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Droni marini. La tecnologia del futuro per difendere il mare

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Droni marini

Clean Sea è un’innovativa tecnologia robotica sottomarina recentemente sviluppata e messa a punto da Tecnomare (gruppo Eni) che rende il monitoraggio ambientale e le ispezione di impianti oil&gas offshore ad un robot.

Clean Sea è un robot, o se preferite un drone marino, il suo compito? Difendere il mare. I droni marini sono in realtà  veicoli autonomi sottomarini (AUV, Autonomous Underwater Vehicle). Caratteristica fondamentale degli AUV è la loro capacità di muoversi autonomamente nel mare, senza collegamento fisico con la superficie, con grande silenziosità e necessitando di minimo supporto logistico per il loro utilizzo.

Come i Droni, anche gli AUV sono nati e cresciuti in ambito militare, ma il loro utilizzo si sta rapidamente estendendo a svariati altri ambiti, quali quello scientifico e industriale.

Grazie alla loro capacità di muoversi autonomamente, gli AUV aprono opportunità di impiego in scenari dove l’impiego delle tecniche tradizionali, basate sull’utilizzo di ROV (Remotely Operated Vehicles), potrebbe rivelarsi difficoltoso se non impraticabile.

Droni marini

Un sistema tradizionale ROV è intrinsecamente basato sulla esistenza di un collegamento fisico tra esso e una nave in superficie che ne gestisce il lancio, il recupero e tutte le operazioni. Il collegamento permette alla nave di fornire tutta la potenza elettrica richiesta e una o più linee dati per la trasmissione delle informazioni. Questa nave dovrà stazionare al di sopra dell’area in cui si svolgono le operazioni e ospiterà uno o più operatori specializzati che potranno agire sul veicolo subacqueo sulla base di foto e filmati trasmessi in tempo reale dal ROV.

Sfortunatamente le operazioni non potranno essere eseguite in condizioni marine precarie o, peggio ancora, se la superficie marina è ghiacciata. Un sistema basato su AUV, senza collegamento con la superficie, potrà agire indipendentemente dalle condizioni marine o di presenza ghiaccio, pur con alcune limitazioni dovute alla attuale tecnologia in uso.

Droni mariniIn particolare, la potenza sarà fornita da batterie (che assicurano il funzionamento per alcune decine di ore) mentre tutte le informazioni provenienti dai sensori e dispositivi installati dovranno essere gestite dal sistema di controllo dell’AUV (e non dall’operatore) per una corretta esecuzione delle operazioni di navigazione. Il grado di intelligenza di tali AUV dovrà essere tale da supplire, per quanto possibile, all’assenza dell’operatore: automatismo della movimentazione, aggiramento di ostacoli o gestione avanzata delle condizioni impreviste sono esempi di caratteristiche che un AUV dovrà avere.

Clean Sea è il primo robot autonomo sottomarino specificatamente concepito per l’esecuzione di attività di monitoraggio e ispezione di impianti oil&gas sottomarini. Le tipiche attività includono:

  • misura di parametri ambientali intorno a installazioni oil&gas come le piattaforme, per la verifica che gli eventuali scarichi a mare delle acque di produzione e di gestione della installazione stessa non introducano condizioni di pericolo per l’ambiente marino. Il decreto legislativo n. 152 “Norme in materia ambientale” è il riferimento normativo in Italia per questo tipo di attività

  • ispezione di sealines, le condotte che trasportano petrolio/gas e che collegano le installazioni offshore tra loro e/o con gli impianti a terra. Lo scopo principale è la verifica delle loro condizioni per la prevenzione di possibili perdite nel caso di rotture accidentali. Sensori adeguati potranno identificare possibili perdite in corso, che saranno tanto meno dannose quanto più rapida sarà la loro scoperta.

  • caratterizzazione della morfologia del fondale marino. Il fondale potrà essere accuratamente mappato prima di ogni attività di progettazione e installazione di impianti subacquei per ridurre al minimo ogni possibile rischio. La caratterizzazione morfologica potrà essere eseguita anche durante la vita dell’impianto per la verifica di possibili cambiamenti sulla batimetria che possano mettere a rischio l’impianto stesso

  • caratterizzazione e mappatura dell’habitat presente sul fondale marino, per tutta la vita dell’impianto E’ infatti fondamentale che le specie vegetali e animali non vengano compromesse a causa dell’attività, e la verifica fotografica periodica potrà darne testimonianza

  • raccolta campioni d’acqua per successive analisi di laboratorio, nel caso in cui le tecniche di misura di alcuni parametri non siano direttamente utilizzabili a bordo dell’AUV

  • ispezione di piattaforme e impianti sottomarini, per la verifica delle loro condizioni e per la prevenzione di possibili perdite nel caso di rotture accidentali. Potrebbe essere possibile anche agire sull’impianto, mediante apertura/chiusura di valvole nel caso di emergenze.

Le peculiari caratteristiche dei droni marini ne consentono comunque una agevole estensione a ulteriori tipologie di attività.

Elemento distintivo del sistema è il suo comportamento “intelligente”, cioè la sua capacità modificare in tempo reale, l’attività pre-impostata, sulla base dei dati acquisiti.

Questo comportamento è denominato “reattivo” perché permette al sistema di “reagire” a stimoli che arrivano dall’esterno attraverso i sensori disponibili, come il superamento di soglie di misura, tempo trascorso, o risultati di analisi dei dati acquisiti. La logica secondo la quale il sistema reagisce potrà essere modificato dall’operatore in base alla specifica applicazione. Ad esempio Clean Sea potrà identificare e localizzare accuratamente eventuali anomalie presenti nell’ambiente marino (si pensi ad esempio a perdite di idrocarburi), posizionandosi attorno ai punti di interesse, non noti all’inizio della attività, per poter scattare foto e riprendere video.

Un’estesa fase di test condotti in Svezia e Norvegia ha permesso al team di sviluppo di mettere a punto il sistema. Successivamente, Clean Sea è stato impiegato con pieno successo in siti di interesse eni in Mar Caspio e Canale di Sicilia.

Clean Sea è stato insignito dell’Eni Award 2014 per l’innovazione tecnologica e del “Premio dei premi per l’innovazione 2014” assegnato dalla Fondazione per l’Innovazione Tecnologica (COTEC).

Con questo impegno Eni consolida il proprio impegno nello sviluppo e impiego in campo delle più avanzate tecnologie in supporto a una conduzione delle proprie attività oil&gas sempre più rispettosa dell’ambiente, sicura ed efficiente.

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