219 miljoen mensen leden in 2017 aan malaria, wat resulteerde in 435.000 doden. Het is gemakkelijk om gevoelloos te worden voor de dood veroorzaakt door malaria als de cijfers dit soort schaal bereiken. 92% van alle malariadoden in 2017 vielen in Afrika en meer dan 60% waren kinderen onder de 5 jaar.
Deze cijfers vertegenwoordigen in feite een verbetering ten opzichte van de historische verwoesting die malaria aanrichtte, met een piek van ongeveer 930.000 malariadoden in 2004. De wereldwijde inspanningen om malaria te bestrijden hebben veelbelovende resultaten opgeleverd: de wijdverbreide toepassing van muskietennetten en het sproeien van pesticiden binnenshuis in malaria-hotspots heeft geholpen om te voorkomen dat muggen bijten en de ziekte verspreiden.
Naast een verontrustend plateau in de financiering van antimalaria, zijn er echter steeds meer aanwijzingen dat muggen resistentie ontwikkelen tegen insecticiden. Zorgwekkende statistieken uit het WHO-rapport van 2018 over malaria laten zien dat de 10 Afrikaanse landen met de hoogste malaria-last de afgelopen jaren getuige waren van een toename van 3,5 miljoen gevallen van malaria. We staan op een cruciaal keerpunt waar innovatie en een collectieve inspanning essentieel zijn om malaria uit te roeien.
Inhoudsopgave
Een verheven idee
In 2015 is de heer Guido Welter van Antimalaria-drones ontmoette Dr. Bart Knols van de Radboud Universiteit om een radicaal nieuwe benadering van malariabestrijding te ontwikkelen: drone-assisted larval source management (LSM). Dr. Knols, een entomoloog die zijn leven heeft gewijd aan de bestrijding van malaria, heeft in het verleden geëxperimenteerd met nieuwe LSM-technieken.
Omdat vrouwelijke muggen hun eieren leggen in ondiepe, stille wateren zoals moerassen, moerassen, rivieroevers of zelfs geïrrigeerde rijstvelden, kunnen we ons in theorie op deze watermassa’s richten om de levenscyclus van muggen te verstoren van ei tot larve tot pop en uiteindelijk naar volwassen. Door de strijd naar de broedplaatsen van de muggen te brengen, kunnen we hun populaties en uiteindelijk de verspreiding van malaria onderdrukken.
Conventionele LSM wordt beperkt door verschillende factoren. Broedplaatsen voor muggen worden traditioneel behandeld met schadelijke pesticiden, wat problematisch kan zijn voor gebruik in bepaalde malaria-hotspots, zoals Tanzania, waar rijst een hoofdbestanddeel van het dieet is, en geïrrigeerde rijstvelden een ideale broedomgeving voor muggen zijn. Bovendien stelt handmatige toepassing van pesticiden rugzaksproeiers bloot aan zowel chemicaliën als muggen terwijl ze langzaam door deze ondiepe wateren ploeteren.
Gezien de beperkingen van conventionele LSM, geloofden de heer Welter en Dr. Knols dat ze de ideale oplossing hadden bedacht:
- Wissel de kwetsbare rugzaksproeier in voor een sproeidrone
- Vervang schadelijke pesticiden door polydimethylsiloxaan
Deze biologisch afbreekbare, niet-giftige vloeistof op siliconenbasis, ook bekend onder de merknaam Aquatain, heeft al aangetoond door Dr. Knols als levensvatbaar voor LSM. Een kleine hoeveelheid Aquatain, wanneer het op een watermassa wordt gegoten, zoals een geïrrigeerd rijstveld, zal zich over het oppervlak verspreiden waar het een dunne film vormt. Wanneer muggenlarven en poppen naar de oppervlakte zwemmen om te ademen, ontmoeten ze de Aquatain-laag die als een barrière dient en voorkomt dat ze atmosferische zuurstof inademen. Binnen twee dagen verdrinken alle muggenlarven en poppen. Normaal gesproken met de hand gegoten, is Aquatain ideaal voor kleinere watermassa’s zoals emmers in uw achtertuin, maar voor grotere wateren is het niet mogelijk om het op een kosteneffectieve, uitgebreide manier toe te passen.
