Was je de afgelopen weken in Brussel, dan kon je er haast niet naast kijken: in de metro, in de krant, op affiches in de straten en op de lokale zenders werd opgeroepen om je in te schrijven voor CurieuzenAir, het grootste burgeronderzoek naar luchtkwaliteit ooit in Brussel. We zetten CurieuzeNeuzen niet alleen verder in eigen land, ook in Spanje en in Ierland werden burgeronderzoeken geïnspireerd door ons onderzoeksmodel.

CurieuzenAir BXL
Het grootste burgeronderzoek naar luchtkwaliteit in Brussel riep de afgelopen weken op om je als Brusselaar in te schrijven als deelnemer voor het onderzoek in september 2021. Een vergelijking met CurieuzeNeuzen Vlaanderen is snel gemaakt, maar hoe zit dat nu eigenlijk? Het verhaal van CurieuzenAir begint in oktober 2019, wanneer Bloomberg Philantrophies, de Brusselse Hoofdstedelijke Regering, Leefmilieu Brussel, universiteiten, onderzoekscentra en NGO’s het ‘Brussels Clean Air Partnership’ aangaan: een samenwerking om de luchtvervuiling in het Brussels Hoofdstedelijk Gewest in te dijken. Het Brussels Clean Air Partnership maakt onderdeel uit van het bredere milieuprogramma van Bloomberg Philantrophies, dat in 810 steden en 170 landen investeert in zaken als energietransitie, klimaatactie en de bescherming van ecosystemen van oceanen.

Een van de betrokken partners in het Brussels Clean Air Partnership is Burgerbeweging BRAL. Zij klopten vervolgens aan bij Universiteit Antwerpen naar aanleiding van CurieuzeNeuzen Vlaanderen. Samen met andere partners als ULB, De Standaard, Le Soir, BRUZZ werd de afgelopen weken campagne gevoerd om 3000 deelnemers te vinden. Zij starten in september 2021 met het meten van luchtkwaliteit aan hun gevel, schoolpoort, bedrijfsentree of gemeentehuis. Een nieuw tak binnen CurieuzenAir is het Community traject, dat speciaal in samenwerking met BRAL werd opgezet om moeilijk bereikbare gemeenschappen te betrekken bij het onderzoek. Een andere aanpassing is de deelnemersprijs: om het project voor iedereen toegankelijk te laten zijn, werd ingezet op een ‘pay as you like’ principe, waarbij de deelnemer zelf zijn deelnamebedrag kan instellen op basis van zijn of haar draagkracht.

De inschrijvingen zijn inmiddels gesloten: 17 juni wordt de selectie bekendgemaakt. De metingen duren een maand en starten op 21 september. Je volgt het onderzoek via curieuzenair.brussels en op de websites van mediapartners De Standaard, Le Soir en BRUZZ.

Barcelonaaaaa!
Het CurieuzeNeuzen-model inspireert ook tot buiten de landsgrenzen. Op verschillende plekken in Europa nemen burgers het heft in handen als het gaat over de luchtkwaliteit in hun straat en de impact op hun gezondheid. Zo publiceerde het xAire project in Barcelona recent de resultaten van het onderzoek uit februari 2018. Geïnspireerd op CurieuzeNeuzen Antwerpen uit 2016 onderzochten 1650 ouders, leerlingen en leraren van 18 basisscholen de luchtkwaliteit in verschillende wijken in Barcelona. Samen plaatsten zij meetbuisjes op 800 locaties in de stad, met name in de nabijheid van de deelnemende scholen. Onder begeleiding van de betrokken wetenschappers werden de resultaten door de scholen zelf verwerkt: leerlingen presenteerden de conclusies en aanbevelingen op het 5^e Barcelona Science Congress en overhandigden hun rapport aan de schepen van mobiliteit. Het resultaat van de metingen vind je terug op een interactieve kaart.

Ook aan de andere kant van het kanaal wordt de methodiek van CurieuzeNeuzen binnenkort ingezet. In september van dit jaar start in Dublin het burgerwetenschapsproject Clean Air Together, een initiatief van de Ierse Environmental Protection Agency naar aanleiding van het overschrijden van de Europese NO2 limieten in de stad. Eind 2021 moet er een actieplan liggen dat zowel de oorzaken als oplossingen bekijkt. Clean Air Together helpt bij het nauwkeurig in kaart brengen van de luchtkwaliteit, met 1200 burgerwetenschappers die in het najaar starten met de metingen.

De gazondolk, de slimme sensor die in 5.000 tuinen, parken, natuurdomeinen en akkers de hitte en droogte meet, werd ontwikkeld door TOMST. Een klein Tsjechisch bedrijfje, wereldberoemd onder microklimaatwetenschappers en dankzij CurieuzeNeuzen in de Tuin nu ook in Vlaanderen.

