Onderzoek Ben Moins

Abstract

Dit project verkent innovatieve benaderingen voor AI-gestuurd assetmanagement van transportinfrastructuur via twee complementaire onderzoekspaden: (i) monitoring van de structurele toestand van wegen, en (ii) detectie van erosie op taluds in uitgravingen en ophogingen. Beide thema's spelen in op actuele uitdagingen bij het behoud van veerkrachtige transportsystemen en vormen de basis voor toekomstige grootschalige studies. Voor de monitoring van wegen zal een proefvak met ingebedde sensoren worden gebruikt om structurele responsgegevens te verzamelen onder reële verkeers- en omgevingscondities. Het project zal de aanschaf ondersteunen van bijkomende hardware die nodig is voor een betrouwbare en continue dataverzameling en -bewaking op afstand. In de eerste fase worden de gegevens die over 3 à 4 maanden verzameld zijn geanalyseerd om de AI-gebaseerde verwerkingsmethoden te verfijnen en de robuustheid van het databeheerproces te beoordelen. In de tweede fase zal het project alternatieve globale meetstrategieën onderzoeken die verder gaan dan traditionele puntmetingen. Het doel is om concepten te ontwikkelen die bredere inzichten bieden in structurele prestaties en vroege signalen van degradatie over de volledige lengte van de weg. Het erosie-onderzoek richt zich op het gebruik van AI-ondersteunde beeldanalyse om erosiekenmerken op grond- en rots hellingen te identificeren en te karakteriseren. Voortbouwend op eerder werk rond erosieprocessen, zal de studie de ontwikkeling van vorm- en textuurmaten op basis van beelddata verkennen. Een centrale vraag hierbij is de geschiktheid van verschillende beeldbronnen: biedt satellietbeeldmateriaal voldoende resolutie om erosie grootschalig op te sporen, of zijn UAV-beelden met hogere resolutie uit het veld noodzakelijk? Het project voorziet in de verwerving van relevante beelden en drie maanden gericht methodologisch onderzoek. De verwachte resultaten van het project zijn: • Een werkend systeem voor dataverzameling en monitoring van een sensor-geïnstrumenteerd wegvak. • Een voorlopige analyse van lokale meetgegevens en een conceptuele verkenning van globale meetbenaderingen. • Een reeks kandidaat-maten voor erosiedetectie op basis van beelden, getest met satelliet- en/of UAV-data.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Hernando David
• Co-promotor: Moins Ben
• Co-promotor: Ranyal Eshta
• Co-promotor: Van den bergh Wim

Onderzoeksgroep(en)

• Duurzame verhardingen en asfaltonderzoek (SuPAR)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

+C2Fue-LS beoogt een directe koud-plasma-katalytische route, gecombineerd met hybride bio-/nano-katalyse, om alcoholen efficiënt te produceren uit CO₂-recycling, groene waterstof en hernieuwbare elektriciteit. Het project richt zich op de uitdagende CO₂-plasma-hydrogenering tot formaldehyde, gevolgd door de selectieve omzetting daarvan naar alcoholen met nauwkeurig gedefinieerde ketenlengte via een nieuwe formaat-carboxylase, gekoppeld aan geavanceerde bimetallische nanokatalysatoren. Deze katalysatoren worden ingekapseld in poreuze Metal-Organic Frameworks (MOF's) en gefabriceerd als digitaal gestructureerde modules met hiërarchisch poreuze structuren, wat de plasmavorming bevordert en de migratie van substraat en product tijdens de CO₂-naar-alcohol-conversie faciliteert. +C2Fue-LS mikt op een zeer efficiënte en selectieve productie van brandstoffen voor lucht- en scheepvaart onder milde condities (≤ 100 °C, atmosferische druk). Door plasma-effecten—pionierend op het gebied van katalyse bij kamertemperatuur—te benutten en hybride bio-, chemo- en nanokatalysatoren in MOF's en digitaal gestructureerde modules te kapselen, zal het project de energiedrempels aanzienlijk verlagen en de procesefficiëntie en -selectiviteit verhogen, zodat alcoholen als brandstoffen en chemicaliën kunnen worden geproduceerd zonder bijkomende zuiveringsstappen. De modulaire aanpak van het project maakt de selectieve synthese van diverse alcoholen mogelijk, waaronder ethanol, onder duurzame en energie-efficiënte condities. +C2Fue-LS omvat meerdere kerndoelstellingen, namelijk: (I) de ontwikkeling van innovatieve plasma-, bio-, nano- en chemo-katalysatoren; (II) het ontwerp van geavanceerde dragers met gecontroleerde verdeling van actieve centra; (III) geavanceerde karakterisering via ex- en in-situ/operando-technieken voor mechanistisch inzicht; (IV) validatie op labschaal van de technologie, inclusief veiligheidsbeoordelingen; (VI) omvattende milieu-, techno-economische en socio-economische evaluaties. Al met al vertegenwoordigt +C2Fue-LS een doorbraaktechnologie voor de conversie van CO₂ naar waardevolle alcoholen als brandstoffen en hoogwaardige chemicaliën.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Hadermann Joke
• Co-promotor: Audenaert Amaryllis
• Co-promotor: Meysman Jasmine
• Co-promotor: Moins Ben

Onderzoeksgroep(en)

