Safi Sana past IoT-technologie toe in Ghanese zuiveringsfabriek

In samenwerking met Cegeka Consulting past Safi Sana innovatieve technologieën toe in zijn waterzuiveringsfaciliteiten in Afrika. Een gesprek met Jos van der Ent van Safi Sana en Bart Cramer van Cegeka Consulting over de kansen die Internet of Things biedt en de voordelen van datagedreven werken.

Safi Sana is een Nederlandse non-profitorganisatie die in ontwikkelingslanden waste-to-energy fabrieken ontwerpt, bouwt en exploiteert. De non-profit verzamelt zowel fecaal als organisch afval uit sloppenwijken en gebruikt dit vervolgens als grondstof om in zijn fabrieken organische mest, irrigatiewater en biogas te maken, waarmee vervolgens eveneens elektriciteit kan worden opgewekt.

Op deze manier helpt Safi Sana bij de ontwikkeling van afvalverwerkingsinstallaties in gebieden waar weinig tot geen infrastructuur is. Onlangs rondde Safi Sana de bouw af van zijn eerste fabriek in Ashiaman in Ghana. De wereldwijde reisbeperkingen veroorzaakt door de coronapandemie bemoeilijken de exploitatie van deze fabriek echter. Daarom is werken op afstand essentieel geworden voor het voortbestaan van de fabriek – iets dat mogelijk wordt gemaakt door middel van een zogenaamd LoRa-netwerk.

LoRa is een low-power wide-area netwerkprotocol en vormt een belangrijke basis voor de Internet of Things (IoT)-technologie. Volgens Jos van der Ent, R&D Manager bij Safi Sana, biedt de inzet van IoT binnen de organisatie veel mogelijkheden.

“Toen we het concept gingen uitwerken ontdekten we dat het noodzakelijk is om data te distribueren door de gehele organisatie”, vertelt hij. “We experimenteerden eerst met mobiele telefoons en een nogal omslachtige spreadsheet, maar sinds we nieuwe technieken zoals datavisualisatie en automatiseringstools zijn gaan gebruiken, kunnen we informatie veel effectiever verspreiden.”

Met behulp van data kunnen tal van voordelen worden benut. “Dankzij de technologie hebben we meer zicht op de hoeveelheden afval die binnenkomen, waar deze vandaan komen, de pH-waardes en de temperatuur”, geeft Van der Ent aan. “En omdat we data hebben gecentraliseerd, kunnen we deze gegevens ook gebruiken voor ‘zachte’ doeleinden, zoals het aantonen van de impact die we maken en dit laten zien aan investeerders.”

Samenwerking

Van der Ent legt uit dat het nuttig is om aan te tonen dat “een bepaalde hoeveelheid ton fecaal slib een bepaalde hoeveelheid mensen van elektriciteit kan voorzien”, omdat op die manier direct de impact van het project duidelijk wordt. En met die cijfers wordt het makkelijker om andere investeerders aan te trekken waardoor het initiatief kan worden uitgebreid.

Om dit allemaal te bereiken had Safi Sana echter externe hulp nodig. Die kwam in de vorm van een samenwerkingsverband met de Nederlandse IT-dienstverlener Cegeka Consulting.

Begin 2020 ontmoetten Cegeka-consultant Bart Cramer en Van der Ent elkaar toevalligerwijs op een IoT-conferentie. Ze raakten in gesprek, waarna Van der Ent Cramer enkele vragen stelde over wat het adviesbureau deed, waarna hij concludeerde dat ze misschien wel iemand als Cramer nodig hadden. Safi Sana wilde namelijk zijn processen standaardiseren, meer data verzamelen, deze gegevens verwerken op een gecentraliseerde manier en daarnaast zijn activiteiten verder uitbreiden.

