Een grote gele vis zwemt langzaam langs de golven van de ondiepe haven bij de stad Gijón in Noord-Spanje, langzaam kwispelend met zijn staart. Deze rustige zwemmer is niet gemaakt van vlees en bloed, maar van metaal en koolstofvezel. De gele vis is een robot, het nieuwste wapen van wetenschappers in de strijd voor een schoon milieu.
Een autonoom scheepsvoertuig werkt aan een moeilijke en belangrijke taak, het zoekt naar waterverontreiniging en geeft informatie daarover door aan de kust.
Hier in Spanje, in de haven van Gijón, wordt een prototype getest, dat in de toekomst de voorouder kan worden van een nieuwe eenheid van de marinepolitie.
“Het idee is om de vervuiling in realtime te volgen. Zodra iemand de chemicaliën laat vallen of er is een lek, kunnen we onmiddellijk een rapport ontvangen en uitzoeken waardoor het probleem is verholpen,”legt Luke Speller, Senior Research Scientist, BMT Group Research uit., een gediversifieerd adviesbureau.
Het bedrijf maakt deel uit van het Shoal-consortium, een door de Europese Commissie gefinancierde wetenschappelijke en zakelijke groep die de technologie voor deze onderwateractiviteiten heeft ontwikkeld.
"Momenteel worden in havens ongeveer één keer per maand watermonsters verzameld", vervolgt Dr. Speller. “En als tussendoor een schip dat de haven binnenkomt chemicaliën laat vallen of er treedt een lek op, zal de vervuiling zich overal verspreiden, tot aan de kustlijn. De robotvis zal de hele tijd in de haven zijn en constant controleren op milieuvervuiling."
De robot is ongeveer 1,5 meter lang en simuleert vrij nauwkeurig de beweging van een levende vis. Volgens Ian Dukes van de University of Essex, een andere partner in het consortium, is de robot geïnspireerd door de natuur. “Al miljoenen jaren hebben vissen hun hydrodynamische vorm geperfectioneerd en we hebben geprobeerd het na te bootsen door een robot te ontwikkelen. Ze zwemmen als vissen, zijn erg wendbaar en kunnen zelfs in ondiep water snel van richting veranderen."
Vergeleken met andere autonome onderwatervoertuigen hebben robotvissen nog andere voordelen.
Promotie video:
"Traditionele robots gebruiken propellers en motoren", zegt Dr. Duke. “We proberen de visvin te gebruiken om door het water te navigeren. De vin is een zeer effectief hulpmiddel, vooral in ondiep water en waar veel puin is. We kunnen werken in moeilijke omstandigheden, waarbij breuk van de propeller in de regel niet kan worden vermeden."
De robotvis gebruikt micro-elektrode-arrays om vervuiling te onderzoeken. In zijn huidige staat kan de robot fenolen en zware metalen zoals koper of lood detecteren, maar ook het zuurstofgehalte en het zoutgehalte van water bepalen. Het team van wetenschappers probeert echter bredere mogelijkheden te bereiken.
Dr. Speller legt uit: "We hebben het zo ontworpen dat het mogelijk is om chemische sensoren te vervangen die op iets anders zijn ingesteld, zoals sulfaten of fosfaten, afhankelijk van het wateroppervlak dat wordt bewaakt."
Nadat ze het probleem hebben "opgesnoven", gebruiken de robotvissen kunstmatige intelligentie om de bron op te sporen. Ze kunnen zelfstandig of in teamverband werken, met elkaar communiceren door middel van akoestische signalen en zich constant aan de wal melden.
In Gijón worden proeven gedaan om al deze technologieën te testen en gegevens te genereren om de ontwikkeling van robots te voltooien.
“Als we een prototype in handen hebben, weten we wat er moet gebeuren om het op het niveau van een compleet commercieel systeem te brengen. We hopen dat dit de komende jaren kan gebeuren”, zegt Dr. Speller. “In de toekomst zou ik graag multi-tasking robots zien die gericht zijn op het uitvoeren van meer dan één enge taak. Robots die tegelijkertijd kunnen zoeken en redden, duikers kunnen volgen en vervuiling kunnen volgen.
Het Department for the Environment, Food and Rural Affairs (Defra) schat dat alleen al in Engeland en Wales de watervervuiling in rivieren, kanalen, meren en kustwateren £ 1,3 miljard per jaar kost. …
Het zal enige tijd duren voordat robots permanente bewoners van waterlichamen worden. Elk prototype kost ongeveer £ 20.000 tegen de huidige prijzen, hoewel de kosten naar verwachting zullen dalen wanneer de productie begint.
Een bijkomende moeilijkheid is de onvoldoende capaciteit van de accu's. Tot nu toe moeten robotvissen ongeveer elke 8 uur worden opgeladen.
Volgens Richard Harrington van de Marine Conservation Society hebben robotvissen een geweldige toekomst als ze de bovengenoemde obstakels kunnen overwinnen. Volgens hem: “Havens, havens en riviermondingen kunnen in de toekomst plaatsen worden voor regelmatige monitoring van verontreinigende stoffen. Op afstand bediende apparaten kunnen snel worden ingezet in ondiepe waterlichamen, waardoor tijdig kan worden gereageerd en corrigerende maatregelen kunnen worden genomen."