Frankrijk sterk in simulatie en modellen voor klimaat, luchtvaart, smart cities en offshore

De Franse wiskundeschool staat bekend als één van de beste ter wereld. Het kennisinstituut dat die wiskunde bij uitstek gebruikt is het INRIA, Institut National de Recherche en Informatique et Automatique, sterk in modelisering en simulatie van modellen. Deze kennis is op allerlei gebieden inzetbaar, zoals gezondheid, aardobservatie of meteorologie. Het INRIA werkt samen met andere kennisinstituten als Météo France of het Institut Pierre-Simon-Laplace bij de universiteit van Versailles, als het gaat om modelisering van het klimaat, maar ook werkt INRIA samen met EDF voor bijvoorbeeld de optimale opstelling van offshore windturbines ten opzicht van de wind.

Valorisatie: geluidsoverlast en micro-algen
Het INRIA heeft sinds 30 jaar zo’n 120 start ups opgericht die zo’n 3.000 banen hebben gegenereerd. Antoine Petit, CEO van INRIA, legt in een interview met L’Usine Nouvelle uit dat met name op het gebied van gezondheid het INRIA meerdere start ups per jaar opricht. Voor wat betreft duurzame ontwikkeling is het nog een beetje vroeg voor valorisatie. Op een paar uitzonderingen na natuurlijk. Zo heeft het INRIA samen met de steden Parijs en San Francisco een applicatie voor smartphone bedacht, Soundcity geheten, die de geluidsoverlast in een stad meet en de gebruikers ervan in staat stelt gegevens aan een database te leveren. Ook werkt het INRIA aan een project rond micro-algen als eiwit- en energiebron in het Biocore-programma in Montpellier. Daarin wordt gewerkt aan modellisering van de leefomstandigheden van de algen en -afhankelijk van het soort algen- de invloed ervan op hun groei.

INRIA
Bij het INRIA zijn 2.700 mensen werkzaam waarvan 1800 onderzoekers. Alle onderzoeksteam werken van tijd tot tijd wel aan modellen, met name de 25% die op het gebied van life sciences werkt. Anderen werken aan de rekencodes, petaflops en teraflops. Sommige teams doen geen modellen maar wel simulatie. Het INRIA werkt veel samen met constructeurs als Bull en Hewlett Packard. Men zegt wel eens dat de ontwikkeling van digitale technologie snel gaat. Dat is een misverstand aldus Petit, wat snel gaat is het naar de markt brengen van nieuwe digitale technologie.
Hoe het ook zij, de belangrijkste speerpunten van INRIA momenteel zijn modellisering en simulatie. Ook werkt het aan internet of things, en alles wat om data draait, big data, het zoeken naar nieuwe algoritmes voor gegevensverwerking. Een ander belangrijk speerpunt is cybersecurity, cryptografie, protocollen. Ook robotica is een groot onderwerp. Tenslotte heeft het INRIA veel interesse in de zelfrijdende auto.

Samenwerking met Safety Line, een kostbaar algoritme voor de vliegtuigindustrie
Het INRIA werkt veel samen met het bedrijfsleven, zowel met grote groepen als mkb. Het heeft een tiental gemeenschappelijke laboratoria met grote bedrijven als Microsoft, Alcatel-Nokia, Total, EDF, Orange, Alstom, Airbus Groep. De INRIA Innovation Labs werken samen met mkb; men hanteert er kortere termijnen dan gebruikelijk om snel te kunnen schakelen. INRIA heeft een tiental van dergelijke labs.
Safety Line
Een mooi en recent voorbeeld is een lab opgericht samen met de Franse start up Safety Line, met als slogan ‘big data applied to aviation’, gewijd aan de reductie van brandstofverbruik bij vliegtuigen. Safety-Line garandeert een brandstofbesparing van 15% dankzij een originele innovatie die zorgt voor optimalisatie van het traject en de snelheid van een vliegtuig tussen het opstijgen en het bereiken van de cruisesnelheid. Het brandstofverbruik is voor vliegmaatschappijen na het personeel de grootste kostenpost. Safety Line heeft Opti-Climb ontwikkeld, een algorithme dat het gekozen traject in combinatie met de snelheid van een vliegtuig optimaliseert tijdens de fase tussen 10.000 en 11.000 meter hoogte.
In april 2016 heeft Safety Line een overeenkomst getekend voor een eerste test met Transavia Frankrijk.

Opwarming van de aarde: simulatie kan helpen te anticiperen
Modellisering van natuurlijke systemen helpt bij het beter begrijpen en analyseren van klimaatverandering, een actueel onderwerp. Maar ook de gevolgen van de opwarming van de aarde, zoals overstromingen en orkanen en de middelen om de natuurlijke hulpbronnen te beschermen of te juist te optimaliseren met bijvoorbeeld windturbines op zee, kunnen gesimuleerd worden. Dankzij de lange traditie van toegepaste wiskunde behoort Frankrijk op dat gebied bij de wereldtop, getuige de onderzoekers, bedrijven, start ups, die allen aan modellen werken en zoeken naar nieuwe toepassingen van voorhanden zijnde technologie.
Franse rekenexperts op het gebied van duurzame ontwikkeling zijn met name te vinden bij bedrijven als EDF, Suez, Veolia, en binnen onderzoeksinstellingen als CNRS, INRIA (ICT), CSTB (bouw) en INRS (veiligheid).

