Почистването на ядрените отпадъци е най-голямото и най-трудно предизвикателство за околната среда (снимка: TEPCO)
Той е като Roomba за ядрени отпадъци – роботът, който бе изпратен сред развалините от съсипаната атомна електроцентрала във Фукушима. Изпрати го Tokyo Electric Power Company (TEPCO), операторът на разрушената АЕЦ, 8 години след като мощно земетресение и последвало го цунами разрушиха еектроцентралата през март 2011 г.
Роботът пипна части от разтопеното ядрено гориво, вдигайки и връщайки обратно късовете, за да определи дали са достатъчно твърди и така специалистите да разберат какви машини ще са нужни за почистването. Роботът взе парчета от радиоактивния материал пет-шест пъти. Всички места, на които той направи проби, бяха вътре в един от трите разрушени реактора на електроцентралата.
Роботът не изнесе от реакторите нито един къс от материала, който изследва. Не беше такава задачата му. Мисията му имаше друга роля.
Останките от АЕЦ-а във Фукушима ще бъдат почиствани постепенно в рамките на следващите 30-40 години. И голяма част от работата ще е изцяло в ръцете на роботи, защото мястото е твърде опасно за хора.
Екипът, който управлява роботите, се надява да започне да почиства смъртоносното гориво през 2021 г. Сега, 8 години след аварията, най-сетне е ясно как точно ще стане това, защото се знае, че горивото може да бъде пипнато и вдигнато на късове.
Различни роботи за един проблем
Когато се случи ядрената авария във Фукушима през 2011 г., роботите, изпратени да проучват терена, бяха твърде базови, едри, нескопосани, неефективни, казва проф. Свен Бенке от Университета в Бон, Германия. Много от тях не успяха да се завърнат от мисията си.
По това време Бенке се е захванал да разработи всъдеходен, готов за реагиране в бедствени ситуации робот чрез европейския проект „Кентавър“. Роботът се контролира от човек, намиращ се на безопасно разстояние, докато различни сензори позволяват на оператора да разбере по-добре обкръжаващата среда и да добие ясна представа за реалната обстановка. Наречен „Кентавър“, роботът е висок 1,5 м, тежи 97 кг, направен е от лек метал и има „кожа“, отпечатана на 3D принтер.
Роботът, който тази седмица влезе във Фукушима, беше друг. Той наподобяваше едро парче хляб: около 30 см дълъг, 15 см широк, лек, оборудван с осветление, камери, сензори за измерване на температура и радиация. Имаше дълги „пръсти“, с които да може да бръкне на всевъзможни места.
Общото и за дветe машини и много други като тях е подготовката на робо-индустрията за една от най-важните мисии на роботите в човешката история: справянето с ядрените отпадъци.
В целия Европейски съюз над от 90 ядрени реактора бяха закрити през последните няколко години, най-вече след аварията в Япония. Германия решително каза „не“ на атомната енергия. Други страни не се отрекоха напълно от нея, но тепърва още много АЕЦ ще бъдат изведени от експлоатация. Много от ядрените съоръжения в Европа вече са на предела на своя жизнен път.
Всичко това обещава един колосален проблем за идните поколения: ядрените отпадъци. Измерват се в милиони тонове и ще останат опасни векове наред. Почистването им е най-голямото и най-трудно предизвикателство за околната среда в цяла Европа, каза професорът по роботика професор Рустам Столкин, който пък координира проекта RoMaNs.
Проф. Столкин и неговите колеги проектират модули за „автономно поведение“ у роботите, за да могат подобни устройства да сортират радиоактивни отпадъци според различните степени на замърсяване. „Това може да се направи само от роботи, защото тези отпадъци са твърде радиоактивни за хората, дори (ако) носят защитни костюми“, казва проф. Столкин.
За 2013 г. – последната година, за която има данни – Франция има най-много радиоактивни отпадъци в ЕС с близо 1,5 милиона кубически метра, 44% от общия обем в блока. Обединеното кралство има втората по големина „купчина“ – повече от 1,2 милиона кубични метра, т.е. 38% от общия обем в ЕС.
Управлявани от човек и изкуствен интелект
Досега роботите, работещи в опасни среди, се контролираха изцяло от човек. Но този подход би бил твърде бавен за хващане и преместване на огромни количества материали с непредвидими форми, размери и консистенции, казва проф. Столкин.
Затова тук се намесва изкуственият интелект. Автономните роботи, управлявани от изкуствен интелект, работят почти самостоятелно, а човешката роля е да надзирава дейността им и да се намесва само в случай на нужда.
Френската Комисия за алтернативна и атомна енергия е създала устойчива на ядрени въздействия робо-ръка с пръсти, която се контролира чрез роботизирана ръкавица тип „екзоскелет“, носена от оператора. „Малко прилича на фантастичен джойстик“, казва проф. Столкин.
Когато човекът-оператор движи ръката си и пръстите си, робо-ръката в радиоактивната зона движи ръката и пръстите си по същия начин. Роботът вижда и разпознава всички обекти на място. Управлението е споделено – между човека-оператор и изкуствения разум.
Например, операторът може да мести ръката наоколо, а роботът автоматично контролира ориентацията й, за да улесни захвата; или пък роботът, планиращ да хване даден обект, показва своите намерения на човека и иска потвърждение.
„Роботът с изкуствен интелект върши цялата работа упорито и систематично, но човекът все още е отговорен на някакво ниво,“ казва професорът.
Когато робо-ръката докосне повърхност или сграбчи обект, операторът усеща контактните сили през роботизираната ръкавица. Добиването на тази обратна информация е изключително полезно, казва проф. Столкин.
Ускорено бъдеще
Роботизираните системи за намеса в опасни зони не са нова идея, но тяхното въвеждане се наложи по-скоро, отколкото специалистите в тази сфера са си представяли. Самият проф. Столкин казва, че по-рано си е мислел, че роботите ще влязат в АЕЦ след поне още едно десетилетие. Сега обаче е известно, че има планове технологията да започне да се прилага при разглобяването на ядрени реактори в идните няколко години.