Les dépenses consacrées à l'infrastructure mondiale des énergies renouvelables offshore au cours des dix prochaines années devraient atteindre plus de 16 milliards de dollars américains (11.3 milliards de livres sterling). Cela implique la création de 2.5 millions de kilomètres supplémentaires de câbles sous-marins mondiaux d'ici 2030.
Pour poser et sécuriser ces câbles contre les courants océaniques, il faut labourer le fond marin et déverser des roches et des «matelas» en béton pour servir de base aux câbles - des procédures qui perturbent fortement l'écosystème marin que tant de créatures appellent chez eux.
L'installation de parcs éoliens en mer nécessite de nombreuses procédures à fort impact, qui sont souvent entreprises sans tenir compte de leurs effets sur l'environnement océanique délicatement équilibré - dont plus de 3 milliards de personnes dépendent pour leur nourriture et leurs moyens de subsistance.
Les activités humaines, y compris la construction d'infrastructures d'énergie renouvelable, ont affecté plus de 40% de la surface de l'océan, créant des zones océaniques mortes dépourvues d'oxygène, des proliférations d'algues qui nuisent aux espèces marines et une perte dévastatrice de la biodiversité.
Si nous continuons sur cette voie, la révolution prévue des technologies vertes risque de causer un niveau de dommages sans précédent aux océans du monde. La nouvelle génération de producteurs d'énergie renouvelable doit évaluer leur impact à long terme sur l'environnement océanique pour évaluer la durabilité de leurs chaînes d'approvisionnement et de leurs pratiques.
Alors que l’ONU entame cette année sa décennie pour la résilience des océans, le rôle que les technologies autonomes peuvent jouer pour soutenir l’environnement marin continue de gagner en reconnaissance. Nous ne pouvons pas espérer mettre en œuvre des mesures durables sans souci sans d’abord inculquer des pratiques respectueuses de l’environnement au sein du secteur des énergies renouvelables lui-même. C'est là qu'intervient la robotique.
Le coût de la maintenance
Environ 80% du coût d'entretien des parcs éoliens en mer est consacré à l'envoi de personnes effectuer des inspections et des réparations par hélicoptère, à l'entretien de véhicules de soutien, tels que des bateaux, et à la construction de plates-formes offshore pour loger les travailleurs des turbines. Tous ces éléments accumulent des émissions de carbone. Non seulement cela, mais les inspecteurs offshore doivent également travailler à des hauteurs à risque et dans des espaces confinés, qui sont tous deux dangereux.
Cependant, une équipe unifiée d'humains, de robots et d'IA travaillant ensemble pourrait maintenir cette infrastructure avec un impact beaucoup moins important sur l'environnement et une meilleure sécurité pour les humains. Ces équipes peuvent inclure des humains travaillant à distance avec des équipes multi-robots de véhicules aériens et sous-marins autonomes, ainsi qu'avec des robots rampants ou terrestres.
Les véhicules sous-marins autonomes (AUV) ont de nombreuses applications pour l'entretien et la réparation de turbines en mer.
Technologie transformatrice
La robotique peut aider les humains à interagir avec des environnements complexes et vulnérables sans leur nuire. Les robots qui utilisent des méthodes de détection sans contact, comme le radar et le sonar, peuvent interagir avec l'infrastructure océanique et son environnement environnant sans causer de perturbations ou de dommages.
Une technologie de détection encore plus avancée connue sous le nom de sonar basse fréquence - technologie basée sur le son inspirée des signaux utilisés par les dauphins pour communiquer - permet d'inspecter des structures telles que les infrastructures sous-marines et les câbles sous-marins dans l'océan sans endommager l'environnement environnant.
En déployant une technologie de sonar basse fréquence utilisant des véhicules sous-marins autonomes (AUV) - des robots qui se conduisent eux-mêmes - nous pouvons mieux comprendre comment des structures telles que les câbles sous-marins interagissent avec l'environnement. Nous pouvons également aider à éviter des problèmes tels que l'encrassement biologique, où des micro-organismes, des plantes, des algues ou de petits animaux s'accumulent à la surface des câbles. Un câble bio-encrassé peut devenir lourd, déformant potentiellement ses couches de protection extérieures et réduisant sa durée de vie utile. Les AUV peuvent surveiller et nettoyer ces câbles en toute sécurité.
Au-dessus de la surface
Les robots peuvent également fournir de l'aide au-dessus de l'eau. Lorsque les pales d'éoliennes atteignent la fin de leur vie utile, elles sont souvent brûlées ou jetées dans des décharges. Cela va directement à l'encontre de l'approche «d'économie circulaire» - préconisant la prévention des déchets et la réutilisation du plus grand nombre de matériaux possible - qui est au cœur de la durabilité technologique. Au lieu de cela, nous pouvons utiliser des robots pour réparer, réutiliser ou recycler des lames dégradées, réduisant ainsi les déchets inutiles.
À l'aide de drones équipés d'une technologie de détection radar avancée, nous pouvons désormais voir les défauts des turbines au fur et à mesure qu'elles commencent à se développer. Au lieu d'utiliser des navires de soutien sur le terrain pour transporter les inspecteurs de turbines en mer - coûtant environ 250,000 XNUMX £ par jour - l'utilisation d'assistants robotiques pour se tenir au courant de la maintenance des turbines permet d'économiser du temps, de l'argent et des risques.
En plus de réduire le coût financier et carbone de la maintenance des turbines, les robots peuvent minimiser les risques inhérents aux humains travaillant dans ces environnements imprévisibles tout en travaillant de manière plus symbiotique avec l'environnement. En déployant des robots résidents pour inspecter et entretenir les infrastructures renouvelables offshore, les sociétés d'énergie pourraient dans un premier temps réduire le nombre de personnes travaillant dans des rôles offshore dangereux. Avec le temps, nous pourrions même atteindre un point de fonctionnement autonome, où les opérateurs humains restent à terre et se connectent à distance aux systèmes robotiques offshore.
L'IA est un autre élément clé de la construction de systèmes énergétiques durables. Par exemple, des programmes artificiellement intelligents peuvent aider les entreprises énergétiques à planifier comment démonter en toute sécurité les turbines et les ramener en toute sécurité à terre. Après leur arrivée à terre, les turbines peuvent être emmenées dans des usines «intelligentes» qui utilisent une combinaison de robotique et d'IA pour identifier lesquelles de leurs pièces peuvent être réutilisées.
En travaillant dans ces équipes, nous pouvons développer une économie circulaire robuste et durable pour l'offshore renouvelable secteur de l'énergie