I porti devono avere una profondità minima per consentire l'accesso alle navi. Il limo viene costantemente trasportato attraverso le chiuse. Le draghe rimuovono i sedimenti dal fondale marino. Questa operazione può essere eseguita anche da una draga autonoma.
Il Centro Aerospaziale Tedesco (DLR), insieme ai suoi partner Niedersachsen Ports e Mareval, sta studiando modi per rendere il processo più ecologico e produttivo allo stesso tempo. I test sul campo sono stati condotti nel porto di Emden nel settembre 2023. Il limo depositato non viene dragato lì, ma aspirato tramite un processo di ricircolo ed esposto brevemente all'ossigeno atmosferico. Questo fa sì che i sedimenti rimangano sospesi nell'acqua, consentendo alle navi di navigare attraverso queste particelle sospese. Per evitare che le particelle di limo si depositino sul fondale del porto, è necessario che una draga attraversi in modo continuo e sistematico tutti i bacini portuali.
Un progetto denominato AMISIA esplorerà anche un concetto operativo adeguato. AMISIA sta per "Advanced Port Maintenance: Intelligent, Sustainable, Innovative and Automated Dredging" (Manutenzione Portuale Avanzata: Dragaggio Intelligente, Sostenibile, Innovativo e Automatizzato). Per le indagini verrà utilizzata la nave da ricerca DLR "Sally", alimentata interamente a batterie ed elettricità.
"Questo progetto è particolarmente entusiasmante perché la navigazione altamente automatizzata sull'acqua è praticamente inesistente durante le normali operazioni", afferma Mirjam Bogner del DLR Institute of Systems Engineering for Future Mobility, responsabile della progettazione dei test e dell'analisi dei dati per i test sul campo. "Una sfida particolare per la draga risiede nella sicurezza della navigazione nell'ambiente portuale, che è in continua evoluzione, ad esempio a causa delle navi ancorate. Pertanto, stiamo studiando un concetto di sensore che consenta una navigazione automatizzata sicura in queste aree imprevedibili. Stiamo anche lavorando a un sistema di assistenza per evitare collisioni con le infrastrutture portuali"
Rilevamento di oggetti a bordo della nave di prova
Sally è dotata di sensori e telecamere che monitorano l'ambiente circostante. Questo le consente di rilevare le navi in transito e la sua distanza dal molo. Sally è inoltre dotata di una varietà di sistemi di assistenza, come sensori anticollisione, piloti automatici e sistemi di riconoscimento oggetti. Questi sistemi di assistenza sono progettati per gestire la maggior parte delle attività di navigazione. Per il test, Sally è stata dotata di un telecomando standard. I ricercatori mirano a valutare i limiti di questo sistema e la sua idoneità per un futuro utilizzo su una draga.
Automazione in tre fasi
A Emden, gli scienziati hanno testato tre livelli di automazione. Nella prima fase, i dipendenti del DLR controllavano l'imbarcazione da bordo. Nella seconda, un ricercatore controllava a distanza l'imbarcazione da un container convertito in plancia. La terza fase mirava ad automatizzare l'imbarcazione al punto da consentirle di reagire in modo indipendente a qualsiasi problema si presentasse. Sally è già in grado di mantenere automaticamente la rotta ed evitare gli ostacoli. Per motivi di sicurezza, gli ostacoli vengono solo simulati all'interno del sistema. In ogni fase, una persona rimaneva a bordo per intervenire in qualsiasi momento in caso di problemi.
I dati dei sensori radar di nuova installazione e le nuvole di punti da essi generate saranno analizzati più dettagliatamente nei prossimi mesi. I ricercatori prevedono che ciò consentirà di rilevare ostacoli imprevisti o navi in avvicinamento, anche in condizioni ambientali difficili. I risultati di questi test saranno integrati nel progetto definitivo e nel concetto operativo, che i partner del progetto presenteranno nell'autunno del 2024.
Inoltre, il concept di AMISIA prevede un sistema di propulsione alternativo per ridurre le emissioni di CO2 durante il futuro funzionamento della draga galleggiante. La gamma di alternative di propulsione spazia dall'idrogeno e dal metano sintetico al metanolo, fino a soluzioni ibride che combinano motori a combustione interna e batterie. Sono allo studio anche sistemi di propulsione completamente elettrici.
Personale di supporto in posizione di attesa. Foto: DLR
Il volume di AMISIA ammonta a 3,23 milioni di euro ed è finanziato al 78 percento dal Ministero federale dei trasporti tedesco.
