Met SciDrones kun je helpen de vervuiling op zee in kaart te brengen

De Griekse start-up SciDrones, gevestigd op het eiland Lesbos, maakt gebruik van drones en machine learning om vervuiling op zee in kaart te brengen. Maar tegelijkertijd stimuleert de onderneming het hergebruik van afval, om zo een circulaire economie te bevorderen. Innovation Origins sprak voor de serie Start-up of the day met Apostolos Papakonstantinou en Argyris Moustakas, de oprichters van het bedrijf.

Hoe werkt het? 

Moustakas: “Het begint allemaal met het verzamelen van gegevens. We hebben een protocol opgesteld met een aantal richtlijnen, zodat de informatie op de juiste manier verzameld kan worden. We willen iedereen die een drone bezit de kans geven om ons te helpen. Het protocol is eenvoudig en kan ook worden toegepast op niet-professionele vliegtuigen. Nadat de gegevens zijn verzameld, kunnen gebruikers deze uploaden naar ons platform, waar ze nog wat extra info kunnen toevoegen, zoals data en locaties. Ons algoritme leest vervolgens de gegevens. Het is getraind om 8 categorieën van zeeafval te identificeren, zoals plastic, metaal en glas. Zodra de gegevensverwerking is voltooid, krijgen we een gedetailleerde kaart van waar het afval zich bevindt. Het geeft ons de hoeveelheden, volumes en locaties. Met andere woorden, we zijn in staat om een gedetailleerd rapport te maken van hoeveel zwerfvuil er is en waar het zich bevindt.”

Papakonstantinou: “Het protocol is zo ontworpen dat de kwaliteit die we moeten detecteren zo gedetailleerd is als een plastic flessendop, het kleinste item dat we kunnen identificeren. Dit systeem is schaalbaar, waardoor het mogelijk is om zo veel mogelijk gebieden in kaart te brengen.”

Wat gebeurt er als er een vervuiling is ontdekt?

Moustakas: “Wij zijn in gesprek met plaatselijke gemeenten om een proefprogramma te starten dat niet alleen gericht is op het opsporen van zwerfvuil, maar ook op het recycleren en hergebruiken ervan. Het idee is om onze informatie aan hen te verstrekken, zodat zij afval kunnen verzamelen om het opnieuw te gebruiken. We zijn ook in gesprek met recyclingbedrijven die deze materialen zouden nemen om er nieuwe producten van te maken.”

Hoe kwam je op het idee? 

Papakonstantinou: “Zeven jaar geleden heeft mijn collega Dr. Kostantinos Topouzelis – assistent professor aan het Departement Mariene Wetenschappen van de Universiteit van de Egeïsche Zee – met mij Marine Remote Sensing Group opgericht. Binnen dit initiatief zijn we begonnen met het gebruik van drones voor het in kaart brengen van spatiotemporele verschijnselen in kustgebieden. Tijdens deze periode werkten we aan verschillende onderzoeksprojecten, waarbij we uiteindelijk op het idee kwamen om AI-technologie – met name deep machine learning algoritmen – en dronebeelden te gebruiken om de ophoping van marien afval in kustgebieden in kaart te brengen. Dit idee was mijn postdoc-onderzoek, dat drie jaar lang werd gefinancierd. Vorig jaar besloten we het om te zetten in een start-up.

Wat is er tot dusver tot stand gebracht? 

Papakonstantinou: “We hebben een nauwkeurigheidsniveau van 84 procent bereikt door het systeem op verschillende locaties in Griekenland te testen. Dankzij onze samenwerking met de Athanasios C. Laskaridis Charitable Foundation – die zich bezighoudt met plasticvervuiling in Griekenland – zijn we erin geslaagd om veel gegevens te verzamelen. In feite gebruiken ze nu ons protocol wanneer ze met hun drones vliegen. Op die manier konden we de technologie perfectioneren. Zolang we ons algoritme blijven voeden met data, zal het blijven leren.”

Ook interessant: Zelfstandig vliegende drone maakt hulpverlening weer een stuk efficiënter

Welke technische uitdagingen waren er?

Moustakas: “De belangrijkste technische uitdaging waarmee we nu worden geconfronteerd, is dat we bepaalde soorten gesteente moeten kunnen onderscheiden van plastic. Het algoritme heeft moeite om ze te identificeren. Bovendien is de aard van het strand nog steeds een uitdaging voor ons. Het algoritme werkt heel goed op zandstranden, waar zwerfvuil gemakkelijk kan worden geïdentificeerd, terwijl het nog moet worden geperfectioneerd voor toepassing op rotsstranden, waar kiezels en stenen overheersen.”

Papakonstantinou vult aan: “Daarnaast is zonlicht een andere uitdaging die we proberen te overwinnen, omdat reflectie op rotsen en zwerfvuil het voor het algoritme moeilijker maakt om ze van elkaar te onderscheiden.”

Welke andere problemen moeten jullie nog overwinnen?

Moustakas: “Het openstellen van de markt voor het opsporen van marien afval en de daaropvolgende reiniging ervan, zijn de belangrijkste. Het in kaart brengen van vervuiling van de zee en recycling is ons doel. Maar het implementeren van zo’n circulair economieconcept is een zware taak. Wij geloven echter dat dit de enige manier is om de vervuiling van de zee aan te pakken.”

Papakonstantinou: “We hebben de wetenschappelijke ervaring en we hebben een geweldig idee, maar we missen de steun van de overheid- zowel op nationaal als op Europees niveau – om de vervuiling van de zee aan te pakken. Het is moeilijk om ons product te verkopen als er geen toezegging is om dit soort problemen aan te pakken.”

Afbeeldingen: Papakonstantinou en Moustakas bedienen een drone; een screenshot van zwerfvuildetectie; een vervuilingskaart.