“Het gebruik van sproeidrones blijkt essentieel voor het efficiënt behandelen van grote rijstvelden, omdat handmatig sproeien erg tijdrovend is en het gebruik van een helikopter te duur en simpelweg niet realistisch.” – Dr. Knols
In 2017 nam Anti-Malaria Drones, na veel incubatie van ideeën, contact op met DJI om te informeren naar een drone die Aquatain zou kunnen besproeien. Eduardo Rodriguez, Europe Product Manager, DJI Enterprise, herkende onmiddellijk het potentieel van dit voorstel en leidde het project persoonlijk. De Agras MG-1S, een drone voor precisielandbouw, werd geïdentificeerd als de meest veelbelovende oplossing voor deze missie. De eerste tests die in Frankfurt werden uitgevoerd, toonden echter al snel aan dat de MG-1S, in zijn standaarduitvoering, niet krachtig genoeg was om Aquatain te spuiten. Hoewel de membraanpompen uitstekend zijn in het verspreiden van in water opgeloste meststoffen en pesticiden, worstelen ze met het stroperige, honingachtige Aquatain.
Op maat ontworpen om malaria te verslaan
Eduardo, onverstoorbaar, volhardde in het pushen van een maatwerkproject. Op aanraden van de fabrikant van Aquatain nam Eduardo contact op met het Italiaanse ongediertebestrijdingsbedrijf Bleu Line, dat hem drie krachtige mechanische pompen leverde. Eduardo stuurde deze vervolgens naar het R&D-team van DJI Agras, dat het aanpassingsproces begon.
Van een MG-1S werden de originele voorraadmembraanpompen verwijderd en werden de nieuwe mechanische pompen geïnstalleerd. De poorten en kabels van elke pomp zijn opnieuw ontworpen voor integratie met het drone-platform. Naast hardwareaanpassingen is er een uitgebreid softwareontwerp doorgevoerd, waaronder het herschrijven van het algoritme van de vluchtcontroller en de installatie van aangepaste firmware op de drone en de afstandsbediening.
Vanaf vandaag zijn er slechts twee op maat gemaakte Agras MG-1S-units in de hele wereld: een met een enkele pomp, een andere met twee.
Internationale logistieke hindernissen voor hop
Ondertussen werkte Anti-Malaria Drones onvermoeibaar samen met overheids- en regelgevende instanties om goedkeuring te krijgen voor dit drone-spuitproject. Tanzaniaanse Flying Labs, een divisie van WeRobotics die tot doel heeft lokale kennisknooppunten in het Zuiden te bevorderen, bood essentiële ondersteuning bij het nemen van de logistieke hindernissen om dit project tot leven te brengen. Bovendien hebben de inspanningen van het Zanzibar Malaria Elimination Program (ZAMEP) en de State University of Zanzibar (SUZA) het DJI mogelijk gemaakt om eindelijk de vereiste vergunningen te verkrijgen om twee aangepaste landbouwdrones over de internationale grenzen te importeren, ermee te vliegen en wetenschappelijk onderzoek uit te voeren. .
Voeten op de grond (en drones in de lucht) op Zanzibar
“Het heeft een paar jaar geduurd … wat vooral te maken had met het verkrijgen van de vergunningen om met de drone te vliegen.” – Dr. Knols
In de laatste week van oktober, na jaren van planning, kwamen Eduardo, Dr. Knols, een team van entomologen, waaronder Dr. Wolfgang Richard Mukabana van de Universiteit van Nairobi, evenals vertegenwoordigers van Tanzanian Flying Labs, ZAMEP en SUZA allemaal bijeen in Zanzibar. Gewapend met alle vereiste vergunningen en twee aangepaste MG-1S-platforms, was het team klaar om te vliegen, te spuiten en de effecten te meten.
