Nachricht

May 31, 2023

Solarenergie treibt kleinen, aber mächtigen Wasserreinigungsroboter an

Solarenergie schickt Roboter zur Hafenreinigung und anderen Aufgaben

Solarenergie schickt Roboter zur Hafenreinigung und anderen Umweltaufgaben.

Von

Veröffentlicht

Nach seinem Sieg bei der Weltmeisterschaft 2022 bereitet sich das argentinische Land nun darauf vor, das massive Problem der Plastikverschmutzung in den Wasserstraßen rund um Südamerika und die Karibik anzugehen. Die führende akademische Einrichtung des Landes, die La Plata National University, hat sich mit dem Unternehmen Recyclamar Pampa Argentina zusammengetan, um Solarenergie für einen selbstfahrenden Wasserreinigungsroboter einzusetzen.

Das neue Solarstromprojekt verbindet die Abfallwirtschaftsexperten von Recyclamar Pampa mit dem Institut für Forschung in Elektronik, Steuerung und Signalverarbeitung der Universität, das sich unter anderem um das autonome Steuerungssystem kümmerte.

Dem Roboter autonomen Betrieb zu verleihen, war eine komplexe technische Leistung, die maßgeschneiderte Modelle, Steuerungen und die Anwendung von Algorithmen für die Bordsensoren erforderte.

Der Roboter ist für das Auffangen von schwimmendem Abfall, einschließlich Mikroplastikpartikeln und Kohlenwasserstoffen, sowie von Plastikflaschen und anderen schwimmenden Abfällen konzipiert. Das Gerät kann auch unter Wasser liegende Schwimmkörper bis zu einer Tiefe von etwa 40 Zentimetern (etwas mehr als 15 Zoll) erreichen.

Die Entscheidung wurde getroffen, sich auf Oberflächengewässer und oberflächennahe Gewässer zu konzentrieren, da sich dort in Flüssen, Lagunen und Häfen der Großteil der schwimmfähigen Trümmer ansammelt.

Obwohl das Engineering eine komplexe Aufgabe war, ist das Konzept relativ einfach. Es ist wie ein Roomba, aber mit Solarenergie.

Dr. Juan Luis Rosendo vom Institut für Elektronikforschung erklärt: „Der Betrieb ähnelt dem eines Heimroboter-Staubsaugers, allerdings mit den Schwierigkeiten, die mit der Bewegung in einem flüssigen Medium und unstrukturierten Umgebungen wie Häfen und Flüssen verbunden sind, wo es zu äußeren Störungen kommt.“ vorhanden und muss über die Steuerung des Roboters kompensierbar sein.“

Unter sonst gleichen Bedingungen hätte der Wasserreinigungsroboter mit einem Benzin- oder Dieselmotor oder vielleicht komprimiertem Erdgas oder Wasserstoff-Brennstoffzellen ausgestattet sein können.

Angesichts des Umweltzwecks des Roboters kam fossile Energie jedoch nicht in Frage.

Brennstoffzellen würden eine emissionsfreie Fahrt ermöglichen, mit der Ausnahme, dass Wasserstoffkraftstoff typischerweise aus Erdgas gewonnen wird. Argentinien ist eines der Länder, die eine führende Position auf dem aufstrebenden Markt für grünen Wasserstoff anstreben, aber Gas wird auch in naher Zukunft weiterhin dominieren.

Selbst wenn grüner Wasserstoff verfügbar wäre, wäre Solarenergie immer noch besser für einen Wasserreinigungsroboter geeignet, auch weil die Solarpaneele eine gut sichtbare Präsentation des Geräts bieten würden.

Darüber hinaus müsste ein wasserbasierter Roboter mit Solarenergie nicht zu einer Tankstelle zurückkehren, um Energie zu tanken.

