แนวทางใหม่แก้ปัญหาขยะในทะเล หุ่นยนต์เก็บขยะใต้น้ำอัตโนมัติ
นักวิจัยเยอรมนีพัฒนา หุ่นยนต์ AI เก็บขยะใต้น้ำ รับมือวิกฤติขยะทะเลกว่า 19 – 23 ล้านตันต่อปี เก็บขยะแม่นยำ ปลอดภัย ลดความเสี่ยงต่อคน และรักษาระบบนิเวศ
KEY
POINTS
- ทีมนักวิจัยจากเยอรมนีพัฒนาระบบหุ่นยนต์เก็บขยะใต้น้ำอัตโนมัติที่ขับเคลื่อนด้วย AI เพื่อเป็นแนวทางใหม่ในการแก้ปัญหาสิ่งแวดล้อมทางทะเล
- ระบบทำงานร่วมกันระหว่างเรือไร้คนขับ หุ่นยนต์ค้นหา และหุ่นยนต์ดำน้ำขนาดใหญ่เพื่อระบุตำแหน่งและเก็บกู้ขยะขึ้นสู่ผิวน้ำ
- หุ่นยนต์นี้ช่วยลดความเสี่ยงของนักประดาน้ำและลดผลกระทบต่อระบบนิเวศได้ดีกว่าวิธีดั้งเดิม โดยสามารถเก็บขยะขนาดใหญ่ได้ถึง 250 กิโลกรัม
ขยะในทะเล นับเป็นอีกหนึ่งปัญหาสิ่งแวดล้อมที่ยังอยู่ในภาวะวิกฤติและไม่มีวี่แววว่าจะดีขึ้น ด้วยแต่ละปีเรามีปริมาณขยะทิ้งสู่ทะเลเป็นจำนวนมหาศาล เฉพาะขยะพลาสติกอย่างเดียวก็คิดเป็นจำนวนถึง 19 – 23 ล้านตัน/ปี ยังไม่รวมเศษวัสดุ ก้นบุหรี่ ขยะประมง ไปจนขยะอิเล็กทรอนิกส์ต่าง ๆ
นี่เป็นหตุผลในการคิดค้นพัฒนาหุ่นยนต์ที่ช่วยเก็บขยะใต้น้ำโดยอัตโนมัติ
หุ่นยนต์เก็บขยะใต้น้ำจากเยอรมนี
ผลงานนี้เป็นของทีมวิจัยจาก Technical University of Munich (TUM) แห่งเยอรมนี ในโครงการ SEACLEAR 2.0 ที่ได้รับการสนับสนุนจากสหภาพยุโรป กับการคิดค้นหุ่นยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วย AI เพื่อให้สามารถจัดการเก็บกู้และนำขยะที่อยู่ใต้ทะเลขึ้นสู่ผิวน้ำโดยอัตโนมัติ
ระบบนี้ประกอบด้วยอุปกรณ์หลายชิ้นในกระบวนการทำงาน เริ่มต้นจากเรือไร้คนขับที่จะรับหน้าที่ขับเคลื่อนไปยังตำแหน่งที่กำหนด สามารถขับเคลื่อนอัตโนมัติพร้อมใช้คลื่นอัลตราโซนิกสแกนพื้นที่โดยรอบ พร้อมเป็นยานแม่ที่คอยจ่ายพลังงาน ประมวผล และส่งข้อมูลไปสู่อุปกรณ์อื่น
อันดับถัดมาเป็นหุ่นยนต์ค้นหาขนาดเล็กราว 50 เซนติเมตร ที่ได้รับการติดตั้งกล้องและโซนาร์ ช่วยในการตรวจสอบพื้นที่แม้ในน้ำขุ่น จากนั้นนำภาพที่ได้มาประมวลผลด้วย AI เพื่อใช้ในการระบุทิศทางและวัตถุที่อยู่ใต้น้ำ พร้อมแปลงภาพที่ได้ออกมาเป็นโมเดล 3 มิติ เพื่อประเมินตำแหน่งและความทนทานของวัตถุสำหรับการยึดจับ
จากนั้นหุ่นยนต์ดำน้ำขนาด 120 กิโลกรัม จะถูกส่งลงไปเพื่อเก็บกู้ขยะขึ้นมาบนผิวน้ำ ด้วยมือจับ 4 นิ้วที่มีแรงบีบถึง 4,000 นิวตัน รองรับการยกน้ำหนักสูงสุด 250 กิโลกรัม มีเซ็นเตอร์ตรวจวัดแรงกดที่จะผ่อนแรงไม่ให้ของที่เก็บกู้แตกหักเสียหาย พร้อมกังหันขนาดเล็ก 8 ตัวที่สร้างแรงขับเคลื่อน แล้วจึงนำมาวางไว้บนเรือเล็กที่จะคอยรับขยะที่เก็บกู้อีกครั้ง
