‘Elke drie minuten vindt een meting plaats’

Vijf meetpartijen onderzoeken de stikstof in en rond het Liefstinghsbroek. Eén van die meetpartijen is onderzoekscentrum OnePlanet. Met sensorboxen meet OnePlanet de concentraties van stikstofdioxide en ammoniak in het gebied. Onderzoeker en projectleider Jasper Fabius legt uit hoe dit werkt.

Hoe onderzoekt OnePlanet stikstof in het gebied? 

“Ongeveer 8 werknemers houden zich bezig met de sensorboxen in het gebied. Sommigen onderhouden de hardware, anderen zijn verantwoordelijk voor de software en de data-analyses. Eerst maken we de sensorboxen, die we vervolgens installeren. Dan zorgen we dat de data binnenkomen en doen we een data-analyse. Ik houd mij bezig met de interpretatie van de data.”  

Hoe werkt de sensorbox? 

“De sensorbox is een kastje met een zonnepaneel en antenne. Dit kastje hangt 2 tot 3 meter hoog aan een paal. Dankzij het zonnepaneel is er geen stroomtoevoer van buitenaf nodig, dus de sensorbox kan overal geïnstalleerd worden. In de sensorbox zitten een kleine computer en drie sensoren: één voor ammoniak, één voor stikstofdioxide en één voor de buitentemperatuur en luchtvochtigheid. Elke drie minuten vindt een meting plaats. De computer leest de sensoren uit en stuurt de ruwe data vervolgens naar de cloud. Deze data komen in onze database terecht, die is verbonden met het dashboard van TNO.”  

Hoe werkt de meettechniek?    

Stikstofdioxide en ammoniak (een verbinding van stikstof en waterstof) komen voor als gassen die schade kunnen toebrengen aan mens en milieu. Jasper legt uit hoe de sensorbox de concentratie van deze gassen meet. “Dat gebeurt met sensoren: buisjes gevuld met een elektrolyt en drie of vier elektroden in de vorm van pinnen. Een elektrolyt is een vloeistof die een stroompje kan geleiden. Deze vloeistof verbindt de elektroden met elkaar. Aan één kant van het buisje zit een fijn gaasje waar het gas doorheen gaat. Het gas veroorzaakt een chemische reactie in de elektrode, waardoor die een elektrische stroom opwekt. Hoe meer gas aanwezig is, hoe sterker het stroompje.” 

Sensor oneplanet aan paal Sensor oneplanet Liefstinghsbroek

Hoe kom je tot de resultaten?   

“De sensorbox levert ons de ruwe data van de metingen. Daar voeren we vervolgens correcties op uit. Die zijn nodig, omdat veranderingen in de temperatuur en luchtvochtigheid invloed hebben op de gevoeligheid van de sensoren. Bij heet, droog weer zien we meer schommelingen in de stroomsterkte. En de vloeistof, het elektrolyt, raakt na verloop van tijd op, dus die moet op tijd worden vervangen. Dat zijn zaken waar we rekening mee houden om correcte meetresultaten te verkrijgen. Vervolgens maak ik met een collega grafieken die inzicht geven in de concentratie van stikstof over de tijd heen.  Als we een piek zien, kijken we naar de windrichting op dat moment. Zo krijg je een idee van waar de uitstoot vandaan kan zijn gekomen.”  

Waar staan de sensoren in het gebied? 

“In totaal hebben we 13 sensorboxen in het Liefstinghsbroek. Ze staan langs kleinere en grotere wegen, bij boerenerven en in een zuidwestelijke lijn. De wind waait in Nederland meestal vanuit het zuidwesten: we hopen zo te meten hoeveel stikstof er van buitenaf het gebied in komt.”  

Sensor oneplanet van dichtbij Zonnepanelen sensor oneplanet

Is dit een nieuwe meettechniek voor jullie? Al veel van geleerd?  

“De sensoren bestonden al. Nieuw is dat we deze sensoren nu gebruiken om een groot bereik van concentraties te meten, van hoog tot erg laag. Dat is een uitdaging, want lagere concentraties zijn moeilijker te meten. We hopen nog te leren wat de laagst waarneembare concentraties zijn. De sensorbox neemt vooral hoge concentraties waar, zoals ammoniak dichtbij een boerderij met koeien.”  

Hoe kunnen deze metingen helpen om de mensen in het gebied inzicht te geven?  

“Deze metingen kunnen mooi laten zien wat voor effect bepaalde acties hebben op concentraties van ammoniak en NO2, zoals het uitrijden van mest. Door de data om te zetten in beeld, krijg je inzicht in de verspreiding van de gassen en de ontwikkeling van de concentraties over de tijd. Laatst zagen we een piek in stikstofdioxide. Dat had waarschijnlijk te maken met de opslag van maïs in de buurt. Als maïs fermenteert, ontstaat er veel NO2. Heel interessant, dat wist ik niet. Het is een soort detectivewerk: wij proberen te achterhalen waar de uitstoot vandaan komt en dat helpt ons weer om betere vragen te stellen aan boeren in de omgeving. Zij vragen ons ook weer of wij bepaalde landbouwactiviteiten terugzien in de data. Die belangstelling over en weer vind ik erg positief.”  

Meer weten over de meetpilot? Bekijk de pagina ‘Maatwerk met Meetwerk op de website.