Voedselverspilling verminderen met slimme sensoren

In 2050 moeten wereldwijd 10 miljard mensen worden gevoed. Maar hoe gaan we dat voor elkaar krijgen, nu er nog heel veel voedselverspilling is? De Haagse Hogeschool leidt een breed onderzoeksproject om met geavanceerde sensoren en slimme data-analyse ziekte en bederf in tuinkassen vroegtijdig op te sporen. “Technologie is niet de oplossing voor alles, maar we kunnen zeker een steentje bijdragen.” 

“De Haagse Hogeschool ligt naast het Westland, het grootste glastuinbouwgebied ter wereld. Met het onderzoeksproject The Detectable Vegetable gaan we samen met andere hogescholen en universiteiten, onderzoeksinstituten en het bedrijfsleven in de volle breedte onderzoeken hoe we met de modernste technologieën écht impact kunnen maken”, aldus Steven van den Berg, lector Fotonica bij De Haagse en penvoerder van The Detectable Vegetable. 

Vroegtijdige detectie  

Op dit moment gaat er veel voedsel verloren. Dat kun je, volgens de lector, voor een belangrijk deel voorkomen door ziekten en bederf aan het begin van de keten, in de kas, onder controle te krijgen. “Nu kijken telers met hun blote oog of er kleine, witte vliegjes, andere insecten of schimmelinfecties te zien zijn. Maar mensen zijn feilbaar, het is lastig werk waarbij je natuurlijk makkelijk iets over het hoofd ziet.”  

Uitdagingen in de kastuinbouw  

Bovendien kampt de kastuinbouw met personeelstekorten. “Het controleren en besproeien van gewassen vergt veel mankracht en veel geld. Na het besproeien stopt de plant even met groeien. Dat leidt tot een afname van de productie. Tot slot is er vanuit de Farm-to-Fork-strategie van de Europese Commissie steeds meer regelgeving om het gebruik van bestrijdingsmiddelen terug te brengen.”  

The Detectable Vegetable  

Met het project The Detectable Vegetable worden de gewassen gescand met optische of elektromagnetische sensoren om zo vroegtijdig ziekte en bederf te detecteren. Van den Berg legt uit: “Wanneer je een foto maakt met je mobiele telefoon, meet de camera 3 kleuren: rood, groen en blauw. Dat zijn de basiskleuren waarmee wij alle kleuren zien. Maar het lichtspectrum is veel breder. Neem uv-licht of infrarood. Moderne camera’s bestrijken veel meer verschillende kleuren en een veel groter deel van het lichtspectrum. Daarmee kunnen we schimmelinfecties al in een vroeg stadium waarnemen. Dit bespaart niet alleen tijd en geld, maar maakt de bestrijding van ziekten ook effectiever en goedkoper. Op dit moment zijn dergelijke speciale ‘spectrale’ camera’s nog kostbare instrumenten. In dit project onderzoeken we goedkopere en meer toepasbare varianten.” 

Meten door vruchten heen 

Naast optische sensoren worden ook elektromagnetische sensoren onderzocht, want die zijn geschikt om ‘door vruchten heen’ te meten, bijvoorbeeld om vast te stellen of er een rotte plek in zit. Deze technologie is al onderzocht door de TU Delft en een spin-off bedrijf om de kwaliteit van mango’s te meten. Binnen dit project wordt de toepassing uitgebreid naar andere vruchten. 

AI-software  

Het project reikt verder dan alleen nieuwe sensortechnologie. Om waardevolle informatie uit meetgegevens te halen, werkt de Wageningen Universiteit met machine learning aan AI-software die de data uit alle metingen nauwkeurig kan analyseren. Ook is het van belang om verkregen informatie over ziekte en bederf vervolgens goed te gebruiken in de productie- en distributieketen.  

Breed onderzoek 

Het project bestrijkt meerdere onderzoeksvelden. Naast het lectoraat Fotonica, dat zich richt op optische sensoren, zijn er nog 2 lectoraten van het kenniscentrum Digital Operations & Finance betrokken. Het lectoraat Smart Sustainable Manufacturing richt zich op ziekte en bederf in de logistiek-distributieketen. En het lectoraat Smart Sensor Systems concentreert zich op elektromagnetische sensoren. Daarnaast houdt het lectoraat Cyber Security and Safety van De Haagse zich bezig met het waarborgen van digitale veiligheid. 

Andere betrokken kennisinstellingen zijn de HAS, WUR en TU Delft en er zijn meerdere bedrijven betrokken die zich richten op kasautomatisering, robotisering, sensoren, data-analyse en cyberveiligheid. Ook eindgebruikers uit de glastuinbouw maken deel uit van het project.  

RAAK-PRO-subsidie 

Het onderzoeksproject, dat een looptijd van 4 jaar heeft, heeft een RAAK PRO-subsidie toegekend gekregen van ruim 700.000 euro. Studenten van verschillende studierichtingen, waaronder datascience, natuurkunde, werktuigbouwkunde en elektrotechniek, worden actief betrokken bij de projecten in de vorm van opdrachten, stages of afstudeerprojecten.  

Meer informatie  

Wil jij meer weten over The Detectable Vegetable? Bekijk de projectpagina.