Klimaatverandering
Klimaatverandering is één van de gebieden waar rekenmodellen een grote dienst bewijzen. Zo heeft een INRIA-team bijgedragen aan het beperken van de verzanding van de kust bij Sète. Dankzij rekenmodellen zijn er ‘sokken’ van geotextiel op de zeebodem geplaatst die ervoor zorgen dat de zeestromen een andere route kiezen en dat er dus minder erosie plaatsvindt. Samen met de universiteit van Montpellier werkt ditzelfde team aan de modellisering van overstromingsscenario’s.
Ook Suez Environnement heeft interesse voor deze problematiek. Als er storm is, moet het bedrijf immers in zeer korte tijd gigantische hoeveelheden water verwerken die het waternet instromen, aldus Bertrand Vanden Bossche, belast met R&D Smart Solutions bij Suez. Zijn team heeft inmiddels in de regio Parijs zeer complexe rekenmodellen opgesteld die rekening houden met enerzijds weersinformatie en anderzijds de analyse van de radarbeelden van Météo France. ‘Zo kunnen we voorzien met welke hoeveelheden water we te maken krijgen en de juiste pompstrategie opstellen om te voorkomen dat we teveel vervuild water de waterzuiveringsstations insturen en ervoor te zorgen dat er niet teveel vervuild water in de natuurlijke milieu’s terecht komt.’

Wind op zee
Ook voor windparken op zee spelen steeds complexere modellen een rol. Zo is met de vijf windparken op zee, die momenteel gepland staan, een bedrag van zeven miljard euro gemoeid. Geen wonder dus dat EDF, één van de hoofdaannnemers, over zoveel mogelijk informatie voor de hoogste productiecapaciteit wil beschikken. Dankzij deze modellen worden de turbines optimaal geplaatst, hetgeen niet evident is wanneer het om een moeilijke zone gaat, met een lastig reliëf en complexe winden. Met deze kennis kunnen turbines op de best mogelijke manier geplaatst worden ten opzichte van het reliëf maar ook ten opzichte van elkaar, aldus Pierre-Guy Thérond, directeur nieuwe technologiën bij EDF Energies Nouvelles.

Soundcity berekent geluidoverlast in Parijs
Voortkomend uit het connected city-initiatief CityLab van INRIA, gebruikt de applicatie SoundCity via een app de data afkomstig van de microfoon van smartphones om de hele dag door geluidsmetingen in Parijs te verrichten. Zo geeft de app een indruk van de geluidsoverlast aan de individuele gebruiker en draagt tevens bij aan de geluidskaart van de stad Parijs. Het doel van het project is ook om voortgang te maken voor wat betreft de combinatie tussen digitale simulatie en observatie via de microfoons van smartphones die van matige kwaliteit zijn. Vooralsnog verzamelt de app iedere vier dagen 1 miljoen metingen, maar slechts 2 à 3% zijn bruikbaar voor de geluidskaarten. SoundCity hoopt dankzij de data-inzameling de simulatie en voorspellingen te kunnen verbeteren.

Klimaatverandering leidt tot start ups
De klimaatverandering leidt in Frankrijk tot een grote hoeveelheid start-ups die met simulatietechnologie inspringen op bepaalde vraagstukken.
Zo analyseert Aria Technologies hoe vervuilende deeltjes zich in de atmosfeer verplaatsen, en maakt daar software voor. Belangrijkste klanten: Renault, Total, CEA en Suez.

NumTech is specialist in het vooruit voorspellen van het weer en simulatie van de verspreiding van luchtvervuiling. Hun systemen bieden 24 uur per dag informatie aan aan organisaties voor het toezicht op de luchtkwaliteit als AirParif en Air Paca. Recentelijk heeft NumTech een filiaal in Marokko geopend. Het NOA-systeem van Numtech kan twee uur van tevoren en met een precisie van een paar meter de luchtvervuiling in een stad voorspellen, handig voor hardlopers! Belangrijkste klanten: EDF, Suez Environnement, Total, Areva, Cofiroute en Airparif.

INNOSEA is een spin-off van de Ecole Centrale de Nantes gespecialiseerd in mariene energie. De start-up maakt berekeningen van de zeebodem voor de windparken bij Courseulles-sur-Mer en Saint-Nazaire voor EDF. De ingenieurs van Innosea werken eveneens aan de volgende generatie drijvende windmolens, maar ook op het gebied van getijden- en golventurbines.

Open Ocean wil vrije toegang geven tot hun rekenresultaten via hun platform Metocean Analytics. Dit instrument is bestemd voor bedrijven met projecten op het gebied van getijden- en offshore windenergie en de offshore olie- en gasindustrie. Klanten van Open Ocean zijn onder andere Engie en Sabella,de mkb die de eerste Franse getijdencentrale heeft ontwikkeld die gekoppeld is aan het Franse net. Metocean Analytics biedt informatie over stromingen, wind en golven.

Info: polo@twa-fr.nl

Event
Forum Teratec, Unlocking the Future, The international Meeting, 28 en 29 juni 2016, Palaiseau

Bron
Spécial Simulation ‘SOS Planète’, L’Usine Nouvelle, bijlage bij nummer 3464, 14 april 2016

 

 

%d bloggers liken dit: