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Marine Litter Prevention with Autonomous Water Drones

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Droni acquatici rimuovono, consegnano ed eliminano in sicurezza i rifiuti marini

Se continuiamo a inquinare il pianeta ai ritmi attuali, gli effetti sugli ecosistemi marini, sull’acqua potabile e, in ultima analisi, sul tenore di vita dell’uomo saranno estremi. WasteShark (Marine Litter Prevention with Autonomous Water Drones) introduce una soluzione completa di raccolta e consegna dei rifiuti basata sui dati e su una robotica avanzata.

Cambiamento climatico e Ambiente

Secondo le stime, i rifiuti marini costano all’economia dell’UE 690 milioni di euro all’anno, con ripercussioni soprattutto sui settori del turismo e della pesca. Si stima inoltre che circa l’80 % dei rifiuti marini provenga dalla terraferma. Tenendo presente che, una volta che la plastica raggiunge l’oceano, la maggior parte finisce sul fondo o viene incorporata dalle forme di vita marine, il problema va affrontato alla fonte ed è anche necessaria una raccolta efficace basata sull’acqua. Con il sostegno dell’UE, RanMarine ha aggiunto una nuova innovazione al suo insieme di soluzioni per i rifiuti marini. Il suo SharkPod permette ai droni acquatici, noti come WasteSharks, di eliminare e riportare a terra, in modo sicuro e autonomo, rifiuti, detriti o biomassa da porti e acque interne. I WasteSharks hanno una capacità di carico di 200 litri, con una galleggiabilità di 400 kg. Gli sciami auto-organizzati possono operare collettivamente e, grazie a dei sensori, raccogliere dati ambientali cruciali durante la raccolta dei rifiuti. Robusto e famelico «Esistevano già soluzioni per la raccolta dei rifiuti trasportati dall’acqua, ma pochissimi potevano riportarli a riva, e questo è stato il nostro punto di partenza con WasteShark», afferma il coordinatore del progetto, Richard Hardiman. Una volta identificate le zone di intervento, i droni acquatici WasteShark vengono impiegati per raccogliere i rifiuti, che vengono stoccati in un cestino al di sotto della loro parte esterna. Un algoritmo a bordo rileva quando ciascun drone è «pieno», innescando il suo ritorno alla nave SharkPod per essere svuotato e ricaricare le batterie. I droni acquatici sono in grado di lavorare collettivamente come uno sciame, prendendo decisioni sulla base di interazioni e conoscenze condivise. Ad esempio, se un drone si riempie rapidamente, si può ipotizzare che il luogo sia denso di rifiuti, con il risultato che vengono impiegati altri droni. Queste informazioni vengono registrate per la futura correlazione con condizioni meteorologiche o di marea simili. «Conoscere meglio l’ambiente rende migliore il processo decisionale. La speranza è che, man mano che i droni acquatici imparano di più sul loro ambiente, diventino più efficienti, con conseguente velocizzazione della raccolta dei rifiuti e, in definitiva, acque più pulite», afferma Hardiman. La capacità dei droni acquatici di raccogliere e confrontare i dati significa anche che è possibile effettuare misurazioni di qualsiasi cosa, dalla torbidità ai livelli di ossigeno/azoto o ai parametri di tossicità. I set di dati longitudinali possono quindi essere usati allo scopo di creare modelli predittivi per fenomeni come la fioritura delle alghe, la morte dei pesci o la tossicità pericolosa per l’uomo. Poiché sono destinati ad ambienti difficili, i droni acquatici devono essere robusti e quindi la progettazione è stata guidata dal principio che meno parti in movimento equivalgono a meno riparazioni e sostituzioni: tecnicamente, le uniche parti in movimento sono due propulsori. Soluzioni predittive e proattive Attualmente RanMarine vende WasteSharks in due formati, Classe A e Classe B. La Classe A è un’unità telecomandata gestita da un operatore a terra e usata esclusivamente per la raccolta e la rimozione della biomassa. La classe B è un’unità dotata di sensori e abilitata alla raccolta dati con capacità di pianificazione della missione, in cui i droni acquatici possono impostare o gestire una particolare area per la pulizia. RanMarine sta assistendo alla domanda di entrambe le unità e sta già effettuando spedizioni in tutto il mondo. Il gruppo di ricerca sta ora lavorando per perfezionare ulteriormente i propri prodotti. «Rimaniamo appassionati dell’uso della tecnologia per migliorare il nostro ambiente. Ci stiamo avvicinando a un modello predittivo del punto di accumulo dei rifiuti in acqua, insieme allo sviluppo di metodi sempre più efficienti per rimuoverli», conclude Hardiman.

Parole chiave

WasteShark, drone acquatico, SharkPod, rifiuti marini, rifiuti, inquinamento, ambiente, plastica, Big Data

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