Die Ausgaben für die globale Offshore-Infrastruktur für erneuerbare Energien werden in den nächsten zehn Jahren voraussichtlich über 16 Mrd. USD (11.3 Mrd. GBP) liegen. Dies beinhaltet die Schaffung von zusätzlichen 2.5 Millionen Kilometern globaler U-Boot-Kabel bis 2030.
Um diese Kabel gegen Meeresströmungen zu verlegen und zu sichern, müssen der Meeresboden gepflügt und Steine und Betonmatratzen entsorgt werden, um als Basis für die Kabel zu dienen - Verfahren, die das Meeresökosystem, das so viele Kreaturen als Heimat bezeichnen, stark stören.
Die Installation von Windparks vor der Küste erfordert viele solcher hochwirksamen Verfahren, die häufig unter geringer Berücksichtigung ihrer Auswirkungen auf die ausgewogene Meeresumwelt durchgeführt werden - auf die über 3 Milliarden Menschen für ihre Ernährung und ihren Lebensunterhalt angewiesen sind.
Menschliche Aktivitäten, einschließlich des Aufbaus einer Infrastruktur für erneuerbare Energien, haben mehr als 40% der Meeresoberfläche betroffen und Sauerstoffzonen im toten Ozean, Algenblüte, die Meeresspezies schädigt, und einen verheerenden Verlust an biologischer Vielfalt geschaffen.
Wenn wir diesen Weg fortsetzen, besteht die Gefahr, dass die vorhergesagte Green-Tech-Revolution den Weltmeeren einen beispiellosen Schaden zufügt. Die neue Generation von Erzeugern erneuerbarer Energien muss ihre langfristigen Auswirkungen auf die Meeresumwelt bewerten, um zu bewerten, wie nachhaltig ihre Lieferketten und -praktiken tatsächlich sind.
Während die Vereinten Nationen in diesem Jahr ihr Jahrzehnt der Widerstandsfähigkeit der Ozeane beginnen, gewinnt die Rolle, die autonome Technologien bei der Unterstützung der Meeresumwelt spielen können, immer mehr an Anerkennung. Eine nachhaltige Umsetzung können wir nicht erwarten Technologie ohne zunächst umweltbewusste Praktiken im Sektor der erneuerbaren Energien selbst zu etablieren. Hier kommt die Robotik ins Spiel.
Die Kosten für die Wartung
Etwa 80% der Kosten für die Wartung von Offshore-Windparks entfallen auf die Entsendung von Personen zur Durchführung von Inspektionen und Reparaturen per Hubschrauber, die Wartung von Unterstützungsfahrzeugen wie Booten und den Bau von Offshore-Plattformen für die Unterbringung von Turbinenarbeitern. All dies führt zu COXNUMX-Emissionen. Darüber hinaus müssen Offshore-Inspektoren in riskanten Höhen und auf engstem Raum arbeiten, die beide gefährlich sind.
Ein einheitliches Team aus Menschen, Robotern und KI, das zusammenarbeitet, könnte diese Infrastruktur jedoch mit deutlich geringeren Auswirkungen auf die Umwelt und besserer Sicherheit für den Menschen aufrechterhalten. Zu diesen Teams können Menschen gehören, die remote mit Multi-Roboter-Teams autonomer Luft- und Unterwasserfahrzeuge sowie mit Krabbel- oder Landrobotern arbeiten.
Autonome Unterwasserfahrzeuge (AUVs) haben zahlreiche Anwendungen, wenn es darum geht, Turbinen auf See zu warten und zu reparieren.
Transformative Tech
Robotik kann Menschen helfen, mit komplexen, gefährdeten Umgebungen zu interagieren, ohne sie zu schädigen. Roboter, die berührungslose Erfassungsmethoden wie Radar und Sonar verwenden, können mit der Ozeaninfrastruktur und ihrer Umgebung interagieren, ohne Störungen oder Schäden zu verursachen.
Eine noch fortschrittlichere Sensortechnologie, die als Niederfrequenzsonar bekannt ist - eine schallbasierte Technologie, die von den Signalen der Delfine zur Kommunikation inspiriert ist - ermöglicht die Inspektion von Strukturen wie der Unterwasserinfrastruktur und Unterseekabeln im Ozean, ohne die Umgebung zu beschädigen.
Durch den Einsatz von Niederfrequenz-Sonartechnologie mit autonomen Unterwasserfahrzeugen (AUVs) - Robotern, die selbst fahren - können wir besser verstehen, wie Strukturen wie Unterwasserkabel mit der Umwelt interagieren. Wir können auch dazu beitragen, Probleme wie Biofouling zu vermeiden, bei denen sich Mikroorganismen, Pflanzen, Algen oder Kleintiere auf Kabeloberflächen ansammeln. Ein biologisch verschmutztes Kabel kann schwer werden, wodurch seine äußeren Schutzschichten möglicherweise verzerrt und seine Lebensdauer verkürzt werden. AUVs können diese Kabel sicher überwachen und reinigen.
Über der Oberfläche
Roboter können auch über Wasser helfen. Wenn Windturbinenblätter das Ende ihrer Nutzungsdauer erreichen, werden sie häufig verbrannt oder auf Mülldeponien geworfen. Dies wirkt direkt dem Ansatz der „Kreislaufwirtschaft“ entgegen, der sich für die Vermeidung von Abfällen und die Wiederverwendung möglichst vieler Materialien einsetzt und für die Erreichung der technologischen Nachhaltigkeit von zentraler Bedeutung ist. Stattdessen können wir Roboter verwenden, um degradierende Klingen zu reparieren, wiederzuverwenden oder zu recyceln und so unnötigen Abfall zu reduzieren.
Mit Drohnen, die mit fortschrittlicher Radarsensortechnologie ausgestattet sind, können wir jetzt Defekte in den Turbinen erkennen, wenn sie sich zu entwickeln beginnen. Anstatt Feldunterstützungsschiffe für den Offshore-Transport von Turbineninspektoren zu verwenden, was etwa 250,000 GBP pro Tag kostet, spart die Verwendung von Roboterassistenten, um über die Wartung der Turbine auf dem Laufenden zu bleiben, Zeit, Geld und Risiko.
Roboter senken nicht nur die finanziellen und COXNUMX-Kosten der Turbinenwartung, sondern können auch die inhärenten Risiken für Menschen minimieren, die in diesen unvorhersehbaren Umgebungen arbeiten, und gleichzeitig symbiotischer mit der Umwelt arbeiten. Durch den Einsatz von gebietsansässigen Robotern zur Inspektion und Wartung der erneuerbaren Offshore-Infrastruktur könnten Energieunternehmen zunächst die Anzahl der Personen reduzieren, die in gefährlichen Offshore-Funktionen arbeiten. Mit der Zeit könnten wir sogar einen Punkt des autonomen Betriebs erreichen - an dem menschliche Bediener an Land bleiben und sich remote mit Offshore-Robotersystemen verbinden.
KI ist eine weitere Schlüsselkomponente beim Aufbau nachhaltiger Energiesysteme. Zum Beispiel können künstlich intelligente Programme Energieunternehmen dabei helfen, zu planen, wie Turbinen sicher zerlegt und sicher wieder an Land gebracht werden können. Nach ihrer Ankunft an Land können Turbinen zu „intelligenten“ Fabriken gebracht werden, die mithilfe einer Kombination aus Robotik und KI ermitteln, welche ihrer Teile wiederverwendet werden können.
In diesen Teams können wir eine robuste, nachhaltige Kreislaufwirtschaft für Offshore-Unternehmen entwickeln erneuerbaren Energiesektor