Professionele piloten uit Tanzania, Kenia en Oeganda kwamen bijeen om praktische training te krijgen over het vliegen met de MG-1S en het inzetten van Aquatain op geïrrigeerde rijstvelden
“Bij een drone is het sproeien van Aquatain ideaal omdat de propellers het water in beweging brengen, waardoor een snellere, efficiënte en homogene verspreiding mogelijk is.” zei Eduardo. “Het is niet alleen sneller en efficiënter dan handmatig spuiten, het is ook veiliger.”
Tegelijkertijd startten Dr. Knols en Dr. Mukabana, ondersteund door het ministerie van Volksgezondheid van Zanzibar, een systematisch onderzoek om de effectiviteit van Aquatain-spuiten te meten.
Het experimentele ontwerp
Na de succesvolle bespuiting van Aquatain heeft een team van entomologen gedurende 30 dagen negen rijstvelden op Zanzibar nauwlettend in de gaten gehouden. Deze negen rijstvelden werden verdeeld in drie experimentele groepen, waarbij elke groep een andere hoeveelheid Aquatain kreeg. Drie werden besproeid met Aquatain bij 1 ml/m2, drie werden besproeid met Aquatain bij 5 ml/m2 en drie werden alleen besproeid met water, ter controle.
In de loop van het experiment zullen entomologen watermonsters verzamelen over de negen rijstvelden en het aantal eieren, larven en poppen in elk ervan kwantificeren. Bovendien, aangezien alle larven en poppen zich ontwikkelen tot volwassen muggen, zullen ze worden gevangen door netten die over het water worden geplaatst, de zogenaamde opkomstvallen, waar ze kunnen worden geteld. De aantallen eieren, larven, poppen en volwassen muggen die door elk rijstveld worden geproduceerd, kunnen vervolgens worden geëxtrapoleerd en vergeleken.
Resultaten volgen binnenkort
Dit is de eerste keer dat een experiment als dit wordt geprobeerd en DJI wacht met spanning op de resultaten. De bevindingen zullen naar verwachting in 2020 worden gepubliceerd en ze zullen helpen bepalen hoe efficiënt drone-ondersteunde LSM is bij het beheersen van de spawn-snelheid van muggen. Bovendien zullen vergelijkingen tussen verschillende rijstveldgroepen uitwijzen welke concentratie Aquatain de beste dekking biedt. Omdat spuiten van 5 ml/m2 vijf keer langer duurt dan slechts 1 ml/m2, vereist het spuiten van hogere concentraties Aquatain meer vliegtijd en batterijwissels, dus deze gegevens zullen in de toekomst helpen bij het vaststellen van best practices.
Terwijl we wachten
In de tussentijd zijn de twee aangepaste MG-1S-drones in handen van Tanzania Flying Labs, die demonstraties en trainingssessies voor deze antimalariaplatforms zullen blijven geven en de impact en het gebruik van drones voor precisielandbouw zullen blijven promoten. in Afrika.
“Het duurt minder dan twee uur om één persoon te trainen. Vliegen met de MG-1S is eenvoudig. Het is als een grote Phantom. Het is heel goed mogelijk om dit project op te schalen door middel van educatie, bewustwording, communicatie en betrokkenheid. Het draait allemaal om de gegevens die we verzamelen. Als we een succes zien, kunnen we hopen op een enorme uitrol.” – Eduardo
We zouden graag van je horen
DJI is trots om mee te doen aan de strijd tegen malaria. We zijn ervan overtuigd dat technologie, innovatie en samenwerking kunnen helpen om de wereld veiliger en gezonder te maken.
We horen graag hoe drones voorgoed worden gebruikt.
Als je verhalen hebt over innovatieve gebruiksscenario’s voor drones, laat het ons dan weten!
Klik voor meer informatie over DJI spray drone-oplossingen voor de landbouwde Antimalaria-drones project, en Tanzania Flying Labs.
