0
0
0
s2smodern
Interessant? Deel dit artikel met uw (water)netwerk!
0
0
0
s2smodern
powered by social2s

Tijdens de jaarlijkse bijeenkomst van de Studiegroep Wiskunde met de Industrie bogen wiskundigen zich vorige week een paar dagen over zes problemen die vanuit de industrie waren aangeleverd. De casussen gingen over verbindingen op chips en intelligente stoplichten, maar ook over water. Wateronderzoeksinstituut KWR Water wilde graag kunnen voorspellen wanneer waterfilters verzadigd zijn.

Het evenement, dat voor de twintigste keer werd georganiseerd, trekt wiskundigen van over de hele wereld. Ze bogen zich een week lang over de verschillende problemen. “De studiegroep is bedoeld om een brug te slaan tussen de wetenschap, in dit geval wiskunde, en de maatschappij,” vertelt Jaap Molenaar, hoogleraar toegepaste wiskunde aan de WUR. “Bedrijven kunnen met een frisse blik een probleem laten analyseren en krijgen bovendien de kans te netwerken met wetenschappers. Dat het concept aanslaat blijkt ook wel uit het feit dat er tegenwoordig ook industriewerkgroepen zijn voor de vakken natuurkunde, informatica en life sciences.”

Actieve koolstoffilters
KWR werd benaderd om een casus in te dienen, vertelt Dirk Vries, onderzoeker bij het team Drinkwaterbereiding van KWR. Vries koos voor een casus rondom actieve koolstoffilters. Die worden door vrijwel heel Nederland gebruikt in de waterzuivering. “Het is een robuuste manier om microverontreinigingen en organisch materiaal uit het water te filteren. Maar als er een probleem ontstaat, zoals laatst in Dordrecht met GenX, dan willen waterbedrijven graag snel weten of de zuivering ook dergelijke (door waterbedrijven niet eerder gemeten) stoffen verwijdert.”

Al in 2016 werd een model uitgewerkt dat waterbedrijven snel van deze informatie moet kunnen voorzien, maar dit model geeft geen uitsluitsel als er bepaalde stoffencombinaties in het koolstoffilter terecht komen.

“Daarom hebben wij wiskundigen gevraagd om een efficiënte oplossing te bedenken. Dat leverde uiteindelijk een hele snelle, efficiënte methode om de gevolgen van 1 stof te berekenen, maar er is nog geen sluitend bewijs dat het model ook voor een combinatie van stoffen kan werken. Wij gaan hun methode nu bestuderen en in onze programmatuur testen. Ik heb er goede hoop op dat het model een antwoord geeft voor een willekeurige combinatie van stoffen. Maar zover zijn we nu dus nog niet.”

Oplossingsrichting
Karel Keesman, hoogleraar in Wageningen en als senior adviseur betrokken bij Wetsus, gaf leiding aan de groep wiskundigen die de casus van KWR bestudeerde. Hij is tevreden over de oplossing die is gevonden. “De crux is dat je in een paar dagen de vraagstelling heel helder moet krijgen en vervolgens een oplossingsrichting moet vinden. Ik denk dat de oplossingsmethode goed is en nu is het aan KWR, die natuurlijk ook specialistischer kennis in huis hebben, om die methode te implementeren.”

Keesman merkt dat het gebruik van wiskundige modellen steeds normaler wordt in de waterwereld. Hij werkt nu bij Wetsus, samen met collega’s, bijvoorbeeld aan een project dat vroegtijdig kan waarschuwen voor mogelijke lekken in drinkwaterleidingen.

“Een jaar of vijfentwintig geleden had je een enorme hype rond complexe modellen, bijvoorbeeld in de waterzuivering. Maar zoals elke hype, bleek ook dat hier de verwachtingen te groot waren. Daarna sloeg de pendule weer door naar de andere kant en ontwikkelden velen in de waterwereld een soort allergie voor het gebruik van modellen. Nu is het besef groeiende dat wiskundige modellen heel nuttig kunnen zijn. Zeker als theoretische onderbouwing van experimenten. Dat zie ik nu bij Wetsus aan de lopende band gebeuren.”

