Spojrzenie w przeszłość może wskazać drogę do niezbadanych skarbów Europy
Na przestrzeni wieków ludzie wydobywali z Ziemi minerały i metale, aby realizować dzięki nim innowacyjne rozwiązania. Z biegiem czasu postępy w dziedzinie ich wydobycia, wzbogacania i wytapiania obniżyły koszty wydobycia, a popyt doprowadził do powstania nowych rynków, takich jak rynek metali ziem rzadkich, dzięki któremu powstają ekologiczne technologie. Pomimo tego, że wiele opuszczonych kopalń może skrywać cenne dla naszej gospodarki skarby, ich zalanie utrudnia, jeśli nie uniemożliwia, prowadzenie w nich prac górniczych przez ludzi. W ramach finansowanego ze środków UE projektu UNEXMIN opracowano bezpieczną, przyjazną dla środowiska i opłacalną alternatywę – system UX-1. Autonomiczne roboty podwodne będą rozpoznawać, które spośród tych kopalń mają potencjał. Ich ponowne otwarcie mogłoby pobudzić gospodarkę UE i zmniejszyć zależność Europy od importowanych surowców krytycznych.
Roboty badawcze eksplorują i badają zalane kopalnie
Zaawansowana platforma UNEXMIN, w skład której wchodzi wiele robotów, została opracowana w celu badania zalanych kopalń i pozyskiwania danych geologicznych. Wspólna praca wielu robotów służy dwóm kluczowym celom. Pozwala na rozłożenie obciążeń w taki sposób, aby każdy z nich mógł pracować dłużej i z większą niezawodnością, a jednocześnie przyspiesza zbieranie danych przez rozproszony zespół badający jednocześnie wiele korytarzy i chodników. Uczestnik projektu, Luís Lopes, wyjaśnia: „Możliwości lokalizacji, mapowania i nawigacji w czasie rzeczywistym w połączeniu z oprogramowaniem percepcyjnym i badawczym pozwalają systemowi UX-1 na prowadzenie samodzielnej eksploracji i analizy skomplikowanych i niebezpiecznych środowisk podwodnych”. Pojedynczy moduł systemu UX-1 o kulistym kształcie i średnicy około 60 cm waży około 112 kg i może pracować nawet do pięciu godzin. „Po każdej misji dane są przetwarzane za pomocą specjalnie opracowanego oprogramowania, które tworzy trójwymiarowe mapy i modele środowisk kopalnianych oraz przeprowadza analizę geologiczną składu chemicznego wody i dostarcza informacje na temat właściwości ścian kopalni. Opracowane przez nas połączenie układów nawigacji oraz sprzętu badawczego było dotychczas niespotykane w robotach tej wielkości, a nawet dużo większych jednostkach”, dodaje koordynator projektu Norbert Zajzon.
Zejście w głębiny, by stanąć na wysokości zadania
W ramach projektu UNEXMIN wielozadaniową platformę UX-1 testowano w bardzo zróżnicowanych i złożonych środowiskach na terenie pięciu obiektów testowych, wśród których znalazł się jeden z obiektów światowego dziedzictwa z listy UNESCO zlokalizowany w Słowenii, a także rozbudowany układ jaskiń termalnych na Węgrzech. Jak mówi Lopes, „najbardziej ekscytujące odkrycia miały miejsce w kopalni Ecton w Wielkiej Brytanii, zamkniętej od ponad 150 lat. Doprowadziły one do nowego zrozumienia procesu mineralizacji oraz tektoniki i geologii strukturalnej regionu, a także wyjaśniły sposób funkcjonowania kopalni w XVIII i XIX wieku”. W sumie system UX-1 wykonał 50 zanurzeń, badając 5000 metrów szybów i chodników w ciągu 98 godzin, zbierając w tym czasie około 9 TB danych.
Szeroko zakrojone i ewoluujące korzyści
Poza przedsiębiorstwami górniczymi system UX-1 może na wiele sposobów wspierać zarówno przedsiębiorstwa publiczne, jak i prywatne. Zajzon wyjaśnia: „Urzędy geologiczne, organy rządowe i uniwersytety mogą wykorzystywać te dane do celów edukacyjnych. Przedsiębiorstwa wodociągowe mogą dokonywać inspekcji swoich rurociągów, firmy zajmujące się ochroną środowiska mogą analizować podwodne zagrożenia dla społeczeństwa, a nawet ośrodki turystyczne mogą wykorzystywać te dane do celów marketingowych skierowanych do potencjalnych gości”. Zespół zapewnił sobie fundusze na dalszy rozwój ze strony EIT RawMaterials, największego na świecie konsorcjum zajmującego się surowcami. W międzyczasie UNEXMIN GeoRobotics, przedsiębiorstwo typu spin-off, umożliwi komercyjne wykorzystanie obecnej technologii UNEXMIN.
Słowa kluczowe
UNEXMIN, kopalnia, robot, dane, podwodne, górnictwo, autonomiczne, nawigacja, zalane kopalnie, geologiczne, metale ziem rzadkich, mapy 3D