Финансирани от ЕС изследователи разработват управлявани от изкуствен интелект роботизирани флотове, които да се справят с опасната и мръсна работа по намиране и отстраняване на отпадъци от морското дъно.
от Том Касауърс
Кораб с кран се носи под средиземноморското слънце в пристанище в Марсилия, Франция. Кранът бръмчи, докато изтегля отпадъци от морското дъно, а когато въжето пробива повърхността, захващащото устройство в края му е стиснало гума, покрита с водорасли.
С напредването на деня от вълните изплуват ръждясали части от кораби, огради и дори тежки машини, които биват изтегляни на друг плавателен съд.
Това не е обичайна операция по почистване. На борда няма екипаж и цялата система функционира автономно. Сцената е демонстрация на SeaClear2.0 — финансирана от ЕС инициатива, чиято цел е да промени начина, по който се събират морските отпадъци.
Под повърхността
Учените и дружествата, които стоят зад SeaClear2.0 и нейния предшественик SeaClear, са разработили флот от дронове, които могат независимо да идентифицират отпадъците на морското дъно и да ги отстраняват. С въвеждането на тези роботи би имало по-малка нужда водолазите или моряците да рискуват безопасността си, за да почистват подводните отпадъци.
Водени от ИИ и контролирани от хора, роботите поемат голяма част от работата. Тяхната вградена система с ИИ им позволява да забелязват бутилки, гуми и други отпадъци в изображения от камери и сонарни изображения и да разграничават отпадъците от скалите, растенията и морския живот.
SeaClear2.0 е част от мисията на ЕС „Възстановяване на нашите океани и води“, която има за цел намаляване на морските отпадъци с около половината до 2030 г.
„Огромно количество отпадъци се озовават в морето“ — каза Барт Де Схутер (Bart De Schutter), професор в Техническия университет в Делфт в Нидерландия и координатор на SeaClear и SeaClear2.0.
По-голямата част от тези отпадъци потъват и остават скрити на морското дъно. Откриването и отстраняването им е основният фокус на неговия изследователски екип.
„Много проекти са насочени към отпадъците на повърхността, но ние се фокусираме върху морското дъно“ — обясни Де Схутер. „Важно е отпадъците да се премахват оттам, защото могат да замърсяват околната среда“.
Той добави, че пластмасовите отпадъци са особено проблематични. „Ако не се премахнат, пластмасовите отпадъци се разграждат до пластмасови микрочастици, които са много трудни за отстраняване.“
Нарастващ роботизиран екип за почистване
Системите SeaClear и SeaClear2.0 работят като добре координиран екип за почистване, като различните дронове поемат различни задачи.
Първо, безпилотният надводeн апарат пътува до целевата зона и пуска подводни и въздухоплавателни дронове за откриване. Тези дронове сканират морското дъно, идентифицират отпадъците и записват местоположението им.
След това надводният апарат изпраща дрон за събиране, който да извлече остатъците, като ги хваща или всмуква. За по-тежки предмети може да се използва интелигентно захващащо устройство, спускано с кран.
Екипът също така изпитва допълнителни системи, включително автономна баржа, която действа като плаващ камион за отпадъци. Тя събира отпадъците, събрани от дроновете, и ги транспортира обратно до брега. Проектирани са и по-малки плавателни съдове, които събират плаващи отпадъци, за да се гарантира, че няма да остане нищо несъбрано.
Основата на системата е разработена по време на първия проект SeaClear, който продължи от 2020 г. до 2023 г. SeaClear2.0 обединява 13 партньори от Хърватия, Кипър, Франция, Германия, Израел, Италия, Нидерландия, Румъния и Испания.
„Със SeaClear2.0 се стремим да събираме по-големи отпадъци“ — каза Де Схутер. „Още по време на изпитванията премахнахме гуми, метални огради и части от кораби. С помощта на кран на надводния апарат можем да повдигаме още по-тежки предмети“.
Днес този вид отпадъци обикновено се събират на ръка. Водолази се спускат до морското дъно, за да ги извадят или да закрепят кабели, с които те да бъдат изтеглени. Процесът е скъп и може да изложи водолазите на риск.
„Става въпрос за безопасност, ефикасност и ефективност на разходите“ — заяви Ив Шардар (Yves Chardard), главен изпълнителен директор на френското дружество Subsea Tech, партньор и в двете издания на SeaClear.
Той отбеляза, че дроновете могат да работят при трудни условия, включително лоши метеорологични условия и ниска видимост. „Дроновете ще ни позволят да почистваме зони, които към момента са твърде скъпи или опасни за обработка“ — каза той.
Гуми, автомобилни седалки и неуспехи
Разработването на тази технология не е било лесно. Морето е сурова работна среда и отпадъците могат да бъдат трудни за отстраняване. По време на изпитване в Хамбург, Германия например системата се натъква на проблеми.
„Можехме да откриваме предмети дори в мътна вода с помощта на сонар и тази част беше успешна“ — каза Шардар. „Но когато открихме гума, тя беше твърде тежка, за да бъде извадена. Вероятно е тежала повече от 200 килограма“.
Неуспехът довежда до преработка на системата, особено на дроновете, използвани за захващане на по-големи предмети. При следващото изпитване в Марсилия подобренията дават резултат.
„За 30 до 40 минути сканирахме и почистихме определена зона“ — споди Шардар. „За по-малко от час събрахме гуми, огради, автомобилни седалки и други големи отпадъци. Беше много по-успешно, отколкото в Хамбург“.
Отвъд отпадъците: мини и сигурност
Планирани са допълнителни изпитвания във Венеция, Дубровник и Тарагона, като между всяка демонстрация се въвеждат подобрения.
Изследователите също така проучват приложения извън събирането на отпадъци. Технологията би могла например да помогне за откриването на неексплодирали мини на морското дъно, останали от Втората световна война.
„Можем да откриваме тези обекти, така че това е една от възможните употреби“ — казва Де Схутер. „Разглеждаме и приложения, свързани със сигурността, като например наблюдение на пристанища и откриване на незаконни или опасни дейности“.
Засега екипът е съсредоточен върху усъвършенстването на технологията преди приключването на проекта в края на 2026 г.
„Все още не сме постигнали напълно целта, към която се стремим“ — сподели Шардар. Системата не е напълно автономна и все още ще е необходим човешки надзор. „Но сме близо. Сега целта е да оптимизираме технологията“.
До края на проекта екипът се надява, че роботизираните екипи за почистване ще бъдат готови да работят съвместно с местните органи в цяла Европа. Ако това е успешно, купищата гуми, метал и пластмаса по морското дъно може най-накрая да започнат да намаляват, което доближава целта за по-чисти океани до реалността.
Научните изследвания в тази статия са финансирани от програмата „Хоризонт“ на ЕС. Възгледите на интервюираните не отразяват непременно тези на Европейската комисия. Статията първоначално е публикувана в списанието на ЕС за научни изследвания и иновации Horizon.
