Robot per localizzare e raccogliere rifiuti negli ambienti marini
I rifiuti sono una minaccia grave e crescente per gli ecosistemi marini. Per molti organismi, l’interazione con alcuni di essi può portare al soffocamento, all’impossibilità di nutrirsi, a un cambiamento nei comportamenti e al ritrovarsi impigliati, con impatti sulle singole specie, sulle relazioni e sugli assembramenti interspecifici e sul funzionamento a livello di intero ecosistema. Il tipo di rifiuti più comune è la plastica, ma tra gli altri materiali pericolosi in tal senso figurano vetro, metallo, legno e indumenti. Attualmente gli oceani della Terra contengono tra 26 e 66 milioni di tonnellate di rifiuti, il 94 % dei quali si trova sul fondo del mare. Attualmente la maggior parte dei rifiuti raccolti in ambienti marittimi viene recuperata dalla superficie. A volte si ricorre ai sommozzatori per rimuovere i rifiuti sott’acqua, ma la procedura è costosa e inefficiente. Il progetto SeaClear, finanziato dall’UE, sfrutta tecnologie robotiche e di intelligenza artificiale per fornire una soluzione innovativa ed efficace al problema della raccolta dei rifiuti sottomarini nascosti.
Collaborazione tra robot specializzati
Molti robot si coordinano per raccogliere i rifiuti dal fondo del mare. I robot aerei e subacquei scrutano l’acqua alla ricerca di rifiuti utilizzando sensori acustici e ottici. Un veicolo di superficie è il fulcro dell’operazione, assistito da unità subacquee e droni legati ad esso. Il collegamento via cavo consente una migliore comunicazione e risponde alle esigenze di potenza e di calcolo dei robot. Un robot subacqueo più piccolo funge da unità di osservazione, mentre un secondo robot subacqueo più grande viene utilizzato per raccogliere i rifiuti. Le nuove tecnologie hanno contribuito alla progettazione dei componenti dell’unità subacquea di raccolta. Ad esempio, il robot che raccoglie i rifiuti è dotato di un innovativo dispositivo di presa e di un sistema di aspirazione per raccogliere i rifiuti. Viene anche calato in acqua un cestino per il trasporto dei rifiuti, progettato per salvaguardare la vita marina. Il robot per la rimozione dei rifiuti può agganciarsi e rilasciarli in sicurezza dalla pinza nel cestino. Gli obiettivi e i processi previsti da SeaClear sono facili da comprendere, ma raggiungere il successo con i robot autonomi è molto più difficile e richiede l’applicazione dell’intelligenza artificiale. In particolare, l’addestramento dei robot a identificare accuratamente i rifiuti e a evitare di catturare per errore gli organismi viventi è una questione fondamentale. A complicare questo sforzo si segnala il fatto che alcune forme di rifiuti, come ad esempio un blocco di cemento sul fondo del mare, diventano degli habitat ricchi e non dovrebbero essere rimossi. L’obiettivo del team di SeaClear è di raggiungere un tasso di successo dell’80 % nell’identificazione dei rifiuti e del 90 % nella loro raccolta.
Al lavoro per preparare la distribuzione al mercato
SeaClear concentra gli sforzi sulle aree costiere, poiché è in questo ambito che si concentra l’afflusso di rifiuti. L’efficacia della piattaforma multi-robot viene dimostrata in due casi di studio. Mentre il primo si concentra sulla pulizia dei porti e si avvale della collaborazione con un utente finale, l’Autorità portuale di Amburgo in Germania, il secondo è un’area turistica di Ragusa, in Croazia, e coopera con un altro utente finale, l’Agenzia di sviluppo regionale della contea raguseo-narentana. Un progetto successivo, SeaClear2.0 è già stato avviato. Questo ulteriore progetto si concentrerà sulla raccolta dei rifiuti in acque più profonde e buie. Si cercherà inoltre di raccogliere i detriti più grandi, dotando il robot di raccolta di una pinza. Il progetto successivo includerà la raccolta di rifiuti in superficie e gli sforzi per sensibilizzare il pubblico e ridurre l’immissione di rifiuti. SeaClear ha compiuto passi da gigante nella raccolta dei rifiuti dai fondali marini. Secondo il coordinatore del progetto, Bart De Schutter: «Il consorzio mira a introdurre il sistema di pulizia dei rifiuti sul mercato, rendendolo accessibile alle autorità pubbliche, alle organizzazioni costiere, alle ONG, alle località turistiche e a qualsiasi altra impresa che possa trovare questa soluzione vantaggiosa.» Il consorzio SeaClear comprende i nostri due utenti finali, una PMI che fornisce l’hardware, quattro istituzioni accademiche che sviluppano i metodi e un integratore di sistemi marini che riunisce il tutto. Il consorzio rispecchia il team coordinato di robot nella sua complementarietà. Oltre a essere ben posizionata per fornire una soluzione commercializzabile al problema dei rifiuti marini, SeaClear ha raccolto dati che aiuteranno a studiare la correlazione tra la distribuzione dei rifiuti in superficie e sul fondale. Gli sforzi del progetto stanno rendendo i mari un luogo più sicuro e pulito a vantaggio dell’industria, delle attività ricreative e della vita marina.
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