Argentiniens neuer Wasserreinigungsroboter ist nur ein Beispiel für die Verschmelzung von Solarenergie mit Robotergeräten, die Umweltaufgaben übernehmen. In einer besonders interessanten Neuigkeit bereitet sich das US-Startup Aigen auf die Einführung einer „skalierbaren, solarbetriebenen Robotikplattform für Landwirtschaft und Bodenregeneration“ vor und verfügt über Startkapital in Höhe von 4 Millionen US-Dollar.

Die Seed-Runde fand letzten Januar statt und wurde von der globalen Kapitalgesellschaft NEA zusammen mit den Firmen AgFunder, Global Founders Capital und ReGen Ventures angeführt.

Bei der regenerativen Landwirtschaft handelt es sich um eine Reihe von Prinzipien, die auf die Erhaltung und Verbesserung der Bodengesundheit abzielen. Regenerative Techniken sind seit Generationen am Rande der Big Ag anzutreffen. Ein plötzlicher Anstieg des Interesses an der Kohlenstoffbindung hat die Gewinne von Investitionen in die Bodenregeneration verbessert, was erklärt, warum führende Akteure in der globalen Agrarindustrie plötzlich ihre Ohren spitzen.

Der Big Ag-Ansatz passt gut zum Geschäftsmodell von Aigen. Die Aigen-Roboter sind mehr als ein solarbetriebener Unkrautvernichter, sie reduzieren oder eliminieren chemische Zusatzstoffe und reduzieren oder beseitigen den Bedarf an großen Erdstampfmaschinen.

„Die Technologie von Aigen nutzt erstklassige KI und Robotik, um eine elegante Lösung für mehrere der größten Probleme der Menschheit zu bieten. Ihr Produkt setzt die Superkräfte der Natur frei, um erhebliche Mengen atmosphärischen Kohlenstoffs auf planetarischer Ebene zu binden“, erklärte Andrew Schoen, ein NEA-Partner.

Aigen zitiert eine IPCC-Studie, die darauf hinweist, dass 60–75 % des im Boden verankerten Kohlenstoffs in landwirtschaftlichen Flächen „verloren“ gegangen sind.

Die Landwirtschaft gehört zu den wenigen Branchen, die das Potenzial haben, im CO2-negativen Modus profitabel zu arbeiten, bemerkt Aigen-Mitbegründer Rich Wurden, zu dessen Lebenslauf die Arbeit an den Tesla-Modellen S, X und 3 gehört.

Bleiben wir beim zweiten Gedanken bei Solarenergie und Robotern. Eine weitere interessante Neuentwicklung im Bereich Solar-plus-Roboter betrifft einen neuen Ansatz für die Gestaltung von bodenmontierten Solarkraftwerken im Versorgungsmaßstab. Anstatt Solarmodule mit unterschiedlichem Neigungswinkel über dem Boden auf Rahmen zu stützen, hat das Startup Erthos aus Arizona eine neue roboterfreundliche PV-Formel entwickelt, bei der Solarmodule flach direkt auf dem Boden platziert werden.

Erthos gibt an, dass zu den Vorteilen seines Earth Mount Solar „geringere Kapitalkosten, die Eliminierung von Risiken bei der unterirdischen Installation (keine Stahlpfahlfundamente), keine komplexen beweglichen Teile (wie Motoren, Getriebe, Aktuatoren und Dämpfer) und eine höhere Leistungsdichte gehören.“ Fläche (mit einem Bodenbedeckungsgrad von mehr als 90 %, was einem durchschnittlichen Energiegewinn von 114 % pro Acre entspricht) und einem vereinfachten Installationsprozess mit proprietären laminierten PV-Kabelbaugruppen, die das Ziehen von Gleichstromkabeln, Feldanschlüssen von MC4-Steckern und Kabelbindern überflüssig machen , Feldbeschriftung und Kabelverwaltungsaufgaben.“

Das ist ein ziemlicher Schluck. Wenn es um Wartung geht, kommen die Roboter ins Spiel. Das Freihalten von PV-Anlagen von Staub und Schmutz ist ein wichtiges Betriebsmerkmal von Solaranlagen. In regnerischen Klimazonen stellt dies kein besonderes Problem dar, aber in vielen Teilen der Welt müssen PV-Betreiber die Reinigungskosten einkalkulieren.

