Vollegrond

Achtergrond

Dronespuiten komt van de grond nu regels versoepelen

In enkele jaren nam het gebruik van drones in de landbouw wereldwijd enorm toe. Nu steeds meer landen hun regelgeving versoepelen, groeit ook de populariteit bij het spuiten van gewasbeschermingsmiddelen.

Soms is het zinvol om drones te gebruiken voor bespuitingen. Ze zijn inzetbaar waar de draagkracht voor gebruikelijke spuitmachines ontbreekt (na veel neerslag), of bij zeer hoge gewassen. Ze vliegen snel naar specifieke locaties om die te behandelen, maar kunnen binnenkort ook voorgeprogrammeerd zijn om hun eigen weg te gaan. Recente ontwikkelingen van apparatuur, en met name veranderingen in de regelgeving, leiden waarschijnlijk wereldwijd tot een aanzienlijke en snelle toename van spuittoepassingen vanuit de lucht door UAV’s (onbemande luchtvoertuigen).

Lees verder onder de foto.

Foto: Tactical Robotics
Foto: Tactical Robotics

Veel voordelen

In landen met geavanceerde landbouw maakt het autonoom spuiten vanuit de lucht de cirkel rond binnen de precisielandbouw – na het op afstand monitoren van gewassen, gevolgd door behandelingen op een voorgeprogrammeerde route, volgt straks het zelfstandig rondvliegen, problemen detecteren en behandelen. Dat is dus meer dan op afstand bedienen. Dronespuiten biedt ook enorme voordelen in landen met een zich ontwikkelende landbouw. In bijvoorbeeld China en India hebben ze de boeren in feite in staat gesteld om de sprong te maken van rugspuit naar drone, met overslaan van op voertuigen gemonteerde spuitbomen. Autonoom werkende drones verbeteren ook het tijdig ingrijpen bij plagen of ziekten, maken boeren minder afhankelijk van geschoolde arbeidskrachten, en verminderen de blootstelling van mensen aan schadelijke stoffen zoals bij de rugspuit het geval is.

Drones spelen ook een belangrijke rol in de doelstellingen van de Chinese regering om het overmatig gebruik van chemicaliën te bestrijden. Uit een rapport van de FAO en de Wereldbank blijkt dat het land per hectare 3 maal zo veel middelen gebruikt dan de Verenigde Staten.

Remmende regelgeving

Elders in de wereld vertraagt het uitblijven van werkbare regelgeving een bredere inzet van spuitdrones. Ofwel omdat regels geen gelijke tred houden met de technologie, ofwel omdat er – zoals in de hele EU – domweg een verbod bestaat op alle toepassingen vanuit de lucht. Veel landen halen nu de achterstand in door het gebruik van drones op te nemen in het burgerluchtvaartwetboek. Probleem daarbij is vaak de naleving van spuitverordeningen. Op veel plaatsen worden chemische toepassingen streng gecontroleerd, en meestal vereist dronegebruik wijzigingen in het geregistreerde gebruik van middelen. Zo mag je in Nederland alleen werken met driftreducerende doppen of technologie. In veel landen met geavanceerde landbouw zijn huidige ontwikkelingen rond de vertrouwde veldspuiten juist gericht op beperking van het middelengebruik via het verminderen van drift en het verhogen van de nauwkeurigheid.

Lees verder onder het kader.

Bezorgdheid over drift

Bij onderzoekers uit de ‘traditionele’ spuitwereld leven vragen over de kwaliteit, de effectiviteit en de veiligheid van spuiten met drones. Tom Wolf, een onafhankelijke deskundige uit Canada (waar spuitdrones nog verboden zijn), zegt dat drift zijn voornaamste zorg is. Door de korte vliegduur per acculading kunnen drones niet veel spuitvloeistof vervoeren. Dus spuiten ze noodgedwongen kleine volumes om nog enige productiviteit te leveren. De enige manier om voldoende dekking te halen bij zeer kleine volumes is met doppen die fijnere druppels produceren. Dat levert problemen op met verdamping en drift. “Deze fijne druppels zijn ook vatbaarder voor de luchtstromingen rond drones”, voegt hij eraan toe. Als je zulke fijnere nevels invoert in bestaande modellen die dienen om de drift bij conventionele, bemande vliegtuigen te beoordelen, resulteert dat in veilige bufferzones die honderden keren breder moeten zijn dan gebruikelijk. “Zo’n ongecontroleerde verspreiding zou als een probleem moeten worden beschouwd.”

Lopend onderzoek

Het leeuwendeel van het onderzoek naar dronespuiten richt zich op de dekking en de neerslag, en op de bespuitingssnelheid en -hoogte. De USDA (landbouwministerie VS) voert nu echter ook proeven uit rond drift.

Hoewel drones de nieuwste, meest geavanceerde technologie gebruiken voor het vliegen, controle en autonome werking, is een deel van de spuittechniek vrij simpel, zeker vergeleken met moderne, rijdende spuitmachines. Dronefabrikanten pakken genoemde problemen nu aan met meer geavanceerde technologie, zoals roterende verstuivers, elektrostatische systemen en andere ontwikkelingen.

Lees verder onder de foto.

Driftmodellen laten zien dat de luchtstromen rond een UAV (unmanned aerial vehicle, onbemand luchtvoertuig, drone dus) zich deels uitmiddelen doordat de meerdere rotors andere draairichtingen, hoeken en snelheden hebben. - Foto: Tom Wolf
Driftmodellen laten zien dat de luchtstromen rond een UAV (unmanned aerial vehicle, onbemand luchtvoertuig, drone dus) zich deels uitmiddelen doordat de meerdere rotors andere draairichtingen, hoeken en snelheden hebben. - Foto: Tom Wolf

Nog veel te leren over dronespuiten

Dronespuiten ontwikkelt zich zo snel dat het onderzoek naar de effecten het amper bij kan houden. De huidige driftmodellen voor spuiten met conventionele helikopters houden er geen rekening mee dat drones vaak 4 tot 8 rotoren hebben. Dit leidt tot zeer gecompliceerde luchtstromen omdat de rotoren in tegengestelde richting en onder verschillende snelheden en hoeken draaien.
Tegelijkertijd wordt drift verergerd door de beweging van de drone door de lucht, de snelheid en eventuele zijwind. Het lijkt erop dat de nabijheid van de grond ertoe kan leiden dat (een deel van) de spuitnevel boven de UAV terechtkomt, waardoor er een aanzienlijke drift ontstaat. Elders concludeert het onderzoek juist dat de ingewikkelde luchtstromingen door meerdere rotorbladen elkaars effecten juist kunnen doen uitdoven. Het lijkt erop dat nog veel onderzoek nodig is om volledig te begrijpen onder welke omstandigheden drones meer of minder drift veroorzaken.

Mick Roberts

Of registreer je om te kunnen reageren.