Oljeforurensning kan ryddes med roboter

Oljeforurensning, som i Mexicogolfen, kan i fremtiden effektivt ryddes opp med svermer av roboter – prototypen er klar.

Publisert
(Foto: MIT)
(Foto: MIT)

5 000 roboter som arbeider uavbrutt ville bruke en måned på å rydde opp etter oljekatastrofen i Mexicogolfen. Det anslår forskere fra Massachusetts Institute of Technology (MIT) i USA.

Roboten som skal påta seg det skitne arbeidet, har fått navnet Seaswarm og er en såkalt svermrobot. Det vil si at den enkelte roboten inngår i en gruppe av roboter som styres av et overordnet program.

Seaswarmroboten består av et to meter bredt «hus» og et fem meter langt bånd som gir den fremdrift. Elektronikken sitter i «huset» og får energi fra et solpanel på taket.

Ifølge MIT kan solpanelet drive roboten i opptil flere uker. Fortsatt er det bare snakk om en prototype, men ifølge MIT var en felttest nylig vellykket: Roboten ble prøveseilt på Charles River i midten av august 2010.

Båndet er kledd med et nanomateriale som suger opp oljen fra sjøvannet.

MIT-forskere fant nylig opp et stoff som består av nanotråder som kan suge opp 20 ganger sin egen vekt i olje, uten å suge opp vann samtidig.

Nanostoffet minner om en alminnelig kjøkkenrull. Ifølge MIT tåler stoffet å bli varmet opp, slik at oljen kan brennes av, og når det er skjedd, kan stoffet gjenbrukes. Hvordan oljen brennes av, blir ikke beskrevet av MIT.

Roboten arbeider non-stop

Når nanomaterialet passerer huset, kan roboten gjøre to ting med det. Enten brenner den oljen, eller så lagrer den det i poser som senere kan samles inn.

Det betyr at robotene ikke trenger å seile fram og tilbake mellom oljepølen og et oppsamlingssted, men kan arbeide non-stop.

Den enkelte roboten finner en oljepøl på havet, og arbeider utenfra og inn. Deretter begir roboten seg videre mot neste oljepøl.

GPS og trådløst nett koordinerer robotene, slik at man oppnår en jevn fordeling av roboter over oljeutslippet. Ifølge MITs video var oljeutslippet i Mexicogolfen på omkring 5 000 000 fat olje. Båtene som ble satt til å samle inn oljen, fikk bare fatt i omkring tre prosent av oljen.

Se en video av hvordan Seaswarm skal arbeide ved oljekatastrofer:

God idé, vanskelig å utføre

Robotene har helt sikkert en framtid, spørsmålet er bare om de også har en nåtid, mener Anders la Cour-Harbo, som er førsteamanuensis ved Automation and Control, Institut for Elektroniske Systemer ved Aalborg universitet.

Han arbeider selv med å utvikle autonome (selvstendige) roboter, og har spesialisert seg på flygende roboter. Han har mye erfaring med å overføre konsepter fra skrivebordet til den virkelige verden.

– Det er helt sikkert fornuftig å bruke roboter til å løse den slags oppgaver. Utfordringen ligger ikke så mye i å lage selve roboten, men i å få alle sammen til å gjøre noe fornuftig på samme tid, påpeker han.

Samspillet mellom robotene krever mye prosessorkraft. Bare det å koordinere tre roboter er, ifølge forskeren, litt av en oppgave. Selv om robotene kommuniserer med hverandre via GPS og trådløst nett, har det sine begrensninger.

– Det trådløse nettet rekker ikke særlig langt. Det kan godt være at en robot vet hvor dens nærmeste ti naboer er, men den vet ikke hva alle de andre 4 990 robotene gjør. Det gjør det vanskelig å koordinere robotene til en effektiv innsats, når alle fungerer autonomt, forklarer la Cour-Harbo.

(Foto: MIT)
(Foto: MIT)

Forskjell på tegnebrettet og den virkelige verden

Problemet er at systemet lyder enkelt, men programvaren ikke eksisterer.

– I robotsvermer lager man en såkalt «lokal regel». Det vil si at når en robot gjør noe, så gjør naboroboten det også – litt som svaler. Selv om man forestilte seg 50 svermer med 100 roboter i hver, så er det fortsatt mange roboter.

– Og når MIT sier at det vil ta en måned å rense oljepølen i Mexicogolfen, så antar man at alle robotene opererer optimalt hele tiden, mener la Cour-Harbo.

Programvaren som skal håndtere de store svermene er et emne som i høy grad opptar robotforskerne. La Cour-Harbo anslår at programmene først vil være klare om fem til ti år.

– Dessuten er det tonnevis av problemer når man går fra tegnebrettet til den virkelige verden.

– For disse robotene kan man for eksempel bare bruke et litium-ion-batteri hvis solpanelet ikke kan drive roboten, og jeg synes ikke det lyder helt sannsynlig at det kan det. Det kommer vel olje på det når det kommer i vannet.

– Dessuten er det store bølger i området, men alt er problemer som kan løses. Utfordringen ligger i å styre robotene, sier la Cour-Harbo.

Dyr robotflåte

Seaswarm er designet til å fungere som en flåte av roboter som autonomt kan arbeid med å samle olje.

En annen fordel ved roboten er at den er liten, slik at den kan nå inn i områder hvor de store skipene ikke kan komme til.

En enkelt robot koster 20 000 dollar. En flåte på 5 000 roboter vil koste 100 millioner dollar.

___________________

© videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygård for forskning.no

Lenker:

MITs side om Seaswarm-prosjektet

Anders la Cour-Harbos profil