De CurieuzeNeuzen-gazondolk is gebaseerd op de bestaande TMS-4 sensor van TOMST. Het grote verschil is dat de CurieuzeNeuzen-gazondolk verbonden is met het Internet of Things via het narrowband 4G-netwerk van Orange. Bij de oude TMS-4 sensor moeten onderzoekers de data zelf handmatig uitlezen met een kabel.

We spraken met Tomas en Lucie Haase, de oprichters. Jonas Lembrechts, expert microklimaat en wetenschappelijk verantwoordelijk voor CurieuzeNeuzen, schoof mee aan tafel.

Hoe kwam TOMST tot stand?

TOMST: TOMST begon zo’n 26 jaar geleden, nadat ik PC Magazine verliet en me toespitste op iButtons. iButtons zijn kleine sensoren die bijvoorbeeld gebruikt worden in badges om deuren te openen. Ons eerste product, de PES, was een kleine sensor die beveiligingsagenten in de gaten houdt of ze hun werk wel juist doen. Deze sensoren moesten enorm robuust zijn, want er was destijds veel misbruik: opzichters vernielden de sensor zodat hun werkgever niet door had dat ze gewoon op hun luie krent zaten.

Net omdat deze sensoren zo onverwoestbaar zijn, kregen de collega’s van mijn vrouw, die werkt voor de Tsjechische Academy of Science, interesse in de toestellen. Ze zochten namelijk een sensor om de temperatuur te meten in natuurgebieden. Vandaar kwam het idee, samen met Jan Wild van het Tsjechisch botanisch instituut, voor de TMS: een onverwoestbare sensor bestand tegen temperatuurschommelingen met thermometers op drie punten.

Dus de reden dat TOMST terecht kwam bij klimaatwetenschap was eigenlijk eerder per ongeluk?

TOMST: Inderdaad, het was eerder een sideproject voor ons. In die tijd, 2008, hadden we een groot project lopen in het Verenigd Koninkrijk met een grote supermarktketen. Dat project was zeer winstgevend maar ook erg stresserend. De bodemsensor was eerder een hobby. Destijds vroegen we aan onze collega’s van de universiteit ook enkel om de kosten voor onderdelen terug te betalen.

Was er ook vanaf het begin commerciële belangstelling voor jullie klimaatsensoren, of toch vooral van non-profit en universiteiten?

TOMST: De meeste van onze klanten zijn universiteiten en wetenschappers. Voor wetenschappers is zo’n sensor die altijd op dezelfde manier meet ideaal. Zo kunnen wetenschappers hun experimenten steeds repliceren. Ook is het voor wetenschappers meestal minder erg als ze enkele maanden moeten wachten tot ze aan hun metingen kunnen.

Commerciële instanties zien dat vaak anders. In Dubai bijvoorbeeld zouden ze zeer geïnteresseerd zijn in sensoren die hen op afstand vertellen dat de bodem droog is en de pas aangeplante palmbomen water nodig hebben. Onze huidige sensoren kunnen daar nog niet aan tegemoet komen.

Dus voor CurieuzeNeuzen jullie contacteerden speelden jullie al met het idee om de bodemsensor draadloos te maken?

TOMST: Klopt! We hebben de mogelijkheden onderzocht, maar we botsten op een belangrijk probleem. Onze TMS sensoren kunnen jaren mee met één batterij en deze sterke troef willen we absoluut behouden. Dit lukt niet met bijvoorbeeld Bluetooth, omdat de bijhorende datatransfer te veel energie vraagt.

Draadloze microklimaatsensoren werden pas recent mogelijk door de ontwikkeling van het  narrowband 4G-netwerk?

TOMST: Narrowband is inderdaad één van de eerste oplossingen om onze sensoren draadloos te connecteren. Het voordeel van 4G is dat dit een bestaand netwerk is, waardoor er overal al zendmasten staan en je nooit te ver data moet versturen. De infrastructuur is er, je hoeft geen nieuw netwerk uit te bouwen.

Narrowband 4G verbruikt erg weinig energie en kan toch meer data verwerken dan bijvoorbeeld SIG Fox, waar we eerder ook aan dachten (SIG Fox is een andere netwerktechnologie voor IoT red). Met narrowband kunnen we garanderen dat één gazondolk gedurende acht jaar lang op één batterijlading iedere dag data kan versturen.

Jullie zijn een relatief klein bedrijf, wat was de eerste reactie toen CurieuzeNeuzen jullie contacteerde met de vraag om 5.000 4G-sensoren te ontwikkelen én te produceren?

