Робот-дельфін від RMIT чистить нафтові плями — автономно, без участі людини

Щоразу, коли десь у світі стається нафтовий розлив, реакція виглядає приблизно однаково: кораблі, боони, хімічні диспергатори, сотні людей у захисних костюмах — і тижні роботи, після яких екосистема все одно відновлюється роками. Австралійські вчені вирішили підійти до проблеми інакше — і підглянули рішення у природи.

• 30 червня 2028: день, коли ШІ може запустити глобальну економічну кризу

Деталі

У лабораторії Університету RMIT у Мельбурні розробляють пристрій під назвою Electronic Dolphin — робота, який рухається поверхнею води крізь нафтову пляму і збирає забруднення самостійно, без участі людини.

Як це працює — і причому тут їжак

Конструкція робота поєднує два природні зразки. Форма і принцип руху — від дельфіна, одного з найефективніших плавців у природі. Але справжній технологічний фокус — у фільтрі, натхненному морським їжаком.

Коли Electronic Dolphin рухається крізь забруднену ділянку, вбудований насос затягує оливну воду у фільтр. Той являє собою губку з мікроскопічними шипами — спеціальним покриттям з олеїнової кислоти, карбонату барію та нанолистів відновленого оксиду графену. Шипи утворюють повітряні кишені, через які вода просто скочується з поверхні, не всмоктуючись — а нафта прилипає і залишається.

Результат: фільтр поглинає виключно нафту, не насичуючись водою. Зібране паливо накопичується у внутрішній камері. Після заповнення фільтр можна вивантажити і використовувати знову — багаторазово.

У лабораторних тестах Wi-Fi-керований прототип збирав нафту зі швидкістю близько 2 мілілітрів за хвилину з чистотою понад 95%. Одного заряду батареї вистачало приблизно на 15 хвилин роботи. Для поточного масштабу — розміром із кросівку — це вже непоганий результат.

Яким він буде в реальності

Фінальна версія, за словами керівника проєкту доктора Атаура Рахмана, матиме розміри справжнього дельфіна. Точні габарити залежатимуть від потужності насоса і об'єму резервуара для зібраної нафти.

Але головне — автономність. Робот зможе самостійно збирати нафту, повертатись на базову станцію для розвантаження і знову вирушати на місце розливу. Цикл повторюватиметься стільки разів, скільки потрібно — без людського втручання.

«Він працюватиме як повністю автономна система. Робот збиратиме нафту з поверхні, повертатиметься на базу, розвантажуватиметься і знову вирушатиме до місця забруднення», — пояснює Рахман.

Масштаб проблеми, яку він має вирішувати

Щоб зрозуміти, навіщо це потрібно, варто поглянути на цифри. За даними Міжнародної морської організації, лише офіційно зафіксовані великі нафтові розливи з танкерів з 1970 року становлять сотні тисяч тонн. Реальні обсяги — разом із дрібними витоками, аваріями на платформах і незаконними скидами — значно більші.

Одні з найгучніших катастроф говорять самі за себе. Розлив Exxon Valdez у 1989 році біля берегів Аляски — 37 000 тонн нафти, понад 2 000 кілометрів забрудженого узбережжя, екосистема, яка відновлювалась десятиліттями. Катастрофа Deepwater Horizon у Мексиканській затоці у 2010 році — близько 780 000 тонн нафти, найбільший морський розлив в історії США, збитки на десятки мільярдів доларів.

Стандартні методи боротьби — механічний збір, хімічні диспергатори, контрольоване спалювання — існують давно, але кожен має суттєві обмеження. Диспергатори не прибирають нафту — вони її топлять, переносячи проблему вглиб. Механічний збір повільний і залежить від погоди. Спалювання шкодить повітрю.

Автономні роботи, здатні діяти швидко і точково — особливо на ранніх стадіях розливу, поки пляма не розповзлась на сотні квадратних кілометрів — могли б радикально змінити ефективність реагування.

Чому природа виявилась кращим інженером

Electronic Dolphin — не перша спроба вчених підглянути рішення екологічних проблем у живої природи. Але ця розробка показова тим, що поєднує одразу два природні зразки і вирішує одну з головних технічних проблем — селективність фільтра.

Попередні розробки часто стикались з тим, що матеріал, який поглинає нафту, поглинає і воду — а це різко знижує ефективність і збільшує вагу. Мікроструктура, запозичена у морського їжака, цю проблему обходить елегантно.

Проєкт ще на стадії масштабування, і до реального застосування в морських умовах — з хвилями, течіями і перемінною погодою — потрібно пройти чимало тестів. Але напрямок заданий чіткий: майбутнє очищення океанів може виглядати як зграя автономних роботів-дельфінів, які безшумно курсують нафтовими плямами і повертаються на базу із повними резервуарами.

Поки австралійські інженери з надією дивляться у майбутнє автономних систем, досвід інших країн нагадує: навіть найбільш досконалі технології можуть дати збій через людський фактор або програмні помилки. Легендарна швейцарська точність несподівано похитнулася під час тестування цифрової демократії. У кантоні Базель-Штадт експеримент з електронним голосуванням замість прогресивного кроку вперед призвів до гучного скандалу. Система, що мала гарантувати прозорість, перетворилася на такий собі «цифровий сейф», ключі від якого просто зникли. Як наслідок — заблоковані результати виборів та відкрите кримінальне провадження, що поставило під сумнів надійність швейцарської ІТ-інфраструктури.

Читайте ще:

• Науковий прорив: Штучно вирощені фолікули: чи стануть вони остаточним вирішенням проблеми алопеції?
• Офісна розвідка: Чому уряд США використовує військові технології Palantir для розсадки працівників в офісах?
• Цифрова терапія: Як ChatGPT за рік допоміг більшій кількості жертв ритуального насильства, ніж офіційне слідство за десятиліття.