15/12/2022
Door Ad Spijkers
Een team studenten wil buiten de grenzen van universitaire competities stappen om een verschil te maken op onze planeet.
Cornell Nexus is een groep studenten van verschillende hogescholen en majors die een autonome robot ontwerpen en bouwen die microplastics uit het zand op stranden zal verwijderen. Het team hoopt tegen het voorjaar van 2023 een werkend prototype op het land te hebben gebouwd, waarna ze hun aandacht zullen richten op het creëren van een onderwaterrobot die microplastics uit zeewater zal verwijderen.
Microplastics
De ontelbare minuscuul kleine deeltjes zijn ingebed in het zand, zeeleven, oceanen en zelfs het drinkwater. Een recent onderzoek naar de zeebodem in het Middellandse Zeegebied ten westen van Italië vond 1,9 miljoen deeltjes microplastics per vierkante meter. Dit geeft slechts een flauwe indicatie hoeveel microplastic zich heeft opgehoopt in ons water, land en lichamen.
Schoonmaakactiviteiten richten zich op het verwijderen van het afval dat we kunnen zien, zoals plastic waterflessen en afval. Op standen gebeurt dat vaak met behulp van door tractoren met verbrandingsmotoren die microplastics begraven onder de bovenste laag zand. De Cornell Nexus-robot daarentegen zal zonne-energie gebruiken om microplastic afval in te zamelen en te verwijderen.
Prototype
Het team werd opgericht door Angela Loh aan Cornell University die in vroeger jaren, komend vanuit Michigan, geschokt was door de vervuiling die ze in Shanghai zag. Na het voltooien van de middelbare school las ze een biografie van Elon Musk en de oprichting van Tesla. Daardoor realiseerde ze zich de grenzeloze mogelijkheden die er zijn op het gebied van engineering. Uiteindelijk leidde dit tot de oprichting van het Nexus-team.
De teamleden bouwen nu een prototype met een meerlagig filtersysteem om microplastics van verschillende groottes op te vangen. Als de robot vol is, keert hij terug naar zijn dockingstation om het verzamelde plastic uit te laden en op te laden.
Het maken van deze robot vereist kennis over concepten en implementatiemechanismen die gewoonlijk worden onderwezen in cursussen op academisch niveau. Teamleden voeren hun eigen diepgaand onderzoek uit en zoeken docenten die hun werk kunnen begeleiden. Zo helpen (hoofd)docenten en adviseurs bij het verfijnen van het product, dienstverlening en fondsenwerving. Nexus-leden hebben relaties ontwikkeld met bedrijven die het project zouden kunnen sponsoren zodra ze een prototype hebben. In het voorjaar van 2021 wonnen ze een Social Innovation Award, waardoor ze betere wielen, robuuster materiaal voor het frame van de robot, filternetten en nauwkeurigere sensoren konden kopen.
Steentje bijdragen
Nexus test en verfijnt het prototype in het academiejaar 2022-2023 met behulp van een zandbed om de bewegings-, graaf- en filtermechanismen van de robot te testen. Daarna zullen ze hun robot op verschillende stranden plaatsen. De foto toont hoe het prototype er na voltooiing uit zal zien.
Zodra de robot op het land is voltooid, hoopt het team hun robot gereed te maken voor gebruik in het water te lanceren, waar de overgrote meerderheid van microplastics zich bevindt. De visie is om de technologie uit te breiden om de kern van het microplastics-probleem aan te pakken, namelijk onder water. Er zijn meerdere ontwerpmogelijkheden voor een zeegaande robot, waaronder een op het water drijvend oplaad- en afvalverwijderingsstation, wat efficiënter zou kunnen zijn dan het terugbrengen van de robot naar het land.
Het team wil zijn ontwerp vrij beschikbaar maken voor het publiek. Dit omvat alle softwarecode, mechanische CAD-bestanden, ontwerpen van elektrische printplaten, enzovoort. Het doel is om het verschil te maken en een steentje bij te dragen om onze planeet te redden.
Foto: Nexus Team, Cornell University