Ακραίες συνθήκες ανάκτησης
Οι μηχανικοί αντιμετωπίζουν ασταθείς συνθήκες αποθήκευσης, διάβρωση και υποδομές δεκαετιών. Η προσπάθεια σηματοδοτεί μια από τις πιο σύνθετες επιχειρήσεις περιβαλλοντικής ανάκτησης της Γερμανίας και θα μπορούσε να διαμορφώσει μελλοντικές στρατηγικές καθαρισμού πυρηνικών όπλων παγκοσμίως.
Το ορυχείο Asse II παρουσιάζει ένα μοναδικά εχθρικό περιβάλλον. Οι θάλαμοι αποθήκευσης βρίσκονται εκατοντάδες μέτρα κάτω από το έδαφος. Η υγρασία και το αλάτι έχουν υποβαθμίσει τα δοχεία με την πάροδο του χρόνου. Ορισμένα βαρέλια παραμένουν στοιβαγμένα, ενώ άλλα βρίσκονται διάσπαρτα ή θαμμένα.
Αυτές οι απρόβλεπτες συνθήκες περιπλέκουν την ανάκτηση. Οι εργαζόμενοι δεν μπορούν να λειτουργήσουν με ασφάλεια απευθείας σε πολλές περιοχές, καθιστώντας τα τηλεχειριζόμενα συστήματα απαραίτητα.
Η Bilfinger σχεδιάζει μηχανήματα ειδικά για αυτήν την πρόκληση. Η εταιρεία κατασκευάζει έναν πολυλειτουργικό δοκιμαστικό εκσκαφέα για να χειρίζεται ευαίσθητες εργασίες ανάκτησης. Οι μηχανικοί θα το εξοπλίσουν με εξειδικευμένα εργαλεία, όπως αρπάγες, κοπτικά και κουβάδες.
Το σύστημα πρέπει να εξισορροπεί την αντοχή με την ακρίβεια. Πρέπει να κινεί εύθραυστα, ενδεχομένως διαρρέοντα βαρέλια χωρίς να προκαλεί περαιτέρω μόλυνση. Ταυτόχρονα, πρέπει να αντέχει σε διαβρωτικά περιβάλλοντα αλατιού και περιορισμένη ορατότητα.
Ρομποτική και συστήματα ελέγχου
Το Fraunhofer IOSB ηγείται της ρομποτικής και του αυτοματισμού. Το ινστιτούτο φέρνει εμπειρία από τη ρομποτική επικίνδυνων περιβαλλόντων, συμπεριλαμβανομένου του ερευνητικού προγράμματος ROBDEKON. Οι μηχανικοί ενσωματώνουν συστήματα σύντηξης αισθητήρων και τρισδιάστατης αντίληψης στις μηχανές. Αυτά τα εργαλεία βοηθούν τους χειριστές να κατανοήσουν το υπόγειο περιβάλλον σε πραγματικό χρόνο. Αντί να βασίζονται μόνο σε τροφοδοσίες κάμερας, οι χειριστές θα βλέπουν ένα λεπτομερές χωρικό μοντέλο.
Η αντίστροφη κινηματική παίζει βασικό ρόλο. Οι χειριστές μπορούν να καθοδηγούν τα εργαλεία σε μια θέση-στόχο διαισθητικά. Το σύστημα υπολογίζει αυτόματα τη διαδρομή κίνησης. Αυτό μειώνει το ανθρώπινο λάθος και βελτιώνει την αποτελεσματικότητα.
Η ομάδα σχεδιάζει επίσης να αυτοματοποιήσει επαναλαμβανόμενες εργασίες. Για παράδειγμα, το σύστημα θα μπορούσε να τοποθετεί τα ανακτημένα βαρέλια σε δοχεία μεταφοράς χωρίς χειροκίνητο έλεγχο. Αυτό μειώνει το φόρτο εργασίας του χειριστή και επιταχύνει τις λειτουργίες.
Τηλεχειρισμός και ψηφιακό δίδυμο
Το σύστημα επικεντρώνεται στην τηλεχειρισμό από ένα θάλαμο ελέγχου. Οι χειριστές θα εργάζονται σε ασφαλή απόσταση από ακτινοβολία και ασταθείς κατασκευές. Προηγμένα συστήματα υποβοήθησης θα καθοδηγούν τις ενέργειές τους.
Ένα ψηφιακό δίδυμο του συστήματος ανάκτησης προσθέτει ένα ακόμη επίπεδο ελέγχου. Οι μηχανικοί μπορούν να προσομοιώνουν κινήσεις, φορτία και περιβαλλοντικές συνθήκες πριν από την πραγματική ανάπτυξη. Αυτό επιτρέπει στις ομάδες να δοκιμάζουν σενάρια και να βελτιώνουν στρατηγικές χωρίς κίνδυνο.
Η Bilfinger κατασκευάζει επίσης ένα περιβάλλον δοκιμών που αναπαράγει τις συνθήκες του ορυχείου. Αυτή η ρύθμιση βοηθά στην ευθυγράμμιση μηχανικών συστημάτων, αισθητήρων και λογισμικού πριν από τη χρήση στο πεδίο. Το έργο υπογραμμίζει μια ευρύτερη μετατόπιση στον πυρηνικό καθαρισμό. Συνδυάζει ρομποτική, βαριά μηχανική και τεχνολογίες προσομοίωσης για την αντιμετώπιση προβλημάτων πέρα από τις τρέχουσες δυνατότητες.
Για το αμερικανικό κοινό, οι επιπτώσεις είναι σαφείς. Παρόμοιες προκλήσεις που σχετίζονται με τα απόβλητα υπάρχουν σε τοποθεσίες όπως το Hanford και άλλες εγκαταστάσεις της εποχής του Ψυχρού Πολέμου. Οι τεχνολογίες που αναπτύχθηκαν στη Γερμανία θα μπορούσαν να επηρεάσουν τις μελλοντικές προσπάθειες αποκατάστασης στις Ηνωμένες Πολιτείες.
Καθώς η ανάπτυξη συνεχίζεται, το έργο Asse II αποτελεί δοκιμαστική περίπτωση. Δείχνει πώς η προηγμένη μηχανική μπορεί να αντιμετωπίσει μακροχρόνιους περιβαλλοντικούς κινδύνους, διατηρώντας παράλληλα τους εργαζόμενους μακριά από κινδύνους.
www.worldenergynews.gr
