Roboty wykrywają i zbierają śmieci w morzu
Śmieci są coraz poważniejszym zagrożeniem dla ekosystemów morskich. Kontakt ze śmieciami może skutkować dla wielu organizmów uduszeniem się, brakiem możliwości pozyskiwania pokarmu, zmianą zachowania bądź unieruchomieniem, a zagrożenia te dotyczą zarówno poszczególnych gatunków, relacji i grup międzygatunkowych, jak i funkcjonowania całego ekosystemu. Na śmieci składają się głównie tworzywa sztuczne, ale są wśród nich także inne materiały, takie jak szkło, metal, drewno i odzież. Obecnie w ziemskich oceanach znajduje się 26–66 milionów ton odpadów, z czego 94% zalega na ich dnie. Jest to o tyle istotne, że większość odpadów zbieranych ze środowiska morskiego jest wydobywana z powierzchni. W celu usuwania śmieci z wody korzysta się czasami z usług nurków, jednak jest to drogie i mało efektywne. Finansowany przez UE projekt SeaClear zakłada wykorzystanie robotów i technologii opartych na sztucznej inteligencji, aby stworzyć nowatorskie i skuteczne rozwiązanie problemu zbierania niewidocznych podwodnych śmieci.
Współpraca wyspecjalizowanych robotów
W ramach tego rozwiązania śmieci zbierane są z dna morza przez wiele robotów, których praca jest skoordynowana. Roboty powietrzne i podwodne skanują wodę w poszukiwaniu śmieci za pomocą czujników wizyjnych i akustycznych. Operacją dowodzi statek nawodny, do którego zacumowane są jednostki podwodne i latające. Cumowanie zapewnia lepszą komunikację, zasilanie i przesyłanie danych. Mniejszy robot podwodny pełni rolę jednostki obserwacyjnej, podczas gdy drugi, większy robot podwodny zajmuje się zbieraniem śmieci. Do zaprojektowania komponentów podwodnej jednostki zbierającej odpady posłużyły nowe technologie. Robot zbierający śmieci jest wyposażony na przykład w innowacyjny chwytak i urządzenie ssące. Do wody opuszczany jest także kosz na śmieci zaprojektowany w celu ochrony organizmów morskich. Robot usuwający odpady pozwala bezpiecznie zadokować kosz i umieścić w nim śmieci z robota chwytającego. O ile założenia i procesy przewidziane w projekcie SeaClear nie są skomplikowane, to ich realizacja przy użyciu autonomicznych robotów jest znacznie trudniejsza i wymaga wykorzystania sztucznej inteligencji. W szczególności niezbędne jest wytrenowanie robotów w zakresie poprawnej identyfikacji śmieci i unikania chwytania żywych organizmów. Sprawę komplikuje fakt, że niektóre rodzaje śmieci, takie jak pustaki spoczywające na dnie morza, stają się ważnymi siedliskami dla organizmów i nie powinny być usuwane. Zespół projektu SeaClear stara się osiągnąć skuteczność rzędu 80% w rozpoznawaniu śmieci oraz 90% w ich zbieraniu.
Przygotowanie rozwiązania do wprowadzenia na rynek
Działania SeaClear koncentrują się na obszarach przybrzeżnych, ponieważ to właśnie tam gromadzi się najwięcej śmieci. Zespół potwierdził skuteczność działania platformy w dwóch studiach przypadku. Jedno z nich skupiało się na oczyszczaniu portów i było realizowane we współpracy z Zarządem Portu w Hamburgu w Niemczech. Drugim miejscem testów był obszar turystyczny w Dubrowniku w Chorwacji, a użytkownikiem końcowym – Agencja Rozwoju Regionalnego Dubrownika w okręgu Neretva. Rozpoczął się już projekt SeaClear2.0 będący kontynuacją omawianej inicjatywy. Będzie on poświęcony zbieraniu śmieci w głębszych, ciemniejszych wodach. Zakłada też zbieranie większych śmieci dzięki wyposażeniu robota zbierającego w chwytak. Projekt ten obejmie zbieranie odpadów powierzchniowych oraz działania mające na celu podniesienie świadomości społecznej i prowadzące do zmniejszenia ilości odpadów. Zespół SeaClear wniósł znaczący wkład w rozwój technik zbierania śmieci z dna morskiego. Koordynator projektu Bart De Schutter tłumaczy: „Konsorcjum dąży do wprowadzenia systemu zbierania śmieci na rynek, tak aby stał się dostępny dla władz publicznych, organizacji przybrzeżnych, organizacji pozarządowych, ośrodków turystycznych oraz firm, dla których rozwiązanie to może okazać się przydatne”. W kład konsorcjum SeaClear wchodzą dwaj wymienieni wcześniej użytkownicy końcowi, MŚP, które dostarcza sprzęt, cztery instytucje akademickie, które zajmują się opracowywaniem metod oraz integrator systemów morskich, który łączy wszystkie te rozwiązania. Uzupełniające się zdolności członków konsorcjum sprawiają, że jego struktura przypomina opracowywany przezeń system robotów. Projekt SeaClear ma szansę doprowadzić do stworzenia rozwiązania problemu śmieci morskich i wprowadzenia go na rynek, a dodatkowo pozwala na zebranie danych, które pomogą w badaniu korelacji między rozmieszczeniem śmieci na powierzchni i na dnie morskim. Dzięki omawianym pracom morza stają się bezpieczniejszym i czystszym miejscem dla przemysłu, rekreacji i organizmów morskich.
Słowa kluczowe
SeaClear, śmieci, podwodne, zbieranie śmieci, dno morskie, środowisko morskie, uczenie maszynowe, autonomiczne roboty
