Обрастание корпусов контейнеровозов вызывает значительные затраты и представляет угрозу для экосистем. Очистка корпусов судов может быть выполнена с помощью роботов.

Студент Northeastern University, изучающий морские науки и машиностроение, в ходе стажировки в компании Fleet Robotics, занимающейся разработкой робототехники, усовершенствовал робота, предназначенного для очистки корпусов крупных судов от нежелательных отложений, известных как биообрастание. Эти отложения увеличивают сопротивление воды, что приводит к повышенному расходу топлива и способствует распространению инвазивных видов в другие экосистемы.

Бионакопление, которое образуется на корпусах судов, ежегодно приводит к значительным финансовым потерям. Только судостроительная промышленность США несет дополнительные расходы в размере 36 миллиардов долларов США, вызванные увеличенным расходом топлива из-за отложений и необходимостью регулярной замены антиобрастающих покрытий на корпусах судов. Кроме того, бионакопление представляет опасность для других экосистем. Отложения на стенках судов могут содержать инвазивные виды, которые попадают в другие экосистемы и вытесняют местные организмы, такие как растения и морские животные, нарушая экологический баланс. Особенно серьезную угрозу для других экосистем во всем мире представляют условия в проливе Ормуз, где из-за ограничений на судоходство, вызванных конфликтом между Ираном и США/Израилем, суда вынуждены длительное время стоять на месте, что приводит к активному размножению микроорганизмов на корпусах судов. Как только эти суда вновь начнут движение, это может привести к серьезным последствиям для других экосистем.

Однако удаление биообрастаний – сложная задача. Эта липкая масса трудно поддается очистке, и в зависимости от размера судна, образуется несколько тонн таких отложений. Удаление биообрастаний должно происходить в тех водах, где оно образовалось, а затем в открытой воде, чтобы материал мог лучше распространиться обратно в море.

Это предъявляет особые требования к роботу-уборщику, поскольку он должен выполнять свою работу на наклонных и вертикальных поверхностях корпуса судна, несмотря на сильные потоки воды и высокую волну. Как указано в отчете Northeastern University, робот компании Fleet Robotics использует для надежной фиксации на корпусе специальные "ноги", оснащенные электромагнитами, которые можно включать и выключать. Таким образом, робот может перемещаться по поверхности корпуса судна, не опасаясь упасть. По сравнению с другими системами, использующими, например, колеса или рельсы, здесь не требуется никаких серьезных подготовительных работ. Робот просто помещается на поверхность корпуса и затем автономно проходит заданные маршруты.

Группа уборщиков с щетками.

Очистка производится с помощью щеток, конструкция которых разработана таким образом, чтобы не повредить поверхность корпуса судна. В противном случае это может привести к коррозии и высвобождению токсичных химических веществ в воду.

Робот сам по себе имеет длину всего один метр и ширину 0,6 метра. Это очень мало по сравнению с размерами контейнеровоза. Поэтому робот непрерывно выполняет работы по очистке. При этом очистка происходит исключительно в открытом море, а не в портах. Робот выполняет работу автономно вместе с другими роботами того же типа, которые координируют свои действия между собой и самостоятельно заряжают свои аккумуляторы на док-станциях, когда заряд батарей подходит к концу. Поскольку робот работает ниже ватерлинии, он герметичен и способен выдерживать высокое давление воды. Система навигации, из-за отсутствия централизованного управления, функционирует либо через беспроводное соединение Wi-Fi, либо по кабелю, причем вся система управления находится непосредственно на самом роботе.

Система уже была протестирована на одном из судов океанографического института "Вудс Хоул".

Первоисточник — Heise

Автор оригинала — Oliver Bünte