![forestguard what design can do x secrid](/_next/image/?url=https%3A%2F%2Fa.storyblok.com%2Ff%2F132418%2F1848x1496%2Fa1b5119ba2%2Fforestguard.png&w=2500&q=95)
Forest
Guard
Dr. Muhammed Ali Örnek & Suat Batuhan Esirger
ForestGuard is een geavanceerd systeem om bosbranden te voorkomen. Dit apparaat detecteert bosbranden binnen de eerste vijftien minuten en helpt gemeenschappen wereldwijd om hun waardevolle bossen en natuurlijke omgeving te beschermen. Dit geïntegreerde bewakingssysteem kan helpen om een brand te beheersen voordat deze begint of uitgroeit tot een grotere brand.
Bosbranden hebben wereldwijd een verwoestende impact, waaronder milieuschade zoals verlies van biodiversiteit. Koolstofemissies door bosbranden vormen 20% van alle emissies wereldwijd. Alleen al in 2023 is in Europa 504.000 hectare afgebrand, waarvan 43% beschermd gebied.
We spraken met de Turkse co-founders Dr. Muhammed Ali Örnek en Suat Batuhan Esirger over hun drijfveren, hun avontuurlijke reis van architect naar ondernemer en de uitdagingen die daarbij komen kijken.
![forestguard what design can do x secrid](/_next/image/?url=https%3A%2F%2Fa.storyblok.com%2Ff%2F132418%2F1394x2108%2Fe89ee95da8%2Fforestguard.jpg&w=2500&q=95)
Hoi Batuhan en Muhammed. Waar is jullie reis begonnen?
Batuhan: "Ik heb een achtergrond in architectuur. Ik heb het altijd leuk gevonden om interactief te ontwerpen en met technologie te werken. En ik heb altijd een passie gehad voor vliegende objecten. Mijn opa was grondverkeersleider. Mijn vader was korte tijd piloot. Ik heb zelf ook gevlogen, maar vliegende objecten en de technologie erachter fascineren me nog meer. Zo raakte ik geïnteresseerd in drones en begon ik drones te gebruiken om hulpverleners te ondersteunen tijdens bosbranden."
Muhammed: "Ik ben ook afgestudeerd in de architectuur aan de Technische Universiteit van Istanbul, waar ik ook een masteropleiding heb afgerond die gericht was op duurzaamheid en groene bouwtechnologieën. Mijn werk heeft vaak raakvlakken met technologie en duurzaamheid. Ik word gedreven door het creëren van milieuvriendelijke en technologisch geavanceerde oplossingen."
Hoe kwamen twee architecten bij elkaar om aan bosbranden te werken?
Batuhan: "We hebben elkaar ontmoet op de universiteit en werken sinds 2015 samen. De start van ForestGuard werd geïnspireerd door een ander project dat we in 2019 deden. In dit project lieten we bomen "twitteren" over het weer. Het stond in een park om mensen uit te nodigen naar buiten te gaan in het post Covid-tijdperk. Het meette de luchttemperatuur en luchtvochtigheid en zei dingen als: "Het is zonnig en dertig graden, vergeet je hoed niet". Of "Het is achttien graden en het gaat regenen, vergeet je paraplu niet!". Dat soort semi-geautomatiseerde, semi-willekeurige berichten."
Muhammed: "We hadden het erover om dat systeem in de hele stad te implementeren en zo een 'internet van bomen' te maken die met elkaar kunnen communiceren in het geval van een ramp, zoals een brand of een aardbeving. We bedachten dat deze hubs gebruikt zouden kunnen worden als communicatiemethode. En toen, in 2021, waren er enorme bosbranden in Turkije, de grootste in onze geschiedenis tot nu toe."
En zo wordt een idee geboren: een Internet van bomen
Batuhan: "Ja. Ik had drones gemaakt en als dronepiloot met drones gevlogen. Ik ging naar de brandende gebieden om te helpen zoeken en redden. Als vrijwillige dronepiloot zie je alles van dichtbij. Ik sprak met de mensen daar in het veld, zowel de redders als de slachtoffers. Het viel me op dat iedereen gefocust was op het blussen van de brand, maar niet zozeer op een manier om te voorkomen dat de brand ontstaat of uit de hand loopt. We kwamen terug op het idee van een Internet van Bomen, nu aangepast aan het bos. Toen zijn we begonnen met het prototypen van ForestGuard."
Wat voor ons ook relevant is, is dat we met brandpreventie de opwarming van de aarde tegengaan.
Bosbranden zijn er niet alleen in Turkije. Hoe groot is dit probleem?
Muhammed: "In 2023 beleefde Europa een van de ergste bosbrandseizoenen van de eeuw, met aanzienlijke gevolgen voor het milieu en de economie. Meer dan 504.000 hectare stond in brand, gelijk aan twee keer de oppervlakte van Luxemburg. Deze bosbranden hadden ook een ernstige impact op beschermde natuurgebieden: 43% van het verbrande land betrof beschermde gebieden met Europa's meest waardevolle flora en fauna."
