Het opruimen van afval in oceanen en zeeën is zeer tijdrovend en duur. In een Europees samenwerkingsproject ontwikkelt een team van de Technische Universiteit van München (TUM) een robotsysteem dat onder water afval kan lokaliseren en verzamelen, aldus de TUM in een persbericht.
Er bevindt zich momenteel tussen 26 en 66 miljoen ton plastic afval in onze zeeën en oceanen. Het meeste ligt op de zeebodem. Dit vormt een enorme bedreiging voor de planten en dieren die er leven en voor het ecologisch evenwicht van de oceanen.
Maar het schoonmaken van de wateren is ingewikkeld, duur en vaak gevaarlijk, omdat er vaak duikers moeten worden ingezet. Bovendien zijn de reinigingswerkzaamheden meestal geconcentreerd op het wateroppervlak. Een team van de TUM heeft zijn krachten gebundeld met acht Europese partnerinstituten in het SeaClear-project en ontwikkelt een robotsysteem dat ook onder water afval kan verzamelen.
Vier robots
Het systeem bestaat uit vier afzonderlijke robotcomponenten: Een autonoom varende robotboot maakt een eerste scan van de zeebodem en lokaliseert grotere afvalophopingen. Vervolgens wordt een observatierobot in het water neergelaten, die het afval in de diepte detecteert en tegelijkertijd verdere informatie, zoals close-upbeelden van de zeebodem, aan de computers verstrekt.
Wanneer het water helder is en het zicht goed, zorgt een extra drone vanuit de lucht ervoor dat nog meer afval in het water wordt opgespoord. Met behulp van al deze informatie wordt een virtuele kaart gegenereerd. Een inzamelrobot reist dan naar bepaalde punten op de kaart en haalt het afval op. Daarbij worden grotere stukken weggevoerd met behulp van een grijper in een mand die met het schip is verbonden.
Stromingen
“Het ontwikkelen van autonome robots voor gebruik onder water vormt een heel bijzondere uitdaging,” zegt Dr. Stefan Sosnowski van de TUM. Want anders dan op het land, heersen er in het water heel speciale omstandigheden. “Zodra een stuk vuilnis is geïdentificeerd en gelokaliseerd, moet de robot er eerst dichtbij komen. Daarbij stuit zij soms op sterke stromingen waartegen zij moet varen. Het is de taak van de TUM in het SeaClear-project om dit correct te controleren.”
Om dit te doen, gebruikt het team machine-learning methoden. Artificiële intelligentie (AI) berekent en leert wanneer en onder welke omstandigheden de robot op een bepaalde manier beweegt. Hierdoor kunnen nauwkeurige voorspellingen worden gedaan over het gedrag.
Ook interessant: Een autonome duikrobot biedt een veiliger manier om nucleair afval onder water op te ruimen
“Een andere uitdaging is dat we niet over de gebruikelijke rekenkracht beschikken zoals aan land”, zegt prof. Sandra Hirche, hoofd van de afdeling en coördinator van het SeaClear-project. “Er is geen verbinding met grote rekencentra met krachtige computers. De algoritmen die wij ontwikkelen moeten daarom zo efficiënt en zuinig mogelijk zijn. Daarom werken wij al enige tijd aan methoden met een hoge “steekproefefficiëntie” die met zo weinig mogelijk gegevens de best mogelijke voorspellingen kunnen doen. Informatie die niet nodig is, wordt door de AI gewoon vergeten.”
De eerste proeven met het prototype zijn in oktober 2021 in Dubrovnik, Kroatië, uitgevoerd. In mei 2022 zullen verdere proeven worden gedaan in de haven van Hamburg.
Geselecteerd voor jou!
Innovation Origins is het Europese platform voor innovatienieuws. Naast de vele berichten van onze eigen redactie in 15 Europese landen, selecteren wij voor jou de belangrijkste persberichten van betrouwbare bronnen. Zo blijf je op de hoogte van alles wat er gebeurt in de wereld van innovatie. Ben jij of ken jij een organisatie die niet in onze lijst met geselecteerde bronnen mag ontbreken? Meld je dan bij onze redactie.
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
