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.

Het kan soms even duren voor je reactie online komt. We controleren ze namelijk eerst even.

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.

(advertentie)

Laatste reacties op onze artikelen

Vorig jaar dus 60 boeren weten te vinden die mogelijk iets willen gaan doen om water proberen vast te houden.
Boeren vindt je weinig in Valkenburg en andere plaatsen waar de Overstromingsramp zo duidelijk sporen achterliet. Dus dan zijn 60 geïnteresseerden nog heel wat.
Ik verbaas mij toch nogal over het feit dat wij in Nederlandje nog altijd de hoop koesteren dat we op basis van vrijwilligheid de enorme uitdagingen zoals de problematiek rond water, geluidsoverlast en woningbouw, om iets te noemen, denken te kunnen aanpakken.
Wordt het niet tijd om "transitie" af te dwingen, zodat er massaal actie kan worden ondernomen ? Ik vind een financieel lokkertje, zoals dat nu wordt aangeboden, echt passé.
Romke van Dieren
Het artikel beschrijft de mate van overschrijding van de concentratienorm voor stikstof (voor oppervlaktewater).
Belangrijk is ook wat de effecten zijn van die stikstofconcentratie op het waterleven.
Deze zijn in het kader van de Kennisimpuls Waterkwaliteit (https://www.stowa.nl/kennisimpuls) beschreven in een publicatie van Deltares, Wageningen Environmental Research, Wageningen Universiteit en B-Ware. Een link naar een nieuwsbericht hierover: https://www.stowa.nl/nieuws/hoge-stikstofbelasting-oppervlaktewateren (met link naar rapport)
Het dillema van de duivelse delta.
Nu nog inversteren in een delta, waarvan! Door de klimaatverandering zijn de spelregels veranderd.
De houdbaarheid is ten einde.
Wie investeert er nog met zijn volle verstand in iets! Waarvan je nu al weet, dat je dit nooit terugkrijgt.
West laag Nederland wordt een piramide spel. Wie verkoopt, en heeft zijn spulletje op het droge.. En welke grote groep blijft met de gebakken peren zitten..
Nu aangeven dat er niet meer geïnvesteerd gaat worden in kwetsbare gebieden, kan ook niet. Dan zou het hele systeem instorten.
Hoeveel leningen en hypotheken lopen er niet! Op percelen, die eenmaal afbetaald, geen enkele waarde meer hebben..
Dus de mythe nog maar een tijdje vol houden.
We zijn tenslotte dijkenbouwers.
Naast het gevecht tegen het water, is er nog een typisch Neerlandse traditie..
Gaat u maar lekker slapen, uw regering waakt over u...
En loopt het mis.
Dan achter in de rij aansluiting aub.
Groeten uit...
Buitengewoon interessant artikel. Moet nodig aan de grote klok gehangen worden. Moet een grote rol spelen bij de waterschaps- en provinciale verkiezingen
Ik pleit al jaren voor het intensief wegvangen van rivierkreeften, vanwege hun bijzonder effectieve voortplantingscyclus. Zo heel veel eitjes heeft een rivierkreeft niet eens, als je de kreeft vergelijkt met bijv. de karper. Maar de overleving is veel hoger en de kreeften zijn veel sneller geslachtsrijp. Lees hier hoe het zit: https://www.linkedin.com/pulse/wat-moeten-we-met-de-rivierkreeft-hans-middendorp-ph-d-/

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

Aanmelden voor H2O Nieuws
Ontvang twee keer per week het laatste waternieuws in je mailbox!