• Elektronenmicroscopie voor materiaalonderzoek (EMAT)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In een tijd waarin duurzaamheid steeds crucialer wordt, is het essentieel dat elk beslissingsniveau toegang heeft tot passende tools en frameworks. Op beleids- en sectorniveau zijn micro- en macro-economische evaluaties van groot belang. Bedrijven moeten daarentegen letten op de totale impact van hun activiteiten, inclusief die van hun geleverde producten en diensten, wat uitgebreide levenscyclus- en kostenanalyses vereist. Het voorgestelde toekomstige serviceplatform B.Cycle+ van de Universiteit van Antwerpen omvat verschillende waardevolle intellectuele activa die cruciaal zijn voor het ondersteunen van duurzame besluitvorming op bedrijfsniveau. Deze activa zijn ontworpen om academische en industriële partners te voorzien van de nodige tools, informatie en middelen om wetenschappelijk onderbouwde en toekomstbestendige beslissingen te nemen op het gebied van duurzaamheid. Bovendien zullen alle bedrijven tussen nu en 2029 moeten voldoen aan de duurzaamheidsrapportage die wordt opgelegd door de Europese Commissie binnen het kader van de Corporate Sustainability Reporting Directive (CSRD), een verplichting waartegen veel bedrijven momenteel niet zijn opgewassen. Hier zal B.Cycle+ ondersteuning bieden. Dit is van cruciaal belang omdat naleving van deze rapportagevereisten essentieel is voor het behoud van concurrentiekracht, het voldoen aan regelgeving en het bevorderen van verantwoord ondernemerschap. Bedrijven staan voor de uitdaging om beleid om te zetten in concrete acties terwijl ze hun kernactiviteiten in lijn moeten brengen met duurzaamheidsdoelstellingen. Dit kan een complexe taak lijken, waarbij het moeilijk is om het overzicht te behouden. Om deze uitdagingen aan te gaan, is er behoefte aan een allesomvattende aanpak. Bestaande tools bieden al ondersteuning op het niveau van producten en diensten, wat het reeds bestaande serviceplatform B.Cycle aanpakt. Echter, voor een volledige integratie en vertaling van beleid naar concrete verbeteracties op bedrijfsniveau, is de objectieve meetbaarheid en rapportage van de resultaten cruciaal, een groeiende behoefte waar B.Cycle+ sterk op inspeelt. Het voorgestelde serviceplatform voor duurzaamheidsmeting op bedrijfsniveau van de Universiteit van Antwerpen kan deze uitdagingen aangaan doordat ze knowhow heeft opgebouwd onder de vorm van een uitgebreide contentdatabase van wetenschappelijk onderzoek en beste praktijken, geavanceerde analysetools en modellen, uitgebreide trainingen en consultancydiensten. Door deze te combineren, wordt ernaar gestreefd om gebruikers in staat te stellen weloverwogen beslissingen te nemen die niet alleen aan de huidige duurzaamheidseisen voldoen, maar ook toekomstige uitdagingen adresseren. Het platform faciliteert samenwerking tussen verschillende belanghebbenden en implementeert monitoring- en evaluatiemechanismen om de impact en effectiviteit continu te verbeteren. De aanwezige expertise en toewijding zal zeker een belangrijke bijdrage leveren aan een duurzamere toekomst voor alle betrokkenen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Audenaert Amaryllis
• Co-promotor: Buyle Matthias
• Co-promotor: Meysman Jasmine
• Co-promotor: Moins Ben

Onderzoeksgroep(en)

• Energie en Materialen in Infrastructuur en Gebouwen

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Wanneer men asfaltgranulaat (AG) recycleert in nieuwe wegen zorgt dit voor een circulaire aanpak en een verhoging van de duurzaamheid. Algemeen zijn er drie toepassingen voor het hergebruik van AG: asfalt mengsels, cementgebonden mengsels en ongebonden mengsels. Het keuzeproces hieromtrent is momenteel echter niet geoptimaliseerd. Recent laboratoriumonderzoek toont tevens aan dat de toevoeging van AG aan nieuwe structuren geen negatieve invloed heeft op de mechanische eigenschappen zolang men het mengsel en/of de structuur optimaliseert. Het is echter belangrijk om op te merken dat deze optimalisaties een groot effect kunnen hebben op de economische en milieu-impact van onze wegen. Daarom is het belangrijk om deze effecten in een vroeg stadium te onderzoeken zodat de meest duurzame oplossing gekozen kan worden. Dit onderzoek zal de analyse van de economische en milieu-impact bij het hergebruik van AG in nieuwe wegen implementeren in het wegontwerp. Het zal hiervoor gebruik maken van levenscyclusanalyse (LCA) en levenscycluskostenanalyse (LCCA). In het eerste deel zal men zich richten op het recyclage potentieel. Hierbij focust men zich op het recyclageproces en de waarde van het AG als grondstof voor nieuwe toepassingen. Vervolgens zal men het AG in een nieuwe cyclus brengen en bekijkt men de invloed op gehele levensduur van wegen. Als laatste zal men de LCA en LCCA combineren en een optimalisatieproces ontwerpen waardoor men telkens de meest duurzame materiaalstroom bekomt.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Audenaert Amaryllis
• Co-promotor: Van den bergh Wim
• Mandaathouder: Moins Ben

Onderzoeksgroep(en)

• Energie en Materialen in Infrastructuur en Gebouwen

Project type(s)

• Onderzoeksproject