The Ocean Cleanup schaalt op: is Systeem 03 behalve groter ook beter? (video)

The Ocean Cleanup gaat opschalen. Nu de kinderziektes van Systeem 01 en Systeem 02 de wereld uit zijn en Systeem 02 er daadwerkelijk in slaagt om plastic te verwijderen uit de Great Pacific Garbage Patch (of GPGP) tussen Californië en Hawaï, vindt CEO Boyan Slat ‘het tijd om over te stappen van dit succesvolle proefsysteem naar een systeem dat groot en efficiënt genoeg is om de hele GPGP op te schonen’.

Het schoonmaken van de hele GPGP, die een gebied beslaat dat drie keer zo groot is als Frankrijk, vereist een blauwdruk voor de oceaanreinigingssystemen. Met System 03 wil Slat het blauwdrukontwerp leveren voor opschaling naar een vloot van systemen. Systeem 03 is drie keer zo groot als Systeem 02 en kan het hele jaar door veel grotere hoeveelheden plastic opvangen tegen lagere kosten per verwijderde kilogram. The Ocean Cleanup gelooft dat de enorme toename in zowel omvang als uptime kan resulteren in een systeem dat tien keer zo effectief is als zijn voorganger.

Grootte is van belang, omdat grotere systemen leiden tot minder ondersteuningsvaartuigen: de belangrijkste kostenfactor (en koolstofuitstoter) in de operaties.In combinatie met een ‘roterend’ derde vaartuig voor een ​​meer continue reinigingsfrequentie, moet het mogelijk maken om de kosten per kilogram verwijderd plastic naar het streefcijfer te verlagen.

Hoewel grootte de belangrijkste parameter is om dit te bereiken, moet het bedrijf ook andere ontwerp- en engineeringproblemen aanpakken. “Maar we gaan niet simpelweg System 02 weghalen en een gloednieuw System 03 in de plaats zetten. We zullen overstappen in fasen, met nieuwe en verbeterde componenten die na elkaar worden geïntroduceerd, zodat we op elk punt in de transitie data kunnen analyseren en ervan kunnen leren. Deze aanpak vermindert het operationele risico tijdens de transitie en stelt ons in staat om stapsgewijs verbeteringen door te voeren, wat betekent dat we de impact van de verschillende com-potente verbeteringen afzonderlijk kunnen evalueren. Door het systeem op zee om te zetten, kunnen we de oceaan blijven reinigen tijdens het upgraden en testen.”

In de eerste fase wordt een nieuwe retentiezone (waar het plastic wordt vastgehouden voorafgaand aan de extractie) toegevoegd aan systeem 002. Deze zone is twee keer zo groot als de vorige en wordt Systeem 002/A genoemd.

Vervolgens zullen de oude vleugels (de lange armen die het drijvende plastic naar de retentiezone leiden) worden vervangen door een verbeterde set die de structurele zwakheden aanpakt die zijn geïdentificeerd in systeem 002 (inclusief maatregelen om overslag tegen te gaan) en de diepte te vergroten van 3 naar 4 meter om de vangstefficiëntie te verhogen. Hiervoor blijft de bestaande bedrijfslengte van 800 meter behouden. Na testen om de bruikbaarheid te garanderen, kan het bedrijf verder uitbreiden tot een totale lengte van 1600 meter, de maximale lengte die mogelijk is met twee ondersteuningsvaartuigen. The Ocean Cleanup zal dan zijn ‘rotatiemodel’ introduceren met een derde schip, waardoor het hele jaar door continu kan worden geoogst en de kosten per kilogram verwijderd plastic verder kunnen dalen.

Ten slotte zal de lengte van de vleugels geleidelijk worden uitgebreid tot een totale lengte van ongeveer 2,5 kilometer. Slat verwacht dit punt in het tweede kwartaal van 2023 te bereiken. Op dit punt is de transitie voltooid.

Lessen

Slat: “Na bijna een jaar op zee te hebben gewerkt, heeft System 002 onschatbare inzichten in prestaties en efficiëntie gegenereerd, en onze ingenieurs en onderzoekers hebben deze lessen verwerkt in onze upgrades en verbeteringen aan System 03. Het ontwerp en de ontwikkeling van System 03 zijn daarom gedreven door lessen uit Systeem 02.”

Overslag

Het probleem van ‘overslag’ – plastic dat op de golven over de drijvers van System 02 drijft en de vangst ontwijkt – werd aangepakt in brainstormsessies. ‘Overtopping’ resulteert in slechts een kleine hoeveelheid plastic die verloren gaat, maar elke verloren kilogram vermindert de efficiëntie van de vangst, en het oplossen van het probleem zou daarom onze kosten per verwijderde kilogram verlagen. Deze marathon van brainstorms heeft geresulteerd in vijf optimalisatieconcepten, waarvan ze sommige zullen testen tijdens de overgang naar Systeem 03. Al doende worden gegevens over de prestaties verzameld.

Vechten tegen de elementen

Het is niet verwonderlijk dat de omstandigheden op zee in de winter uitdagender worden. Dit leidde tot het verfijnen van de timing van de extracties en slim kiezen waar en wanneer te implementeren. De ‘plastic hotspot’-modellering werkt goed en verbetert voortdurend, en zal blijven helpen te bepalen waar en wanneer de schoonmaakinspanningen in de GPGP de beste resultaten opleveren

Slat: “Systeem 03 is niet zomaar ‘de volgende versie’ van onze reinigingstechnologie. Het is de bekroning van jarenlang ontwerp, testen, verfijning en gebruik in reële omstandigheden. Door het systeem tot gigantische proporties te vergroten en de prestaties en kostenefficiëntie te verbeteren, zal System 03 ons voorbereiden op schaalvergroting. Systeem 002 heeft aangetoond dat onze technologie werkt. Nu is het tijd om die technologie op te schalen naar iets dat de GPGP en ‘s werelds andere afvalplekken kan opruimen tegen economisch haalbare kosten.Onze ambitie blijft dezelfde: we streven ernaar om de oceanen van plastic te ontdoen, en met Systeem 03 als onze blauwdruk zijn we een stap dichter bij de verwezenlijking ervan. Laten we aan de slag gaan.”