Onderzoekers van de Universiteit van Minnesota Twin Cities hebben een nieuwe technologie ontwikkeld die de monitoring en analyse van bosbrandrook ingrijpend kan veranderen. Ze hebben een zwerm AI-gestuurde drones gecreëerd die rookpluimen in realtime kan detecteren, volgen en driedimensionale modellen ervan kan bouwen. Deze innovatie, die in augustus 2025 werd geïntroduceerd, belooft de nauwkeurigheid van luchtkwaliteitsvoorspellingen en de responsstrategieën op gevaren aanzienlijk te verbeteren.
Het systeem bestaat uit een manager-drone die samenwerkt met vier werkdrones. Elke drone is uitgerust met een 12-megapixelcamera op een gimbal, batterijen met een lange levensduur (6000 mAh) en geavanceerde vluchtcontrollers, aangedreven door NVIDIA Jetson-processors. Deze componenten maken realtime rookdetectie en adaptieve vlucht mogelijk. Tijdens veldtesten hebben de drones hoge-resolutiebeelden van rookpluimen vanuit verschillende hoeken vastgelegd, wat de basis vormt voor gedetailleerde 3D-reconstructies. Deze data stelt wetenschappers in staat om de vorm, richting en stroming van de rook te analyseren, wat cruciaal is voor het verbeteren van modellen voor brandgedrag en luchtkwaliteitsvoorspellingen.
De toenemende frequentie en intensiteit van bosbranden, mede als gevolg van klimaatverandering, onderstrepen de noodzaak van dergelijke geavanceerde technologieën. Een rapport van Associated Press uit 2024 vermeldde dat tussen 2012 en 2021, 43 bosbranden voortkwamen uit ongeveer 50.000 gecontroleerde branden, wat de behoefte aan betere rookbeheersingstools benadrukt. Traditionele methoden voor het volgen van rookpluimen, zoals satellietbeelden, schieten vaak tekort in de benodigde resolutie voor nauwkeurige gegevensverzameling.
De drones van de Universiteit van Minnesota bieden een kosteneffectieve oplossing die dataverzameling over grotere geografische gebieden mogelijk maakt tegen een fractie van de kosten van satellietgebaseerde systemen, wat de technologie een aantrekkelijke optie maakt voor zowel onderzoekers als milieuagentschappen. De onderzoeksresultaten zijn gepubliceerd in het peer-reviewed tijdschrift *Science of the Total Environment* en werden mede ondersteund door de National Science Foundation. Het St. Anthony Falls Laboratory heeft ook bijgedragen aan het onderzoek.
De potentie van deze technologie reikt verder dan alleen bosbranden. Het systeem kan ook worden aangepast voor het monitoren van zandstormen, vulkaanuitbarstingen en andere luchtgebonden gevaren. De onderzoekers streven ernaar om het systeem verder te ontwikkelen tot een praktisch hulpmiddel voor vroege branddetectie, waarbij de nadruk ligt op het belang van tijdige identificatie om de reactietijden te verbeteren en schade te beperken. Toekomstige ontwikkelingen omvatten de integratie van drones met Vertical Takeoff and Landing (VTOL)-capaciteiten voor langere vluchten en grotere surveillancegebieden, evenals het gebruik van Digital Inline Holography voor nog gedetailleerdere analyse van de deeltjessamenstelling in rookpluimen.