Ponad 20 milionów euro wydaje Unia Europejska na instalację i testy autonomicznej technologii na dwóch statkach
Równowartość 200 milionów koron otrzymała norweska Grupa Kongsberg w ramach unijnego projektu „Horyzont 2020”. Norwegia jako kraj stowarzyszony z UE może ubiegać się o fundusze unijne.
Norweski klaster morski, którego częścią jest Kongsberg, jest jednym z liderów w dziedzinie autonomicznej żeglugi. Projekt pod nazwą „Autoship” ma na celu realizację wdrażania autonomicznych statków nowej generacji i stworzyć mapę drogową komercjalizacji autonomicznej żeglugi w UE w ciągu najbliższych pięciu lat.
W ramach projektu odpowiednie systemy mają być zainstalowane na dwóch autonomicznych statkach wykorzystywanych w żegludze przybrzeżnej. Pierwszy z nich, Eidsvaag Pioneer pływa wzdłuż wybrzeża Norwegii oraz na obszarach fiordów, gdzie przewozi pasze dla ryb. Drugi to belgijska barka paletowa firmy Blue Line Logistics NV. Działa na kanałach w Europie, transportując towary do i z dużych portów kontenerowych. Z szacunków wynika, że tylko ta jedna barka przyczyni się do zniknięcia z dróg około 7,5 tysiąca ciężarówek, a to zmniejszy zatory komunikacyjne i emisje spalin.
Autonomiczny, czyli jaki?
Projekt firmy Kongsberg to jeden z wielu realizowanych w Europie. Zanim jednak do nich przejdziemy należy rozróżnić te projekty pod względem wykorzystanej technologii. Innowacyjne statki dzielone są na inteligentne, bezzałogowe w tym zdalnie sterowane oraz autonomiczne.
Na statkach inteligentnych instaluje się oprogramowanie, które steruje różnymi systemami okrętowymi i wspiera decyzje kapitana. Pierwszy taki inteligentny rudowiec został już zbudowany w 2018 roku pod nadzorem norweskiego konsorcjum DNV GL.
Fiński prom Falco autonomicznie wykonywał manewry nadzorowane przez operatora z ośrodka lądowego w Turku
Z kolei statek bezzałogowy to jednostka zdalnie sterowana przez operatora z portu. Na razie takie statki mają załogi, ale w celach testów instaluje się specjalne oprogramowanie, które pozwala zdalnie sterować statkiem. Aktualnie trwają próby użycia ich do zaopatrywania platform wiertniczych. Początki takich projektów sięgają 2013 roku. Kilkanaście miesięcy temu bezzałogowa jednostka USV Maxlimer przepłynęła przez Kanał Angielski z Tollesbury do Ostendy.
Natomiast statek autonomiczny jest sterowany i nadzorowany przez pokładowy system komputerowy, wyposażony w inteligentne oprogramowanie, bez udziału człowieka. System steruje całym procesem eksploatacji statku od załadunku w porcie po wyjście z portu, rejs i dopłynięcie do portu docelowego, włącznie z rozładunkiem.
Europa testuje głównie na północy
Badania i projekty statków bezzałogowych rozpoczęto kilkanaście lat temu. W 2013 roku pojawił się pierwszy projekt pod nazwą AAWA – Advanced Autonomous Waterborn Applications – od Rolls-Royce. Powstało wtedy też pierwsze centrum doświadczalne, z którego było można sterować ruchem statków. Obecnie Rolls-Royce wykonuje m. in. testy autonomicznych rozwiązań na statkach już istniejących oraz projektuje lądowe centra monitoringu i sterowania, a także urządzenia do autonomicznego cumowania statków czy przeładunku.
Takie testy instalowania oprogramowania na promie miały miejsce już w Finlandii. Firmy Rolls-Royce i Finferries przeprowadziły testy autonomicznego sterowania promem samochodowym w grudniu 2018 roku. Fiński prom Falco autonomicznie wykonywał manewry nadzorowane przez operatora z ośrodka lądowego w Turku. Jednocześnie Finowie przeprowadzili także w grudniu 2018 roku próby autonomicznego sterowania promem Suoemnlinna II, na razie bez pasażerów. System sterowania pochodził od firmy ABB. Automatyczne sterowanie testują także Holendrzy na Morzu Północnym. Takie próby przeprowadzono w marcu 2019 roku za pośrednictwem statku dostawczego SeaZip3.