Consultancybureau Cegeka ondersteunt organisaties bij digitale transformaties met advies en met het implementeren en vervolgens beheren van de nieuwste technologieën, waardoor het bedrijf een ideale match bleek voor het Safi Sana-project. De adviesafdeling van Cegeka is immers gespecialiseerd in het overbruggen van de kloof tussen technologie, strategie en mensen.

“Momenteel werken we samen met Safi Sana aan de eerste fase waarin we onze ideeën aan het testen zijn en waarbij we apparaten aansluiten op het zuiveringsproces, zodat we dat vervolgens vanuit Nederland kunnen monitoren en naar de data kunnen kijken”, aldus Cramer. “Als we die data hebben verwerkt tot informatie, kunnen Jos en zijn team deze kennis gebruiken om de processen van de organisatie te verbeteren.”

“Als er bijvoorbeeld te veel fecaal slib in de fabriek komt, kan dat chemische processen verstoren of een overvloed aan methaan veroorzaken, die moet worden verbrand”, legt Cramer uit. “Maar omdat initieel zo enorm veel moeite wordt gedaan om methaan in de fabriek te genereren, moet worden voorkomen dat methaan door een slechte logistieke planning moet worden verbrand. Om dit te realiseren gebruiken we de data die de IoT-technologie ons levert, waardoor we het proces beter kunnen stroomlijnen en zorgen dat er geen methaan meer wordt verspild.”

Om te bepalen wanneer en hoe frequent de fabriek te veel methaan produceert, wordt onder andere een hittesensor gebruikt die meet hoeveel overtollig methaan wordt verbrand. Voor de bouw van deze constructie moest Cegeka zijn IoT-aanbod uitbreiden: “In de hitte van Ghana kun je niet zomaar een Europese sensor gebruiken”, legt Cramer uit, die aangeeft dat het adviesbureau ook op andere vlakken zijn aanbod heeft moeten afstemmen op de plaatselijke omstandigheden.

Uitdagend maar lonend

“Een van de grootste uitdagingen waarmee we te maken kregen is de lokale stroomvoorziening, die op zijn zachtst gezegd disruptief is”, vertelt Cramer. “De stroom werkt niet altijd en er zijn er ook zogenaamde brownouts [spanningsdalingen van het lokale elektriciteitsnet, red.]. Tegelijkertijd hebben we voor onze data-opslag internet nodig, maar hier in Ghana is niet zoals in ons land altijd en overal dekking. We willen daarom een computer ontwikkelen die in het geval van een stroom- en/of internetstoring wacht met de overdracht van de data totdat de storing voorbij is.”

Als deze obstakels kunnen worden overwonnen, denkt Van der Ent dat de opgedane best practices de groei van Safi Sana flink kunnen versnellen. Wat de samenwerking met Cegeka betreft, voelt hij dat er “een goede klik” is, terwijl de IoT-oplossingen van het bedrijf waarschijnlijk binnenkort hun vruchten zullen afwerpen.

“Als we binnen afzienbare tijd een fabriek en bijbehorende sensoren operationeel hebben, zou het eenvoudig moeten zijn om Safi Sana met behulp van investeerders uit te breiden”, aldus Van der Ent. “Tegelijkertijd zijn we zelf ook afvalverwerker en producent van elektriciteit én compost. In de toekomst kunnen we de data die we oogsten ook gaan verkopen. In samenwerking met lokale overheden kunnen we dan de juiste data gaan leveren aan nationale bestuursorganen.”

Cramer laat weten dat hij het, ondanks alle problemen die ontstonden, heel lonend vond om bij te dragen aan het Safi Sana-project. “Het was minder rechttoe rechtaan dan ik aanvankelijk dacht. Een ngo is geen commercieel bedrijf. Maar dat heeft mij wel extra voldoening gegeven. Als ik naar een verjaardagsfeestje ga en mensen me vragen wat ik doe, dan is het vaak dit verhaal dat ik deel. Het is namelijk interessant vanuit technisch oogpunt, maar beslist ook vanuit maatschappelijk perspectief.”