Batuhan: "Wat voor ons ook relevant is, is dat we met brandpreventie de opwarming van de aarde tegengaan. De laatste cijfers laten zien dat de uitstoot van bosbranden 20% van alle uitstoot wereldwijd is. Dat is bijna evenveel als wat industriële vervuiling met onze lucht doet. Dat betekent dat een brandende boom in Turkije ook relevant is voor iemand in Amsterdam of Barcelona.
Natuurbranden veroorzaken ook gezondheidsproblemen door de slechte luchtkwaliteit en hebben economische gevolgen door schade aan eigendommen en landbouw. En ze kunnen leiden tot sociale ontwrichting, ontheemding en psychologische effecten op de lange termijn."
![forestguard what design can do x secrid](/_next/image/?url=https%3A%2F%2Fa.storyblok.com%2Ff%2F132418%2F1374x2058%2F0127523b0a%2Fforestguard.jpg&w=2500&q=95)
Jullie hebben een communicatie-apparaat ontworpen dat aan bomen kan worden bevestigd. Vertel ons er meer over.
Batuhan: "We hebben een klein kastje ontworpen met zonnepanelen, geïntegreerde satellietcommunicatie en sensoren erin. Het detecteert rook en brandbare dampen. Je bindt het apparaat aan een boom, een paal, een oppervlak, wat er maar voorhanden is, en het werkt. In een groot gebied bevestig je één apparaat per zestien hectare op een hoogte van drie meter. In gebieden met een hoog risico plaats je er een op elke hectare. De apparaten communiceren met elkaar, waardoor het heel gemakkelijk op grote schaal kan worden geïmplementeerd. De verzamelde gegevens zijn overal ter wereld toegankelijk."
Muhammed: "Ons team heeft niet alleen het apparaat ontwikkeld, maar ook de technologie die nodig is voor een consistente en nauwkeurige monitoring in een dashboard. Door middel van een machine learning algoritme is het mogelijk om, als rook in een bos wordt gedetecteerd, onderscheid te maken tussen rook afkomstig van een verbrandingsmotor, een sigaret of een echte bosbrand. Dus als uit de verwerkte informatie blijkt dat de gedetecteerde afwijking een bosbrand is, worden de autoriteiten gewaarschuwd en kunnen ze ingrijpen."
Om gevaar te signaleren zijn de apparaten verbonden met een satellietnetwerk. Kun je uitleggen hoe dit werkt?
Muhammed: "We zijn begonnen met een ander communicatieprotocol dat we soms nog steeds gebruiken. Dat is een mesh-netwerk dat je op verschillende plekken plaatst en de apparaten "praten" met elkaar. Ze sturen hun gegevens naar een gateway-modem, die alle ingepakte gegevens naar het internet stuurt. Maar als je geen enkele vorm van GSM-dekking hebt, verlies je de verbinding."
Batuhan: "Turkije heeft in 2023 een ongelooflijk zware aardbeving meegemaakt waardoor sommige van onze implementaties offline gingen door slecht functionerende gsm-masten. Een brand kan ze ook uitschakelen. We zagen dit als een waarschuwing dat we een manier moesten vinden om qua communicatie volledig vrij van infrastructuur te raken. Op een evenement over connectiviteit ontmoetten we een satellietbedrijf en schreven we ons in voor een start-up programma. We hadden ongelooflijk veel geluk om pionier te worden in die communicatiesector."
Muhammed: "In het nieuwste ontwerp hebben we wereldwijde dekking omdat we werken met zonnepanelen en geïntegreerde satellietcommunicatie. Gelukkig zijn de kosten van satellietcommunicatie niet eens zoveel hoger dan die van GSM, omdat we maar een kleine hoeveelheid data per apparaat versturen. De grootste uitdaging voor ons was dat we nu onze apparaten intern moesten aanpassen aan satellietcommunicatie. De sensoren bleven hetzelfde en de meeste algoritmes bleven hetzelfde, maar we moesten het hele communicatieprotocol veranderen. Hierdoor kunnen onze apparaten hun gegevens nu overal versturen. Dat kan in Turkije zijn, in Madrid of in Amsterdam, noem maar op. Als er iets abnormaals gebeurt, sturen onze apparaten hun gegevens naar de satelliet, waarna ze worden teruggestuurd naar het grondstation en verwerkt in onze servers."
Onze sensoren konden de brand vier uur voor er zichtbare rook was ontdekken.
Je product moet onder zware omstandigheden werken en je wilt het milieu geen schade toebrengen met je apparaten. Hoe ontwerp je daarvoor?
