今後 16 年間で世界の海洋再生可能エネルギーインフラへの支出は 11.3 億米ドル (2.5 億ポンド) 以上に達すると予想されます。 これには、2030 年までに全世界にさらに XNUMX 万キロメートルの海底ケーブルを敷設することが含まれます。
これらのケーブルを海流に抗して敷設して固定するには、海底を耕し、ケーブルの基礎として機能する岩やコンクリートの「マットレス」を投棄する必要があります。これは、非常に多くの生き物が住処としている海洋生態系に大きな破壊をもたらす手順です。
洋上に風力発電所を設置するには、このような大きな影響を与える多くの手順が必要ですが、その多くの場合、3億人以上の人々が食糧と生計に依存している微妙にバランスのとれた海洋環境への影響がほとんど考慮されずに行われます。
再生可能エネルギーインフラの構築を含む人間の活動は、海面の40%以上に影響を与え、酸素のない死んだ海洋地帯を生み出し、海洋生物に害を与える藻類の繁茂や、生物多様性の壊滅的な損失を引き起こしています。
このまま進むと、予測されるグリーンテクノロジー革命により、世界の海洋に前例のないレベルの被害が生じる危険があります。 新世代の再生可能エネルギー生産者は、自社のサプライチェーンと実践が実際にどれほど持続可能であるかを評価するために、海洋環境に対する長期的な影響を評価する必要があります。
国連が今年海洋回復力の10年を開始する中、海洋環境を支援する上で自律型テクノロジーが果たせる役割はますます認識され続けています。持続可能な導入は期待できない テクノロジー まず再生可能エネルギー部門自体に環境に配慮した実践を浸透させることなしに。そこでロボット工学が登場します。
メンテナンス費用
洋上風力発電所の維持費の約80％は、ヘリコプターによる検査や修理のための人員の派遣、ボートなどの支援車両の保守、タービン作業員を収容するための洋上プラットフォームの建設などに費やされている。 これらはすべて二酸化炭素排出量を増加させます。 それだけでなく、オフショアの検査官は危険な高所や狭い空間で作業する必要があり、どちらも危険です。
しかし、人間、ロボット、AI の統合チームが連携すれば、環境への影響を大幅に軽減し、人間の安全性を高めながらこのインフラストラクチャを維持できる可能性があります。 これらのチームには、自律型航空機および水中車両からなるマルチロボット チームや、匍匐ロボットや地上ロボットと遠隔で作業する人間が含まれる場合があります。
自律型潜水機 (AUV) は、海上でのタービンの保守および修理に関して、さまざまな用途に使用できます。
革新的なテクノロジー
ロボット工学は、人間が複雑で脆弱な環境に害を及ぼすことなく相互作用するのに役立ちます。 レーダーやソナーなどの非接触センシング方法を使用するロボットは、混乱や損傷を引き起こすことなく海洋インフラおよびその周囲環境と対話できます。
さらに高度なセンシング技術である低周波ソナー（イルカが通信に使用する信号にヒントを得た音ベースの技術）を使用すると、周囲の環境にダメージを与えることなく、海底インフラや海底ケーブルなどの海洋構造物を検査することが可能になります。
自律型水中車両 (AUV) (自ら運転するロボット) を使用して低周波ソナー技術を導入することで、水中ケーブルなどの構造物が環境とどのように相互作用しているかをより深く理解できるようになります。 また、微生物、植物、藻類、小動物がケーブルの表面に蓄積する生物付着などの問題を回避することもできます。 生物付着したケーブルは重くなり、外側の保護層が変形して耐用年数が短くなる可能性があります。 AUV はこれらのケーブルを安全に監視および清掃できます。
表面より上
ロボットは水上でも支援を提供できます。 風力タービンのブレードは耐用年数に達すると、燃やされるか埋め立て地に捨てられることがよくあります。 これは、技術的な持続可能性を達成する上で中心となる、廃棄物の防止と可能な限り多くの材料の再利用を提唱する「循環経済」アプローチに直接反するものです。 代わりに、ロボットを使用して劣化したブレードを修理、再利用、リサイクルすることで、不必要な廃棄物を削減できます。
高度なレーダー感知技術を搭載したドローンを使用することで、タービンが発達し始める際の欠陥を確認できるようになりました。 タービン検査官を沖合に輸送するためにフィールド支援船を使用する (250,000 日あたり約 XNUMX 万ポンドの費用がかかる) 代わりに、ロボット アシスタントを使用してタービンのメンテナンスに関する最新情報を入手することで、時間、お金、リスクを節約できます。
ロボットは、タービンのメンテナンスにかかる財務コストと炭素コストを削減するだけでなく、これらの予測不可能な環境で働く人間に内在するリスクを最小限に抑えながら、環境とより共生的に働くことができます。 常駐ロボットを配備して海洋の再生可能インフラストラクチャを検査および保守することで、エネルギー会社はまず危険な海洋の役割で働く人の数を減らすことができます。 やがて、人間のオペレーターが陸上に留まり、遠隔で海上のロボットシステムに接続する自律運用の段階に到達することもできるでしょう。
AI は、持続可能なエネルギー システムの構築におけるもう XNUMX つの重要なコンポーネントです。 たとえば、人工知能プログラムは、エネルギー会社がタービンを安全に分解し、安全に陸上に戻す方法を計画するのに役立ちます。 陸上に到着したタービンは、ロボット工学と AI を組み合わせて使用する「スマート」工場に運ばれ、どの部品が再利用できるかを特定します。
これらのチームで働くことで、オフショア向けの堅牢で持続可能な循環経済を開発できます。 再生可能な エネルギー部門