Das flache, dicht gepackte Design der PV-Arrays von Erthos eröffnet neue Möglichkeiten für den effizienten Einsatz wasserloser Roboterkehrmaschinen. Die Roboter sind so konzipiert, dass sie während der Fahrt Daten über die Paneele sammeln und so bei der frühzeitigen Behebung etwaiger Probleme helfen.

Natürlich wäre keine Erwähnung von Solarenergie und Robotern vollständig, ohne die NASA zu erwähnen, die seit dem Start des Vanguard-Satelliten im Jahr 1958 die frühen Stadien der PV-Innovation zur Stromversorgung verschiedener Robotergeräte vorangetrieben hat.

Die Mondrover der 1970er Jahre wurden mit Batterien angetrieben. Seit den 1990er-Jahren waren die Rover, die ihren Dienst auf dem Mars antraten, mit PV-Modulen ausgestattet, und seitdem hat die Solarenergie auf dem Roten Planeten ihren Stempel aufgedrückt.

Der PV-betriebene Opportunity Rover erregte 2019 großes Aufsehen, als er angeblich eine letzte, tragische Botschaft vom Mars gesendet hatte. Opportunity hatte das Gelände 15 Jahre lang untersucht.

Dieses Jahr war der Insight Rover an der Reihe, seinen Schild abzugeben. Am 19. Dezember berichtete die NASA, dass InSight nicht reagierte. Der Roboter hatte nach einem heftigen Staubsturm monatelang mit einer schwindenden Stromversorgung zu kämpfen.

„… es wird angenommen, dass InSight sein Betriebsende erreicht hat“, berichtete die NASA etwas düster. „Es ist nicht bekannt, was die Änderung seiner Energie verursacht hat; der letzte Kontakt der Mission mit dem Raumschiff war am 15. Dezember 2022.“

Vielleicht wird die nächste Mars-Mission einen Rettungsroboter mit Besen und Feuchttüchern beinhalten.

Folgen Sie mir auf Trainwreck Twitter @TinaMCasey (vorerst).

Finden Sie mich auf LinkedIn: @TinaMCasey oder Mastodon: @Casey oder Post: @tinamcasey

Bildnachweis: Wasserreinigungsroboter mit Solarpaneelen, mit freundlicher Genehmigung der La Plata National University.

Tina ist spezialisiert auf militärische und unternehmerische Nachhaltigkeit, Spitzentechnologie, neue Materialien, Biokraftstoffe sowie Wasser- und Abwasserfragen. Die geäußerten Ansichten sind ihre eigenen. Folgen Sie ihr auf Twitter @TinaMCasey und Spoutible.

Machen Sie Werbung mit CleanTechnica, um Ihr Unternehmen monatlich Millionen von Lesern vorzustellen.

Wir haben einen Moment in der Geschichte erreicht, an dem unser Handeln über die Lebensfähigkeit unseres Planeten und das Leben auf ihm entscheiden wird – und um sicherzustellen, dass ...

Solarenergie und Landwirtschaft waren in letzter Zeit einer meiner Interessen. Es ist eine himmlische Kombination, und wir sollten noch viel mehr davon sehen ...

Dr. Lyndsey McMillon-Brown hatte gehofft, etwas anderes als Senfgelb zu sehen. Als der NASA-Forschungselektroingenieur das Foto eines kleinen ... öffnete.

NeuroTech hat kürzlich den Zayed-Nachhaltigkeitspreis 2023 für sein intelligentes Energiemanagementsystem gewonnen, das Al-basierte Algorithmen und Blockchain-basierte Transaktionen nutzt, um rund um die Uhr...