W ramach wspieranego przez Unię Europejską projektu powstał autonomiczny system do zbierania odpadów morskich, który jest obecnie testowany w mętnych wodach niemieckiego portu w Hamburgu.

Z aktualnych danych wynika, że w oceanach może znajdować się nawet 66 milionów ton odpadów, a przeważająca ich ilość zalega głęboko na dnie. Nie licząc kilku potencjalnie niebezpiecznych misji z udziałem nurków, większość dotychczasowych działań zmierzających do rozwiązania problemu zaśmieconego dna morskiego polegała na usuwaniu śmieci unoszących się na powierzchni wody. Uczeni zaangażowani w finansowany przez UE projekt SeaClear opracowują innowacyjne rozwiązanie wykorzystujące technologię sztucznej inteligencji, które pozwoli na sprzątanie dna morskiego bez narażania życia ludzi.

Rozwiązanie polega na automatyzacji procesu poszukiwania, identyfikowania i zbierania odpadów w morzu dzięki współpracującym ze sobą robotom autonomicznym. Na system ten składają się łódź, dron powietrzny, dwa roboty pracujące pod wodą oraz specjalny kosz na zebrane odpady. Według badaczy z projektu SeaClear opracowane przez nich roboty to pierwsze w historii maszyny, które zostaną wykorzystane do oczyszczania zaśmieconego dna morskiego.

Know how - jak to działa?

Bezzałogowa łódź przeszukuje dno morskie za pomocą specjalnego sonaru, zwanego echosondą wielowiązkową, za pomocą którego oznaczane są wszystkie namierzone odpady o większych rozmiarach. Łódź została zbudowana we Francji przez firmę Subsea Tech, partnera projektu. Służy ona jako statek-matka dla opracowanego systemu, co znaczy, że jest ona bazą, z której wyruszają, na którą wracają i z którą komunikują się wszystkie roboty, a także pełni rolę źródła zasilania połączonego z robotami za pomocą uwięzi.

Gdy woda jest wystarczająco przejrzysta, poszukiwanie odpadów o większych gabarytach odbywa się z powietrza za pomocą drona. Część podwodna systemu składa się z niewielkiego robota obserwacyjnego wyposażonego w kamerę i sonar, który przeczesuje dno morskie w poszukiwaniu mniejszych zanieczyszczeń, oraz większego robota, który zbiera odpady za pomocą specjalnie zaprojektowanego chwytaka z urządzeniem ssącym ułatwiającym wyciąganie przedmiotów częściowo przykrytych przez osady. Chwytak jest zakończony czerpakami, które posiadają otwory na wzór sieci, dzięki czemu drobne organizmy żywe, które mogłyby zostać przypadkowo złapane w tę pułapkę, nie ucierpią. Po zidentyfikowaniu odpadów robot umieszcza je w koszu przymocowanym do łodzi. Specjalna budowa kosza sprawia, że zanieczyszczenia unoszące się na wodzie nie wydostają się z powrotem na zewnątrz.

W maju 2022 roku zespół projektu SeaClear przetestował prototyp swojego rozwiązania w porcie w Hamburgu. Była to już druga seria tego typu testów, przy czym pierwsza odbyła się we wrześniu 2021 roku w Dubrowniku w Chorwacji, gdzie – dzięki stosunkowo dobrej widoczności pod wodą – zespołowi udało się dopracować poszczególne elementy, tak by tworzyły spójny system. Jak się jednak okazało, warunki w wodach przybrzeżnych Hamburga i związane z tym wyzwania okazały się zgoła inne niż w Dubrowniku. Przede wszystkim dużo gorsza widoczność pod wodą, często poniżej kilku centymetrów, oraz spory ruch statków handlowych uniemożliwiały wykrywanie odpadów za pomocą kamer. W związku z tym badacze mogli polegać jedynie na sonarze i jego czujnikach. „Obecnie zajmujemy się budową całego systemu samodzielnie, opierając się na danych z sonaru, ponieważ do tej pory po prostu nie dysponowaliśmy w tym celu odrębną bazą danych”, tłumaczy dr Stefan Sosnowski z Uniwersytetu Technicznego w Monachium, będącego partnerem projektu, w informacji prasowej opublikowanej w serwisie California18.

Jako że testy odbywające się w Hamburgu miały na celu sprawdzenie, jak dobrze zintegrowane są poszczególne elementy prototypowego rozwiązania, system nie wykonał jeszcze żadnego zadania w sposób całkowicie autonomiczny. Mimo to badacze byli zadowoleni z ogólnych wyników tych prób, mając świadomość, że nie był to ostateczny sprawdzian, a jedynie testy próbne na potrzeby projektu SeaClear (SEarch, identificAtion and Collection of marine Litter with Autonomous Robots), którego realizacja potrwa do grudnia 2023 roku.

Źródło: seaclear-project.eu, europa.eu