreker vanavond is Robbert Lodewijks van de startup HULO, die nu al weer twee jaar bestaat. Deze nieuwe organisatie werkt nauw samen met Wetsus.

• Lodewijks laat ons eerst met een kleine test zien wat je met Artifical Intelligence (AI) zoal kunt doen. Daarmee zien we dat de computer eigenlijk wel heel bijzondere dingen kan doen, die wij niet zo goed en niet zo snel kunnen doen. Op veel plaatsen om ons heen wordt mede daarom AI al toegepast.
• De vraag is of we AI ook kunnen toepassen in watertechnologie. HULO wil het leven van waterbedrijven gemakkelijker maken, en wellicht kunnen AI-technieken daarbij behulpzaam zijn.
• Robbert laat een plaatje zien waar we met 'waterstress' te maken krijgen. Denk daarbij onder andere aan watertekort, op die plekken waar bijvoorbeeld zo'n 10-50% van het water uit de waterdistributienetwerken weglekt.
• Eén van de doelen van HULO is om de kwaliteit van waternetwerken te (kunnen) controleren en te verbeteren.
• Er komt steeds meer wetgeving om inzicht te krijgen in de kwaliteit van waterdistributienetwerken. We hebben veel kennis nodig om optimaal te kunnen werken in onze waterdistributie.
• De kunst is natuurlijk om de waterlekkage ondergronds of bovengronds op te sporen. Als het bijvoorbeeld weglekt in een sloot, zie je dat niet of nauwelijks. Het is dus een uitdaging om dat toch zichtbaar te (kunnen) maken, want dan kun je er direct iets aan doen.
• Er zijn momenteel proeven gaande om met algoritmen waterlekkage te detecteren èn te localiseren, wat wordt gedaan met verschillende sensoren achter elkaar. Die sensoren worden geplaatst in dichte waterleidingen (dan wordt een buisdeel tussengeplaatst), òf er worden ook druksensoren in de leiding gehangen.
• HULO geeft waterbedrijven tools om lekkages onderweg in het netwerk te monitoren, om het te detecteren en waterlekkage bovendien ook (direct) te localiseren. 
• Alle real time datastromen daartoe probeert men te volgen bij HULO, om daarmee de kwaliteit van waternetwerken te monitoren.
• Het was al een hele klus om een robot in de waterleiding te krijgen. Een accu bijvoorbeeld mag sowieso al niet in het drinkwaterkanaal. Zomaar een tracker plaatsen, gaat waarschijnlijk ook (nog) niet lukken, vanwege geldende wettelijke beperkingen.
• Terzijde: omdat je tegenwoordig waterpompen hebt die goed kunnen moduleren/reguleren, heb je geen watertorens meer nodig.