นับเป็นระบบเก็บกู้ขยะใต้น้ำอัตโนมัติที่อาจเป็นส่วนหนึ่งในการช่วยพลิกฟื้นสิ่งแวดล้อมและระบบนิเวศใต้ทะเล
การเก็บกู้ขยะใต้ทะเล อีกหนึ่งเรื่องด่วนทางสิ่งแวดล้อม
เดิมการเก็บกู้ขยะใต้น้ำจะอาศัยกำลังของ นักประดาน้ำ หรือ เรือขุดลอก ในการเก็บกวาดขยะออกจากน่านน้ำ อย่างไรก็ตามการใช้นักประดาน้ำเป็นงานเสี่ยงอันตราย ทั้งปัญหาจากการดำน้ำ ถูกขยะมีคมบาด หรือสารพิษจากขยะที่เสี่ยงต่อสุขภาพ ครั้นจะใช้เรือลากอวนเพื่อขุดลอกก็อาจทำให้ระบบนิเวศใต้น้ำเสียหาย
นั่นเป็นเหตุผลในการคิดค้นผลักดันหุ่นยนต์เก็บขยะใต้ทะเลอัตโนมัติขึ้นมา ตลอดการดำเนินงานเป็นระบบขับเคลื่อนอัตโนมัติ สามารถเข้าสู่พื้นที่น้ำลึก มืด และหยิบจับขยะอันตรายขึ้นมาจัดการได้อย่างราบรื่น โดยไม่ต้องกังวลเรื่องอันตรายหรือผลกระทบทางสุขภาพที่ตามมาเหมือนนักประดาน้ำ
ตัวหุ่นรองรับการแบกน้ำหนักปริมาณามากและของขนาดใหญ่มากถึง 250 กิโลกรัม เมื่อรวมกับใบพัดและรอกที่ติดตั้งไว้บนเรือไร้คนขับ ช่วยให้แน่ใจว่าแม้แต่ขยะชิ้นใหญ่อย่างยางรถยนต์ จักรยาน หรือสกู๊ตเตอร์ไฟฟ้าก็สามารถถูกเก็บกู้และขนกลับขึ้นมาบนผิวน้ำได้อย่างราบรื่น พร้อมเซ็นเซอร์วัดแรงกดเรียลไทม์เพื่อให้แน่ใจว่าขยะจะไม่เสียหาย
อีกส่วนที่หุ่นยนต์เก็บขยะใต้ทะเลอัตโนมัติโดดเด่นคือ การรักษาสิ่งแวดล้อม จริงอยู่การขุดลอกอาจเก็บกวาดขยะได้เห็นผลและรวดเร็วกว่า แต่มักสร้างผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมเป็นวงกว้าง ขณะที่หุ่นยนต์จะอาศัยการประมวลผลด้วย AI ในการจำแนกวัตถุใต้ทะเลอย่างแม่นยำและเก็บเอาขยะขึ้นมาอย่างเดียว จึงรักษาสิ่งแวดล้อมโดยรวมได้ดีกว่ามาก
กลไกการทำงานทั้งการส่งข้อมูลและพลังงานจะมีศูนย์กลางอยู่ที่เรือไร้คนขับแล้วเชื่อมต่อด้วยสายเคเบิล แม้วิธีนี้จะยุ่งยากและขาดความคล่องตัว แต่ก็ช่วยให้แน่ใจว่าสัญญาณและข้อมูลจะไม่ถูกปัจจัยภายนอกรบกวน ช่วยให้ตัวหุ่นสามารถทำงานได้เสถียรและปลอดภัย สำหรับการทำงานภายใต้ระดับน้ำลึกรวมถึงพื้นที่ห่างไกล
ปัจจุบันโครงการหุ่นยนต์เก็บขยะใต้ทะเลเริ่มมีการทดสอบใช้งานจริง ในท่าเรือเมือง Marseille ประเทศฝรั่งเศส และสามารถเก็บกู้ซากขยะชิ้นใหญ่จากหน้างานขึ้นมาได้อย่างง่ายดาย ทางทีมวิจัยคาดว่า หุ่นยนต์ตัวนี้จะเป็นอีกหนึ่งอุปกรณ์สำคัญที่เข้าช่วยเหลือนักประดาน้ำในการเก็บขยะจากบริเวณน้ำลึกต่อไป
ที่มา
https://www.unep.org/plastic-pollution