Intensywne prace trwają też w Norwegii. Od 2017 roku konsorcjum DNV GL projektuje statek Re-Volt. To zdalnie sterowany kontenerowiec o napędzie elektrycznym, zdolny przewozić do 100 kontenerów. Wspomniany Kongsberg jest w trakcie projektowania bezzałogowego kontenerowca Yara Birkeland dla firmy Yara produkującej nawozy. Pierwsze testy modelu odbyły się w 2018 roku. Ma on przewozić nawet 120 kontenerów i poruszać się po norweskich fiordach. Trasa będzie zamknięta lub kontrolowana, aby nie doszło do jakiejkolwiek kolizji. Koncern Yara obliczył, że aby przewieźć całą roczną produkcję nawozu do portów docelowych potrzeba 40 tysięcy ciężarówek. Statek autonomiczny ma je zastąpić.
Polski wkład w prace nad autonomią
Firma Kongsberg odpowiedzialna za kilka autonomicznych projektów w Europie ma także swoją placówkę w Szczecinie – Kongsberg Maritime Poland. Jednak Norwegowie nie chcieli potwierdzić, czy jakiekolwiek prace dla autonomicznych okrętów są tam prowadzone. Z kolei działania w kierunku budowy autonomicznych statków realizuje szczecińska Akademia Morska.
Aby przewieźć całą roczną produkcję nawozu do portów docelowych potrzeba 40 tysięcy ciężarówek. Statek autonomiczny ma je zastąpić
W styczniu 2018 roku powstał pierwszy polski doświadczalny projekt autonomicznego kontenerowca – masowca. Docelowo statek miałby mieć ok. 79 metrów i przewozić do stu kontenerów. Dla potrzeb badań w Akademii Morskiej w Szczecinie zbudowano kilkumetrowy model takiego statku, testowany przez kilkanaście miesięcy na różnych basenach i akwenach. Pod koniec grudnia 2019 odbył się pierwszy test programu komputerowego do autonomicznego sterowania modelem statku na jeziorku Głębokie w Szczecinie. Na razie prace trwają i nie wiadomo czy kiedykolwiek wyjdą poza projekt modelu.
Po co nam autonomiczne statki?
Cel, jaki przyświeca firmom, które zajmują się statkami autonomicznymi to przede wszystkim większe bezpieczeństwo, zmniejszenie kosztów oraz ekologia. – Przewiduje się, że dzięki takim statkom będzie mniej wypadków morskich. Szacunki wskazują, że nawet 90 proc. wypadków i katastrof jest spowodowanych obecnością człowieka na pokładzie statku, więc jeśli statkiem będzie kierował komputer, to zakładamy, że tych wypadków będzie mniej. Druga sprawa to zmniejszenie kosztów eksploatacji. Utrzymanie załóg na statku kosztuje. Jeżeli statek będzie projektowany bez załogi, będzie on tańszy i w całkiem inny sposób zaprojektowany. W przypadku statków autonomicznych bardzo często mówi się także o statkach zeroemisyjnych czyli zero spalin, zero hałasu, zero wycieków olejowych. Ma być to statek przyjazny dla środowiska – uważa prof. Tadeusz Szelangiewicz, kierownik katedry Oceanotechniki i Budowy Okrętów z Akademii Morskiej w Szczecinie.
Należy pamiętać, że autonomiczne statki to także wiele problemów. W przyszłości napęd elektryczny, który dziś jest mocno promowany nie wystarczy, aby zarządzać potężnymi kontenerowcami na rejsach oceanicznych. Trzeba też zwrócić uwagę na odpowiednie zabezpieczenie statków pod kątem łączności radiowej, odpornych na różne zakłócenia i próby ingerencji w cyberbezpieczeństwo. Także infrastruktura portowa będzie wymagała całkowitej przebudowy. A to oznacza ogromne koszty. Na razie trudno więc mówić o rewolucji w autonomicznym transporcie morskim.
– Wdrażanie systemów autonomicznego sterowania będzie odbywać się etapami. Poziom autonomiczności statku bezzałogowego w czasie eksploatacji będzie zmienny w pierwszym etapie z powodu zbyt małego doświadczenia i być może niedoskonałości algorytmów sterujących. Jak również z powodu różnych zagrożeń lub trudnych zadań w czasie eksploatacji. Nadal nie ma też przepisów które by dopuszczały do ruchu tego typu statki. Takie przepisy dopiero powstają – zaznaczył prof. Szelangiewicz podczas Forum Bezpieczeństwa Przemysłu Morskiego 2020 w Gdyni.
Eksploatacja statków bezzałogowych będzie też wymagała budowy lądowych centrów do monitorowania i przejmowania zdalnego sterowania. W tym celu będą potrzebni wysoko wykwalifikowani operatorzy, których dziś jeszcze nie ma na rynku pracy.
Jak prognozuje prof. Szelangiewicz w 2025 roku jednostki autonomiczne mają wypłynąć na otwarte morze, a nie tylko być stosowane w żegludze przybrzeżnej.