Vegen in de soep van plastic

Wekelijks stuit Karel Knip in de alledaagse werkelijkheid op raadsels en onbegrijpelijke verschijnselen.

Deze week: The Ocean Cleanup

De werkende configuratie: veegarm, scherm en parachutevormig drijfanker.
De werkende configuratie: veegarm, scherm en parachutevormig drijfanker. Foto The Ocean Cleanup

Je kunt geen plastic uit de soep vissen zonder af en toe een balletje gehakt of een sliert vermicelli mee te nemen. Dat de veegarm van Boyan Slat ook kwalletjes op zou vegen heeft al vanaf het begin vastgestaan. Het systeem dat hij bedacht om de oceanen van drijvend plastic te ontdoen wordt in nauwelijks gewijzigde vorm ook gebruikt om de stranden van de Middellandse Zee vrij van kwallen te houden.

De beoogde plasticverwijdering zal gepaard gaan met een zeker verlies aan kwallen en kwalletjes. Of dat erg is weet niemand. Wat is de turnovertijd van die kwalletjes? Hoeveel stranden er op het strand of vallen ten prooi aan kwaleters? Wie zal het zeggen. Misschien kunnen de kwalletjes van het plastic worden gescheiden zodra ze als afval aan boord komen? Het zal wel niet. Soms moeten de goeden onder de kwaden lijden.

‘Rainer the fighter’

Zes jaar nadat Boyan Slat zijn idee voor de zuivering van de oceanen lanceerde kon op 2 oktober gemeld worden dat het eerste plastic was opgeveegd. De betreffende persconferentie, die ook door journalisten werd bezocht, is op YouTube terug te vinden. De automatische ondertiteling is redelijk. ‘Boyan sloth’ is Boyan Slat, ‘Rainer the fighter’ is Reijnder de Feijter, ‘Monika wholly’ is Lonneke Holierhoek. Dit waren de drie die namens The Ocean Cleanup het woord voerden. Ze spraken duidelijk genoeg maar toch was van hun verslag niet veel te begrijpen.

De zaak is dat er aan het oorspronkelijke concept van Slat nogal wat is veranderd. Aanvankelijk wilde hij het plastic dat zich in de Grote Oceaan onder invloed van een circulaire stroming tot Great Pacific Garbage Patch verzamelt, met een V-vormige veegarm van 100 kilometer lengte van het zeeoppervlak scheppen. De reuzenveegarm zou 4 km diep verankerd worden aan de zeebodem en dan zou het plastic er vanzelf in stromen. Er waren contrapties ontworpen om het afval te oogsten en op te slaan.

Te hoog gegrepen

Het bleek te hoog gegrepen, het moest veel kleiner. Een jaar of drie geleden is bedacht dat het niet per se noodzakelijk is om de veegarm te verankeren. Hij zou ook functioneren als je hem, ‘free floating’, met de oceaanstroming mee liet drijven en ten opzichte van die stroming wat versnelde of vertraagde. Je kunt een veegarm versnellen door hem te laten trekken door hoge plastic boeien die veel wind vangen. Je kunt hem afremmen met een drijfanker.

Een experiment in 2018 met een U-vormige veegarm van 600 meter, samengesteld uit buizen van 1,2 meter diameter waaronder een scherm van 2 meter was opgehangen, werd geen succes. Er werd onvoldoende plastic verzameld (door ‘overtopping’ spoelde veel plastic over de buizen heen) en ook brak een stuk van de arm af. Daar heeft het scherm de schuld van gekregen.

In een nieuwe opzet ging het nog een stapje verder terug: de buisdiameter is verlaagd tot ongeveer 0,8 meter en de lengte van de veegarm is verminderd tot 160 meter. Wordt zo’n arm tot een halfcirkelvormige U gebogen dan heeft die U een opening van 100 meter. Het net genoemde scherm werd opgehangen onder een aparte ‘cork line’ van plastic drijvers (‘cable floaters’) die uiteindelijk 50 cm boven het water kwamen uit te steken. De foto laat ze zien, zij houden het plastic tegen. Het geheel wordt afgeremd door een parachutevormig drijfanker van 20 meter diameter. De parachute ‘haakt’ zich min of meer vast aan een diepere waterlaag die langzamer stroomt dan het water aan de oppervlakte.

Het opwindende nieuws was dat deze configuratie werkt. Het systeem kreeg, zei Slat, een snelheidsverschil van 10 centimeter per seconde (0,1 m/s) ten opzichte van het omringende oppervlaktewater. Dat was genoeg om plastic op te vegen en vast te houden, plastic van alle soorten en maten wel te verstaan, ook microplastic. ‘Overtopping’ is niet waargenomen. Ook bleek de veegarm zich steeds mooi dwars op de stroming te richten.

Optimale afmetingen

De foto die de oogst aan plastic liet zien kon niet iedereen overtuigen. Zo weinig maar? We zaten in een deel van de Garbage Patch waarin toevallig niet veel plastic dreef, zei Slat. De geïnteresseerde rekent makkelijk uit dat met een U-opening van 100 meter en een snelheidsverschil van 0,1 m/s per etmaal hoogstens 0,85 km2 oceaanoppervlak wordt schoongezeefd. Waarschijnlijk veel minder omdat ook veel water langs de U zal stromen. Bedenk dat de Patch gemiddeld maar 60 kg plastic per km2 bevat.

Het systeem op de foto, dat 001/b wordt genoemd, is niet meer dan een proof of concept, er zal nog heel veel aan veranderen. Hoe houdt het zich in zwaar weer, wat zouden optimale afmetingen zijn, hoe groot zou een vloot van deze autonome systemen moeten worden, dat zijn vragen die nog lang niet zijn opgelost. Bijna onoplosbaar lijkt zelfs de vraag hoe je de systemen zó uitvoert dat je het verzamelde plastic maar één of twee keer per jaar moet komen ophalen. Sowieso zullen altijd schepen standby moeten zijn om systemen die autonoom wegvaren uit de Garbage Patch en in scheepvaartroutes terechtkomen weer op het juiste pad te helpen. Ook moet natuurlijk voorkomen worden dat de systemen elkaar beginnen op te vegen. Ze zullen worden uitgerust met gps-trackers, radarreflectoren, heldere verlichting, zonnepanelen en noem maar op. Dat ze daarmee een aantrekkelijke prooi worden voor kwaadwillenden die ook tussen de kwallen en het plastic zwalken is dan weer een extra complicatie. Toch hoop je dat de ploeg van Boyan Slat deze problemen oplost. Ze zijn al heel ver gekomen en het moet een lust voor het oog zijn om de vloot aan het werk te zien.