Nowy sposób wykrywania wycieków ropy naftowej w okolicach portów i obszarów przybrzeżnych
Nielegalne zrzuty i przypadkowe wycieki ropy naftowej z tankowców są szkodliwe dla środowiska morskiego. Kiedy uda się je wreszcie powstrzymać? Niedawne wydarzenia – między innymi wyciek ropy naftowej w pobliżu Mauritiusa w pierwszej połowie 2020 roku i zanieczyszczenie 90 % 190-kilometrowego izraelskiego wybrzeża Morza Śródziemnego smołą w lutym 2021 roku – nie napawają optymizmem. Istnieje jednak szansa, że użycie nowych technologii, takich jak satelity systemu obserwacji Ziemi (EO) i zdalnie sterowane pojazdy monitorujące, przyczyni się do poprawy obecnej sytuacji. Konwencjonalne metody, jakich władze używają do monitorowania wycieków ropy naftowej, polegają na prowadzeniu lokalnego nadzoru z użyciem samolotów i statków. Są one jednak dalekie od doskonałości. Choć w ciągu roku popularne media donoszą o zaledwie kilku tego typu zdarzeniach, eksperci szacują, że rocznie na całym świecie dochodzi do wycieku ponad 4,5 miliona ton ropy naftowej. Ioannis Dontas, starszy konsultant w firmie Aratos.Net Ltd, spółki zależnej przedsiębiorstwa Aratos Group, uważa, że opóźnienia w wykrywaniu takich zdarzeń wynikają zwykle z odstępu czasowego między wyciekiem a jego ujawnieniem, niekorzystnych warunków pogodowych uniemożliwiających loty oraz ograniczonych zasobów. W ciągu ostatnich kilku lat nastąpił niezwykle szybki rozwój technologii. Obrazy uzyskiwane z użyciem radaru z aperturą syntetyczną (SAR) stosuje się do monitorowania wód oceanicznych, ścieków i wycieków ropy naftowej. Ponadto obecnie można je łączyć z obrazami optycznymi pochodzącymi z satelitów EO, takich jak Copernicus Sentinel. Zdalnie sterowane pojazdy to kolejna nowinka technologiczna, której można używać w różnych środowiskach morskich do tworzenia map ryzyka i wspomagania systemów ostrzegawczych. Nigdy jednak nie połączono wszystkich tych rozwiązań w jednym systemie, który mógłby zaspokoić potrzeby władz odpowiedzialnych za porty i obszary przybrzeżne. „Istnieje wyraźna potrzeba opracowania zintegrowanego rozwiązania”, mówi Dontas, który jest też koordynatorem projektu IMPRESSIVE (Integrated Marine Pollution Risk assessment and Emergency management Support Service In ports and coastal enVironmEnts). „Dzięki takiemu systemowi władze portowe, właściwe organy administracyjne i podmioty z sektora morskiego mogłyby stale prowadzić monitorowanie i nadzór wokół portów”.
W pełni zautomatyzowane rozwiązanie
Najważniejszą innowacją w systemie IMPRESSIVE jest użycie danych gromadzonych przez satelity EO i zdalnie sterowanych pojazdów na potrzeby nadzorowania okolic portów. „Autonomiczne pojazdy nawodne (ASV) i bezzałogowe statki powietrzne (UAV) to wydajniejsza i tańsza alternatywa dla monitorowania jakości wody i identyfikowania źródeł zanieczyszczeń z wykorzystaniem statków. Ponadto opracowaliśmy rozwiązanie, które gromadzi i łączy dane pochodzące z wielu platform satelitarnych EO, czujników znajdujących się w powietrzu i na poziomie morza, a także pełnego zestawu małoskalowych modeli hydrodynamicznych opartych na produktach CMEMS”, wyjaśnia Dontas. Dzięki takiej unikalnej kombinacji zespół projektu może przygotowywać dane opisujące obserwowany obszar niemal w czasie rzeczywistym i w oparciu o w pełni zautomatyzowany proces. Platforma IMPRESSIVE zawiera mapy, statystyki, dane przestrzenne i alarmy dotyczące monitorowanego obszaru. Użytkownicy mogą przeglądać, wyświetlać i analizować te informacje, a także zamawiać dodatkowe dane. Technologia ma być zademonstrowana w ramach trzech wdrożeń pilotażowych. W portowym mieście Rafina w Grecji zespół projektu wykorzystał odpowiednie dane satelitarne, by ocenić pierwszą działającą wersję platformy IMPRESSIVE i modele hydrodynamiczne będące jej częścią. We włoskim Tarencie przetestowano monitorowanie z powietrza z użyciem urządzeń UAV w oparciu o dane EO. Trzecie i ostatnie wdrożenie zrealizowane zostanie w Puerto de la Luz na Wyspach Kanaryjskich. Będzie ono stanowiło połączenie wszystkich źródeł danych i środków technicznych opracowanych w ramach projektu. Uruchomienie drugiego i trzeciego wdrożenia pilotażowego zostało opóźnione ze względu na pandemię COVID-19. Zespołowi udało się jednak przeprowadzić wstępne testy modułów odpowiedzialnych za wykrywanie ścieków i wycieków ropy naftowej oraz ostrzeganie o nich. „Działają one bardzo skutecznie, czego dowodzi 281 akwizycji danych SAR wykonanych przez konstelację satelitów Sentinel-1 od czerwca 2020 roku”, dodaje Dontas. Gdy wszystkie prace nad systemem IMPRESSIVE zostaną zakończone, niewątpliwie spotka się on z dużym zainteresowaniem władz portowych, które zazwyczaj wykorzystują załogowe statki i stacjonarne punkty pomiarowe. „Z tego, co nam obecnie wiadomo, w Europie nie ma portów dysponujących podobnym zestawem narzędzi. Choć nasze rozwiązanie będzie rozwijane i testowane na terenie Europy, systemu będzie można używać w portach i na obszarach przybrzeżnych na całym świecie. Naszym celem jest wejście na globalny rynek i wykorzystanie ogromnych możliwości, które on oferuje”, podsumowuje Dontas.
Słowa kluczowe
IMPRESSIVE, wyciek ropy naftowej, port, obszar przybrzeżny, zanieczyszczenia, monitorowanie, system obserwacji Ziemi, Copernicus, ASV, UAV
