Seguro como el auto sin conductor, los barcos robot están llegando. Flotas de pequeños drones eólicos están dando vueltas alrededor del océano, registrando el clima y los datos actuales. Una compañía noruega planea introducir transbordadores autónomos en 2018. Y Rolls Royce y otras compañías de construcción naval están diseñando conceptos y escribiendo libros blancos que visualizan el futuro de los barcos autónomos.
El potencial de estos barcos es alto, y los usos potenciales varían. ¿Cómo lucirán ellos? ¿Cuán diferentes serán realmente?
La respuesta es, depende. Los barcos ya están utilizando la asistencia de navegación, y comenzarán a actualizarse para un mayor control robótico, de forma similar a cómo los fabricantes de automóviles comenzaron con la asistencia de carril y las funciones de estacionamiento automático. Pero cuando los constructores navales comiencen a construir embarcaciones específicamente para uso autónomo, una serie de nuevas características estarán disponibles o serán necesarias, y otras desaparecerán.
"No estamos limitados por las mismas limitaciones que tiene una embarcación tripulada", dice Oskar Levander, vicepresidente de innovación de Rolls Royce Marine. "Con lo que se termina es una máquina muy eficiente y eficiente".
Dos barcos a control remoto de Rolls Royce pasan en el agua. (Rolls Royce) Esta no es una o una situación. Los aspectos de tres oportunidades principales se mezclarán y combinarán: control autónomo o autoconducción; operación remota, similar a pilotar un dron; y reducción o eliminación de tripulaciones, que incluso pueden abordar o partir de la embarcación.
Una forma que podría parecer, dice Levander, es una especie de híbrido. Un barco en mar abierto, que viaja principalmente en línea recta con poco en su camino, será controlado por una computadora a bordo, con la supervisión ocasional de un operador con base en tierra que puede administrar cientos de barcos diferentes a la vez. En lo que respecta al puerto, o ingresa a un área congestionada, podrían suceder varias cosas. El operador remoto podría tomar el control total, o una tripulación podría navegar y abordar.
Hay una serie de ventajas obvias para ir sin tripulación. Los diseños eliminarán los cuartos, el desorden, las escaleras, las puertas y casi todo lo demás que las personas usan. Un resultado de esto es un montón de espacio extra, disponible para más carga. Otro es un exterior más aerodinámico. Incluso permite que el peso se equilibre bien. Los barcos tradicionales tienen mucho peso en la popa, gracias al puente. El centro más ligero es flotante, se dobla hacia arriba y requiere un lastre pesado, a menudo en forma de agua, que se transporta sin otro propósito que mantener el nivel del barco. Quite la superestructura, redistribuya el peso y reducirá el lastre necesario.
"En realidad, solo cuando uno no está tripulado puede reducir todos los sistemas", dice Levander. "Cuando sumamos todo esto, el consumo eléctrico reducido cuando sacamos sistemas, el menor peso del buque, la menor resistencia al viento, hablamos de un ahorro de combustible del 10 al 15 por ciento, para un buque de carga típico".
La eliminación de HVAC, alimentos y agua y otros sistemas de mantenimiento de la vida es otra ventaja, ya que reduce el costo del barco y aumenta el espacio.
Al igual que los autos sin conductor, no hay un panorama regulatorio listo. El Centro Fraunhofer de Logística y Servicios Marinos es una entidad que explora los aspectos tecnológicos y legales. Tanto en los barcos como en los automóviles, se entiende que la automatización podría proporcionar grandes aumentos en la seguridad: la mayoría de los accidentes marítimos son causados por errores del operador o fatiga, y un informe liderado por Fraunhofer sobre Navegación no tripulada marítima a través de la inteligencia y las redes (MUNIN) espera que la autonomía entregue Una disminución de diez veces en el riesgo de hundimiento y colisión. Pero los organismos reguladores requerirán pruebas, con la confusión adicional generada por la naturaleza internacional del envío.
Las empresas que trabajan en embarcaciones autónomas ya están discutiendo posibles regulaciones, así como las características de seguridad que se requerirán, tanto interna como externamente.
