Drones meten straling met precisie
Expertise SCK CEN en Sabca smelten samen in innovatief droneproject
Flexibel in gebruik, nauwkeurig in het meten. Na jaren testen bewees het nucleaire onderzoekscentrum SCK CEN dat drones radioactiviteit met uiterste precisie in kaart kunnen brengen. “Nu is de tijd rijp om de sprong te maken van onderzoek naar industriële inzetbaarheid”, vertelt Geert Olyslaegers, dronepiloot bij SCK CEN. Door met de Belgische luchtvaartspecialist Sabca samen te werken, hoopt SCK CEN daar snel te landen.
Het groeiproces bij graangewassen opvolgen, windturbines op zee inspecteren en medicijnen vervoeren. Drones veroveren volop het bedrijfsleven. Binnenkort mag ook de nucleaire sector op ondersteuning van het onbemande luchtvaarttuig rekenen. De drones zullen radiologische metingen uitvoeren, en dat zonder enige menselijke tussenkomst. “Dat betekent een belangrijke step-up in de stralingsbescherming”, aldus Johan Camps. De wetenschapper van SCK CEN ziet potentieel in drie domeinen. “De drones kunnen uitvliegen in het kader van noodplanning, ontmanteling en radiologische bewaking van nucleaire sites en hun omgeving. Het voordeel van drones is dat ze alle hoeken en kanten in kaart kunnen brengen, die we te voet of met een helikopter niet kunnen bereiken. Bovendien stroomt die informatie binnen, wanneer de drone nog in de lucht hangt. Kortom: realtime informatie over meer precieze locaties.”
In 2015 stelde SCK CEN een enthousiast onderzoeksteam samen om de mogelijkheden van drones in een nucleaire setting te exploreren. Intussen telt het nucleaire onderzoekscentrum twee gelicentieerde dronepiloten en organiseerde het in samenwerking met FOD Binnenlandse Zaken tal van testvluchten. Met die testvluchten kon het zijn meetapparatuur verbeteren en de kwaliteit van de meetresultaten verzekeren. “Nu is de tijd rijp om de sprong te maken van onderzoek naar industriële inzetbaarheid”, vertelt Geert Olyslaegers, een van de dronepiloten. Door met de Belgische luchtvaartspecialist Sabca samen te werken, hoopt SCK CEN daar snel te landen. Olyslaegers: “Sabca biedt diensten aan de burger-, ruimte- en militaire luchtvaartindustrie. Het bedrijf heeft ervaring met dronevluchten in een uitdagende context en kent de bijhorende wet- en regelgeving. Die expertise combineren we met onze nucleaire en radiologische kennis. Er ontstaat een synergie die kwaliteit bevordert, die dieper reikt.”
Demonstratieproject
Dankzij die synergie komt industriële inzetbaarheid binnen handbereik. Al beklemtonen beide partners wel dat het om een industrieel demonstratieproject(*) gaat. “We zijn ervan overtuigd dat drones de nucleaire sector in staat zullen stellen om uitgebreide en nauwkeurige metingen uit te voeren. Of drones ook de standaard zullen worden? Dat zal de toekomst uitwijzen. Eerst is het aan ons om die technologie tot in de puntjes te perfectioneren”, aldus Camps.
(*) Dit demonstratieproject dat in volle bloei is, startte op 18 mei 2021. De start werd aangekondigd in aanwezigheid van Annelies Verlinden, minister van Binnenlandse Zaken.
Op maat gemaakte detector
Met ‘technologie’ doelt hij op de zogenaamde scintillatiedetector die aan de drone wordt gekoppeld. “Het apparaat meet radioactiviteit door in het scintillatiemateriaal lichtflitsen te tellen, die door het invallen van de ioniserende straling veroorzaakt worden. Dat geeft de maat voor stralingsdosis aan. Hoe meer lichtflitsen, hoe meer straling”, legt hij uit. De detectoren werden zo ontworpen dat ze de maximale payload – de maximale draagkracht van de drone – niet overschrijden en toch een hoogst mogelijke meetgevoeligheid bewaren.
Beide partners hebben inmiddels twee testvluchten achter de rug, die de gewenste hoge meetgevoeligheid bevestigden. “We hebben een fixed-wing drone in de lucht gekatapulteerd en over de velden laten vliegen. Eerst in cirkelbewegingen, nadien in een raster. We lieten hem zowel laag als hoog vliegen om te testen of we een verschil in meetresultaten konden optekenden. Dat was ook zo. De meetapparatuur is dus met vlag en wimpel geslaagd”, aldus een tevreden Olyslaegers. Bij de testvlucht werden er geen radioactieve bronnen op het oefenterrein verstopt. “De natuurlijke radioactiviteit die zich in de bodem bevindt, diende als bron. Het toont opnieuw de gevoeligheid van de detector aan.”
Twee dronetypes
De fixed-wing drone is slechts een van de twee dronetypes, die de luchtvaartspecialist ter beschikking stelt. Het project bestudeert ook de inzet van een multicopter. “Een fixed-wing drone kan urenlang autonoom in de lucht blijven vliegen, terwijl een multicopter zwaardere detectoren kan vervoeren zonder aan flexibiliteit in te boeten”, verduidelijkt Camps. “De eerste drone kan een groter gebied moniteren. De tweede drone kan ter plaatse blijven hangen om een heel lokaal beeld te verkrijgen. De keuze van drone hangt af van de toepassing.” De detector voor die multicopter is op dit moment nog in ontwikkeling.
Federale steun
Het innovatieve droneproject kadert in het energietransitiefonds van de FOD Economie, dat onderzoek, ontwikkeling en innovatie op het vlak van energie aanmoedigt en ondersteunt. De projecten moeten betrekking hebben op een van de drie thematische assen: hernieuwbare energiebronnen, nucleaire energietoepassingen, bevoorraadingszekerheid en netevenwicht. In totaal wordt er een budget van 25 miljoen euro over de verschillende projecten verdeeld. SCK CEN en Sabca kregen een subsidie van 1 miljoen euro toegekend en doen zelf bijkomende investeringen in het project.
Alziend oog van de nucleaire sector
Het industriële demonstratieproject ‘Buddawak’ werd vernoemd naar ‘Buddawak Burri Bootyau’, een Australische roetuil. “Uilen hebben een scherp zicht. Met dit project willen we het onzichtbare zichtbaar maken”, besluit Camps. De keuze voor deze uil is niet toevallig. Het dier leeft in Australische gebieden die veel natuurlijk uranium in de bodem bevatten.