TOMST: Het was een zeer intense periode. De TMS verbinden met het Internet of Things had sowieso plaatsgevonden, alleen heeft CurieuzeNeuzen dit enorm versneld. In het begin waren we nogal verstomd, 5.000 gewone TMS-4-sensoren produceren is al een hele uitdaging op zich, laat staan een heel nieuw 4G-model ontwikkelen.

Omdat we door de coronacrisis bezorgd waren over de toekomst van ons bedrijf gingen we de uitdaging toch aan. Ondanks COVID werd het in het algemeen echter een zeer druk jaar.

De chips van onze sensoren worden volledig in Tsjechië gemaakt. Onze partner kan slechts een bepaald aantal per week produceren. We wisten dus dat het een zeer krappe deadline ging worden om alles op tijd klaar te hebben.

Wat was de rol van Orange in het ontwikkelen van de 4G-narrow band gazondolk?

TOMST: Orange voorziet het netwerk waarmee de sensoren in Vlaanderen verbonden zijn. Hun rol was dan ook essentieel. Corona zorgde voor een extra moeilijkheid bij het ontwikkelen van een bodemsensor verbonden met narrowband 4G. We mochten het land niet uit, waardoor we niet zelf konden gaan testen in België. We hopen als de vaccinatiecampagne opschiet snel naar België te kunnen komen om verder te kunnen testen.

Jonas, jij bent wetenschappelijk verantwoordelijk voor CurieuzeNeuzen, wat betekent de ontwikkeling van de bodemsensoren van TOMST volgens jou voor de microklimaatwetenschap?

Jonas Lembrechts: De ontwikkeling van de TMS-4 door TOMST heeft veel betekend voor het volwassen worden van de microklimaatwetenschap als wetenschappelijke discipline. Hiervoor gebruikte iedere onderzoeker een andere sensor. Sinds TOMST de TMS-4 introduceerde aan de wetenschappelijke gemeenschap, is het veel makkelijker om elkaars onderzoek te vergelijken. Door de bewust lage prijs kunnen we ook veel sneller op grotere schaal werken.

Een globaal microklimaatnetwerk, parallel met bestaande weerstation-netwerken, komt steeds dichterbij dankzij de TMS-4. Real time data brengt dit nog naar een hogere versnelling, omdat daardoor ook commerciële spelers interesse hebben. Tsjechië is een wereldwijd toonbeeld voor de microklimaatwetenschap. Tsjechië had als eerste zo’n netwerk dat het hele land dekt. Het zou fantastisch zijn om deze aanpak na Vlaanderen ook elders te kunnen toepassen.

Mede door ons partnerschap met De Standaard krijgt CurieuzeNeuzen in België heel wat persaandacht. Werd dit ook in Tsjechië opgepikt en kregen jullie ook in eigen land erkenning?

TOMST: Totaal niet eigenlijk, ofwel hebben we het niet opgemerkt omdat we zo druk bezig waren (lacht). Omdat we vooral leveren aan universiteiten en wetenschappers hebben we daar ook niet echt nood aan. Wetenschappers publiceren papers over hun onderzoeken met onze sensoren waardoor we ondertussen een zekere bekendheid hebben binnen de wetenschappelijke gemeenschap. Daarvoor kunnen we alleen maar dankbaar zijn.

We krijgen enorm vaak de vraag of de gazondolk met 4G commercieel beschikbaar wordt, hoe zit dat juist?

Jonas Lembrechts: Samen met iFlux (een spin-off van de Universiteit Antwerpen en VITO red.) gaan we na afloop van het onderzoek aan de slag om te bekijken hoe we de gazondolken die overblijven ook commercieel kunnen inzetten. We mikken hierbij in eerste instantie vooral op tuinders, landbouwers en stadsbesturen.

TOMST: We plannen om de 4G-sensor op de markt uit te brengen, het grootste probleem zit hem echter bij het netwerk. Op dit moment bestaat er nog geen roaming specifiek voor narrowband, dat wil zeggen dat we voor elke markt in Europa of elders in de wereld een andere provider moeten zoeken en in de sensoren andere simkaarten inbouwen. We onderzoeken nog hoe we dit probleem kunnen aanpakken. We denken momenteel na over virtuele operators. Het 5G-netwerk wordt stilaan uitgerold, dat schept ook voor ons nieuwe mogelijkheden.

Door het globale chiptekort moeten we momenteel lang wachten op de IoT-modems van onze sensoren. Idealiter brengen we een narrowband-sensor op de markt in de lente van 2022.

Meer informatie over TOMST: tomst.com