Een bijenvolk en een aantal robots. Met de combinatie van dieren en techniek willen onderzoekers van de Julius-Maximilians-Universität Würzburg een instrument ontwikkelen, waarmee het milieu goedkoop en over grote oppervlakten is te bewaken. Er loopt al een studieproject op luchthavens, waar bijen en robots illegale lozing van kerosine opsporen. De EU subsidieert het project met 500.000 Euro.
Een bijenvolk en robots zijn zeer complexe systemen. Wat levert het op als men beide systemen met elkaar combineert? Aan de universiteit van Würzburg werken sinds 1 maart bijenonderzoekers en robotspecialisten aan een nieuw onderzoeksproject, namelijk de mogelijkheid van een biosensornetwerk voor milieubewaking van grote oppervlakten. Het doel is onder andere, dat met behulp van bijen en robots grote oppervlakten snel en duurzaam kunnen worden onderzocht op schadelijke stoffen. Maar ook andere toepassingsgebieden zijn te bedenken.
Bijen
Elk bijenvolk heeft een aantal vierkante kilometers nodig, met extremen tot 20 x 20 km’. Op deze oppervlakte bezoeken de diertjes elk bloemetje. Maar nog belangrijker is dat ze ook alles wat aan de bloem is blijven hangen en veel, dat door de plant uit de bodem is opgenomen verzamelen. Dit materiaal transporteren ze naar een korf.
Wie wil weten of een bepaalde landstreek met insecten- of plantenverdelgingsmiddelen is belast, hoeft alleen het verzamelde materiaal van deze bijen nauwkeurig te bekijken. Op dat punt komt de robot in beeld. Het is de taak van wetenschappers om geschikte sensoren in de bijenkorf onder te brengen die deze informaties verzamelen. De technici zijn er ook verantwoordelijk voor, dat deze data zo snel mogelijk naar een centraal punt wordt doorgestuurd en daar automatisch worden geanalyseerd. Zelfs het in kaart brengen is daarmee mogelijk van stoffen.
Kwispeldans
Maar hoe kan een robot herkennen waar een monster vandaan komt dat de bijen naar de bijenkorf hebben meegebracht? Bijen delen hun soortgenoten met een kwispeldans mee, welke weg ze moeten gaan om bij het voedsel te komen. Wetenschappers kunnen deze dans lezen zodat duidelijk is welke bijen de verdachte monsters hebben verzameld. Hiertoe dragen de dieren minuscule chips op hun rug, waardoor ze zijn te identificeren. Met de routeaanduiding, die de bijen tijdens hun dans maken, worden de robots op pad gestuurd. Zij kunnen ter plaatse nauwkeurig meten welke schadelijke stoffen in welke concentraties aanwezig zijn. Ook in een gebied waar een catastrofe heeft plaatsgevonden, zou de combinatie van bijen en robots kunnen worden ingezet.
Een andere variant is permanente en regelmatige bewaking van grote gebieden. Zo werken momenteel al bijenvolken rond luchthavens in dienst van de milieubewaking. Met de analyse van honing is op zijn minst een algemene uitspraak te doen of bijvoorbeeld grotere hoeveelheden kerosine op de bodem zijn terechtgekomen.
In combinatie met robots zijn de resultaten te verbeteren: Met de geschikte techniek zou het mogelijk kunnen zijn om nauwkeurig vast te stellen waar en wanneer een piloot clandestien kerosine heeft geloosd. Dat is mogelijk, omdat de bijen met grote aantallen praktisch permanent onderweg zijn. De vraag wat er ’s nachts en in de winter , wanneer geen bijen actief zijn gebeurt, is de volgende vraag die de wetenschappers moeten oplossen.
Samenwerkingsverband
Ook zonder dit probleem is er nog een lange weg te gaan. De onderzoekers hebben een half miljoen Euro uit het Europese fonds voor regionale ontwikkeling gekregen, dezelfde som komt uit een ander potje. Om de gecoördineerde bewaking van het milieu door bijen en robots realiteit te realiseren werken de onderzoekers al vier jaar samen met het Forschungsinstitut Zentrum für Telematik en de Beierse firma’s eSTe Sigrid Thoma en Fröhlich Electronic.
Als de techniek functioneert, kunnen de testen in het veld beginnen. Daarbij hoeft het niet specifiek om ongewenste kerosineregen te gaan. Ook de belasting van fijnstof in de regio zou bijvoorbeeld veel nauwkeuriger te bepalen zijn dan met een of twee meetpunten langs een drukke straat.