Batuhan: "We hebben veel prototypes gemaakt en veldtesten gedaan. De belangrijkste zorg was dat het apparaat bestand moest zijn tegen alle omgevingsomstandigheden, niet alleen tegen vuur. Ook tegen mensen en dieren. Dieren willen erop kauwen, er een nest op bouwen. En mensen willen het meenemen, uit de boom schieten, noem maar op. Je loopt tegen ongelooflijk veel zaken aan als je iets in de wildernis wilt laten functioneren.
Tijdens de eerste prototypes had ik de ForestGuard op mijn hoofd vastgebonden en liep ik ermee rond om de communicatie en sensoren te testen. Het eerste ontwerp had een scherm en knoppen, die we uiteindelijk hebben weggelaten omdat we wilden dat het zo onderhoudsvrij als mogelijk zou zijn."
Muhammed: "Vanaf het begin hebben we bij het ontwerpen geprobeerd om verspilling te minimaliseren, dus we hebben alle elektronica modulair ontworpen. Als er een module kapot gaat of niet goed werkt, hoeven we alleen dat specifieke onderdeel te vervangen en vermijden we onnodige vervanging van het hele apparaat. We gebruiken hoogwaardige metalen en hebben het ontworpen met duurzame aspecten in gedachten, waarbij we 99% gerecyclede materialen hebben gebruikt."
Batuhan: "Aangezien we nog een relatief nieuwe speler zijn en om de verwachtingen te managen zeggen we meestal dat ons apparaat vijf jaar zal werken. Maar in het specsheet, gebaseerd op onze data, is de levensduur meer dan tien jaar."
![forestguard what design can do x secrid](/_next/image/?url=https%3A%2F%2Fa.storyblok.com%2Ff%2F132418%2F1396x948%2F87f0387515%2Fforestguard.jpg&w=2500&q=95)
![forestguard what design can do](/_next/image/?url=https%3A%2F%2Fa.storyblok.com%2Ff%2F132418%2F1396x1536%2F10538765bf%2Fforestguard-what-design-can-do.jpg&w=2500&q=95)
Wordt jullie apparaat al gebruikt? Voorkomen jullie al bosbranden?
Batuhan: "Ja, we hebben al vier branden voortijdig kunnen ontdekken. Met hulp van de overheid en particuliere instanties konden we ze blussen voordat ze uitgroeiden tot een grote natuurbrand. Drie ervan waren in het bos en één was een industriële faciliteit. Zij kopen een apparaat voor vijfhonderd euro en betalen daarna honderd euro per jaar voor onderhoud. Een andere optie is om een apparaat te leasen voor tweehonderdvijftig euro per jaar."
Muhammed: "We zijn gaan samenwerken met een papierfabriek en zij hebben veertienhonderd ton oud papier kunnen redden van verbranding. Ze slaan hun oud papier op in opslagplaatsen in de open lucht en er bestaat geen reguliere brandsensor die brand in de open lucht detecteert. Onze sensoren konden de brand vier uur voor er zichtbare rook was ontdekken. Ze hadden thermische camera's, maar wij konden hen al waarschuwen voordat de thermische camera's iets zagen. Dit heeft een verlies voorkomen van naar schatting zes miljoen euro aan facilitaire schade. En wat betreft het milieu hebben we ongeveer tweehonderd hectare bos kunnen redden van verbranding."
Dus je werkt samen met overheden en particuliere entiteiten?
Batuhan: "Ja, we werken samen met overheidsorganisaties, zowel lokaal als nationaal. En we werken nu ook samen met hotels, productiefaciliteiten, verzekeringsmaatschappijen en energiedistributiebedrijven - die hebben vaak energieleidingen in beboste gebieden. We worden gesteund door verzekeringsmaatschappijen en dat is belangrijk. Hun steun maakt het aantrekkelijker voor andere organisaties om een systeem te gebruiken. Het betekent dat ze een betere verzekeringsdekking krijgen.
Misschien is het goed om te vermelden dat de samenwerking met overheden vanaf het begin niet zo eenvoudig was. We hebben een architectuur- en ontwerpachtergrond maar opeens produceerden we hardware en communicatiesystemen voor in de wildernis, zonder veel kennis over werken met vuur. Dus toen we autoriteiten benaderden met onze eerste prototypes, was hun antwoord: dit gaat niet werken, dit kan niet."
Muhammed: "Ja, het was op zijn zachtst gezegd ontmoedigend. Maar we hadden goed contact met mensen die zelf getroffen waren door branden en wanhopig waren om iets te proberen. Van onze eerste proeven tot de laatste uitzettingen zijn we samen opgetrokken met deze mensen, die in ons geloofden. Met de resultaten die we verzamelden, konden we naar de mensen gaan die ons in eerste instantie niet geloofden. We konden zeggen:
“Dit hebben we gedaan en het werkt!” Vanaf dat moment begonnen we tractie te krijgen."