 

MEER INFORMATIE
Een overzicht van de behandelde problemen tijdens de Studiegroep Wiskunde met de Industrie

Voor het reageren op onze artikelen hebben we enkele richtlijnen. Klik hier om deze te bekijken.

Typ uw reactie hier...
Cancel
You are a guest ( Sign Up ? )
or post as a guest
Loading comment... The comment will be refreshed after 00:00.

Interessant artikel? Laat uw reactie achter.

KNW Lidmaatschap

"KNW Waternetwerk verbindt waterprofessionals in een uniek platform"

Word ook lid

Laatste reacties op onze artikelen

Bodemdaling en HWBP kunnen niet los van elkaar worden gezien. Bij de veronderstelling dat we in de delta blijven wonen zal het antwoord dan ook moeten zijn temporiseer dijkverhogen (draagvlak slappe bodem is beperkt) en druk het laag gelegen land geologisch op (ongeveer 1/3 deel NL) in het tempo van de zeespiegel stijging. Benut daarvoor de stoffen die we niet langer in de atmosfeer willen stoten (CO2) en bindt deze tot een slurry.
De wet van Pascal zal ons daarbij helpen, waarbij we feitelijk omkeren wat nu in de onttrekking van gas als bodemdaling herkennen. Ga over tot een programma dat gebouwen/huizen niet langer passief gefundeerd zijn, maar eenvoudig waterpas gesteld kunnen worden. Zie dit als een de komende eeuwen doorlopend programma zodat de delta veilig blijft, de rivieren weer geleidelijk onder maaiveld komen en het veenlandschap in zijn charme gepoogd kan worden gelijktijdig te behouden als Carbon link. Slappe bodem wordt dan zelf een non-onderwerp.
De kosten en middelen voor zo'n programma zullen het geleidelijk winnen van steeds hogere en middelen verslindende dijken en waterbouwkundige constructies (denk aan stormvloedkering), zoute kwel wordt stapsgewijs beheerst en de bodemvruchtbaarheid is verzekerd.
Zoek allianties met die partijen die nu aan de bron van de koolstof economie hebben gestaan. Zij beschikken over de juiste expertise om dit proces van dalen in stijging om te zetten en de diepe boring naar zeg drie km diepte veilig te openen, beheren en te sluiten.
Zoek kort gezegd het juist niveau en tijdschema om problemen in de badkuip te beheersen. Dat overstijgt de slappe bodem.
De technologie en ervaring zal wereldwijd toepasbaar zijn en een antwoord geven, anders dan simpel CO2 in de diepe bodem brengen.
Wat een informatie: "De grondwaterstanden zijn momenteel gemiddeld tot laag voor de tijd van het jaar. In de laaggelegen delen zijn ze normaal, maar in de hooggelegen zandgebieden nog altijd ‘zeer laag".. Laat toch eens wat grafieken zien!!!! Er wordt zoveel gemeten. En de deskundigen kunnen het uitleggen.
Het moet zijn community of practice, of die betreffende bouwmarkt moet hier bij betrokken zijn.
N2O + O3
Met ander woorden: lachgas afvangen en ozon toevoegen. O3 kun je maken uit restproduct bij waterstofproductie.
Dus oplosbaar dit probleem?
@Erik van LithWe hebben inderdaad ook designers in het project betrokken. Zij hebben ons geholpen door ons technieken aan te leren die zij gebruiken bij empathisch onderzoek: hoe kom je achter de drijfveren van mensen.
En in vijf gemeenten in Zuid-Nederland zijn ontwerpers met een concreet vraagstuk aan de slag gegaan, samen met ambtenaren en bewoners. Ze vonden het een heel leuk en interessant vraagstuk om aan te werken. Het heeft veel losgemaakt daardoor. We hebben veel van elkaar geleerd.
Als je meer wilt weten, neem dan even contact op met Dick of mij (Karla Niggebrugge, kniggebrugge@brabant.nl)

Zelf reageren? Dat kan onder alle artikelen met een Mijn H2O/KNW account.

(advertentie)

Wij maken gebruik van cookies om de gebruikerservaring te verbeteren. Als je onze site bezoekt, ga je akkoord met het gebruik hiervan.      Ik snap het