“La ley que rige los vehículos no tripulados en tierra, aire y mar sigue siendo un factor en evolución. Es algo así como un área gris a medida que las distintas legislaturas comienzan sus procesos de legislación, y supongo que el mar se está quedando atrás ", dice Richard Jenkins, fundador y CEO de Saildrone, que envía una flota de pequeños vehículos autónomos a base de agua alrededor del mundo. Aunque de gran alcance (Saildrone ha registrado más de 70, 000 millas hasta ahora), la compañía está comenzando con poco en términos de vehículos. Jenkins compara estas embarcaciones de 23 pies con boyas móviles, que siguen rutas predeterminadas con la ayuda de satélites de iridio. La computadora de a bordo transmite 2.000 parámetros en tiempo real a través de esos satélites, desde varios sensores que incluyen mediciones como temperatura y humedad, así como el estado físico del vehículo, incluida la unidad central de procesamiento [CPU] y el estado de la batería, e incluso factores de navegación como la velocidad del viento y el ángulo.
Eso no es tan diferente de lo que están haciendo las naves más grandes. Donde una vez hubo un puente, las torres más pequeñas con bancos de sensores montados en ellas adquirirán y transmitirán información sobre los alrededores de las naves. El radar es el ejemplo clásico, pero LIDAR ya se está incorporando. Donde el radar solo proporciona puntos en una pantalla, LIDAR puede expresar los alrededores en 3D. También se incorporarán cámaras infrarrojas, cámaras normales y radar de proximidad, y en lugar de enviar cada representación de vuelta a la base, la computadora las combinará en una representación del entorno del barco.
La visión de MUNIN para buques autónomos (MUNIN) "Para alimentar todos estos algoritmos más avanzados y sistemas más avanzados, necesitaría una mejor resolución de datos", dice Wilko Bruhn, investigador asociado de Fraunhofer que trabajó en MUNIN. “Mientras que antes solo tenías un radar, quizás tengas dos y, por supuesto, tendrás más radares de alta tecnología en el barco. Sigue siendo el mismo sensor, es un radar, funciona con el mismo enfoque general, pero será mucho más de alta calidad ".
La eliminación de la tripulación confiere muchas ventajas, pero también requiere algunas características adicionales además de los sensores expandidos. Principalmente, sin nadie cerca para arreglar nada, los constructores de barcos tendrán que construir para la confiabilidad y redundancia de los sistemas, y los operadores tendrán que enfocarse en el mantenimiento predictivo, incluso con pequeños drones a bordo, la mayoría de las reparaciones serán imposibles.
En lugar de tener un motor que impulse una hélice, los barcos tendrán dos, o incluso cuatro. Según Levander, el combustible diesel dará paso al gas natural licuado. De hecho, ya lo es: el gas natural licuado utiliza un sistema más simple, donde la presión del tanque impulsa el gas a través del motor a través de una serie de válvulas, sin necesidad de bombas ni inyectores de combustible. O bien, los motores diesel compartimentados (y redundantes) alimentarán baterías, que harán funcionar motores eléctricos. Rolls Royce desarrolló un diseño en el que los generadores diesel están alojados en contenedores de envío en la cubierta, por lo que son fácilmente extraíbles para reparaciones o reemplazos.
MUNIN imagina un centro de control en tierra. (MUNIN) “Cuando no tienes personas a bordo, realmente puedes comenzar a abordar la seguridad contra incendios de diferentes maneras. Puedes decir, ¿necesito oxígeno en la sala de máquinas, o puedo suprimir eso y hacer que sea muy difícil que algo salga mal? ”, Dice Levander.
Mucho de esto se experimentará primero en viajes cortos y embarcaciones más pequeñas, donde las regulaciones son administradas por un solo gobierno. A continuación, veremos barcos más grandes haciendo largos viajes con carga seca, que es el menos destructivo en caso de incidente.
“¿Tenemos la tecnología que necesitaríamos para tal barco? ¿Podemos construirlo? ”Bruhn dice que el informe MUNIN debía evaluar. "La tecnología ya ha sido mucho más avanzada de lo que esperábamos ... ya estamos más cerca de esta nave autónoma de lo que pensábamos al principio".