Welke andere uitdagingen liggen er in het verschiet? Wat zijn jullie belangrijkste dilemma's die je met ons wilt delen?
Batuhan: "We hopen binnenkort voldoende geld te hebben om ons team uit te breiden en het ontwerp nog verder te verbeteren. Hopelijk kunnen we in de nabije toekomst al meer apparaten aan de collectie toevoegen."
Muhammed: "Ik wil er graag aan toevoegen dat onze uitdaging ook ligt in de schaalbaarheid. Op dit moment zijn we nog niet klaar om grote hoeveelheden of op wereldwijde schaal te produceren. Om dit mogelijk te maken moeten we, zoals Batuhan al zei, ons team uitbreiden. En we moeten doorgaan met R&D voor nieuwe apparaten en andere rampen- en milieutoepassingen. Daarvoor hebben we financiële steun nodig van seed investors of financiering van overheden."
Batuhan: "Op onze roadmap staat ook een app die het hele installatieproces uitlegt en integreert. We proberen het gebruik van ons apparaat zo pijnloos mogelijk te maken. Het ontwikkelen van deze app kost ook tijd en middelen."
![forestguard what design can do](/_next/image/?url=https%3A%2F%2Fa.storyblok.com%2Ff%2F132418%2F1392x1564%2F1128ad28b0%2Fforestguard-what-design-can-do.jpg&w=2500&q=95)
Hoe zien jullie de toekomst? Geen bosbranden meer?
Muhammed: "Wat heel relevant is, is dat we milieugegevens verzamelen. Op ons meldingssysteem, een dashboard, heb je toegang tot allerlei waarschuwingsparameters. We meten vluchtige organische verbindingen zoals chemicaliën uit verf of brandstoffen, kooldioxide en de luchtkwaliteit. Dit wordt nu gebruikt om natuurbranden op te sporen, te voorkomen en te elimineren. Maar we kunnen deze gegevens ook voor andere doeleinden gebruiken. Denk aan de impact van de landbouw, meteorologische veranderingen en klimaatverandering."
Batuhan: "We hebben nog niet voldoende van dergelijke data, dus we richten ons nu op het verzamelen en verwerken daarvan. We werken samen met universiteiten, instituten en wetenschappers om dit soort onderzoek te volgen en te monitoren. In de toekomst hopen we veel andere toepassingen te kunnen ondersteunen, bijvoorbeeld het monitoren van vogelbewegingen of bedreigde dieren en biodiversiteit.
Wat ook spannend is om te delen, is dat we een nieuwe Europese hub openen in Nice, Frankrijk. Dit is een bosrijk gebied met een hoog risico op bosbranden."
Tot slot welke boodschap willen jullie met iedereen delen?
Batuhan: "De meeste detectiesystemen voor bosbranden richten zich op het voorkomen van symptomen, maar wij proberen de risiconiveaus te verlagen. Wij richten ons op de bron."
Muhammed: "Er is een metafoor voor onze manier van werken. Als je badkamer onder water staat, wat doe je dan? Draai je de kraan dicht of dweil je alleen de vloer? Veel oplossingen zijn gericht op het dweilen van de vloer, maar om de huidige milieuproblemen op te lossen moeten mensen de kranen gaan dichtdraaien. Wij proberen alle middelen te gebruiken die we hebben en we denken dat wij allemaal op de een of andere manier kunnen bijdragen aan die uitdaging. Iedereen op zijn eigen manier."
Meer interviews
Secrid Talent Podium - Celium
Celium™ is a customizable bio-textile that might well become the new gold standard for fashion, footwear, sportswear, and automotive applications. Polybion is a new company that found a way to produce this versatile and natural material made of cellulose, cultivated with bacteria that eat agricultural waste.
Secrid Talent Podium - Electric Skin
Electric Skin is a speculative idea that can change how we relate to daily electronic objects, such as our phones. A team of female biodesigners use bacteria that naturally produce electrical proteins for use in electronics. It could be possible to make compostable electronics by integrating these proteins into algae-based biomaterials.
Secrid Talent Podium - Fungi Force
Ondernemer Frans van Rooijen en wetenschapper dr. Michael Sailer brengen een beits op de markt die is gemaakt voor natuurlijke grondstoffen.
Secrid Talent Podium - Vorkoster
Om voedselverspilling tegen te gaan, werkt Kimia Amir-Moazmi aan een product waarmee consumenten zelf kunnen zien of voedsel nog veilig is om te eten.
Secrid Talent Podium - Solarix
Solarix ontwerpt en produceert esthetische zonnepanelen als gevelbekleding.
Secrid Talent Podium - Claybens
Emy Bensdorp ontwikkelt een techniek om door PFAS-verontreinigde kleigrond te verwerken tot 100% schone bakstenen.