Nach seinem Sieg bei der Weltmeisterschaft 2022 bereitet sich die argentinische Nation nun darauf vor, das massive Problem der Plastikverschmutzung in Wasserstraßen in Südamerika und der 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.
Roboter mit Solarenergie zum Laufen bringen
Das neue Solarenergieprojekt 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 einen autonomen Betrieb zu verleihen, war eine komplexe technische Meisterleistung, die maßgeschneiderte Modelle, Steuerungen und die Anwendung von Algorithmen für die Bordsensoren umfasste.
Der Roboter wurde entwickelt, um schwimmende Abfälle einzufangen, darunter Mikroplastikpartikel und Kohlenwasserstoffe sowie Plastikflaschen und andere schwimmende Abfälle. Das Gerät kann auch untergetauchte Schwimmkörper unter der Oberfläche bis zu einer Tiefe von etwa 40 Zentimetern (etwas mehr als 15 Zoll) erreichen.
Die Entscheidung wurde getroffen, sich auf oberirdische und oberflächennahe Gewässer zu konzentrieren, da sich dort in Flüssen, Lagunen und Häfen der Großteil des schwimmfähigen Mülls ansammelt.
Ein solarbetriebener Roomba in jedem Hafen
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 Institute for Research in Electronics erklärt: „Der Betrieb ist ähnlich wie bei einem Heimroboter-Staubsauger, aber mit den Schwierigkeiten, die mit der Bewegung in einem flüssigen Medium und unstrukturierten Umgebungen wie Häfen und Flüssen verbunden sind, wo externe Störungen auftreten vorhanden und muss von der Steuerung des Roboters kompensiert werden können.“
Wenn alles andere gleich ist, hätte der Wasserreinigungsroboter mit einem Benzin- oder Dieselmotor oder vielleicht komprimierten Erdgas- oder Wasserstoff-Brennstoffzellen ausgestattet sein können.
In Anbetracht des ökologischen Zwecks des Roboters war fossile Energie jedoch ein Reinfall.
Brennstoffzellen würden eine emissionsfreie Fahrt ermöglichen, außer dass Wasserstoffkraftstoff typischerweise aus Erdgas gewonnen wird. Argentinien ist eine der Nationen, die eine führende Position auf dem aufstrebenden Markt für grünen Wasserstoff anstreben, aber Gas wird in naher Zukunft weiterhin dominieren.
Selbst wenn grüner Wasserstoff verfügbar wäre, wäre Solarenergie immer noch besser für einen Wasserreinigungsroboter geeignet, auch weil die Solarpanels ein gut sichtbares Schaufenster für das Gerät darstellen würden.
Darüber hinaus müsste ein Wasserroboter mit Solarenergie nicht zu einer Tankstelle zurückkehren, um sich mit Strom zu versorgen.
Solarenergie für die robotergesteuerte regenerative Landwirtschaft
Argentiniens neuer Wasserreinigungsroboter ist nur ein Beispiel für die Verschmelzung von Solarenergie mit Robotergeräten, die Umweltaufgaben übernehmen. In einer besonders interessanten Neuigkeit, dem US-Startup Aigen bereitet sich auf die Einführung eines „skalierbaren, solarbetriebenen Robotikplattform für Landwirtschaft und Bodenregeneration“ mit 4 Millionen Dollar Startkapital in der Tasche.
Die Seed-Runde fand im vergangenen Januar statt, angeführt von die globale Kapitalgesellschaft NEA zusammen mit den Firmen AgFunder, Global Founders Capital und ReGen Ventures.
Regenerative Landwirtschaft ist eine Reihe von Prinzipien, die sich auf die Erhaltung und Verbesserung der Bodengesundheit konzentrieren. Regenerative Techniken verweilen seit Generationen am Rande von Big Ag. Ein plötzlicher Anstieg des Interesses an der Kohlenstoffbindung hat die Vorteile von Investitionen in die Bodenregeneration unter dem Strich verbessert, was erklärt, warum führende Akteure in der globalen Agrarindustrie plötzlich hellhörig werden.
Der Blickwinkel von Big Ag passt gut zum Geschäftsmodell von Aigen. Die Aigen-Roboter sind mehr als ein solarbetriebener Unkrautvernichter, sie reduzieren oder eliminieren chemische Zusatzstoffe und reduzieren oder eliminieren 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 bereitzustellen. Ihr Produkt setzt die Superkraft der Natur frei, um beträchtliche Mengen an atmosphärischem Kohlenstoff auf planetarischer Ebene zu binden“, erklärte Andrew Schoen, ein NEA-Partner.
Aigen zitiert eine IPCC-Studie, aus der hervorgeht, dass 60-75 % des im Boden eingebetteten Kohlenstoffs in Ackerland „verloren gegangen“ ist.
Die Landwirtschaft gehört zu den wenigen Branchen, die das Potenzial haben, im CO2-negativen Modus profitabel zu arbeiten, stellt Aigen-Mitbegründer Rich Wurden fest, dessen Lebenslauf die Arbeit an den Tesla-Modellen S, X und 3 umfasst.
Apropos Tesla..
Bleiben wir beim zweiten Nachdenken bei Solarenergie und Robotern. Eine weitere interessante Neuentwicklung im Bereich Solar plus Roboter betrifft einen neuen Ansatz zur Konstruktion von bodenmontierten Solarkraftwerken im Versorgungsmaßstab. Anstatt Sonnenkollektoren über dem Boden auf Rahmen mit unterschiedlichen Neigungsgraden zu stützen, hat das Arizona-Startup Erthos hat sich ausgedacht eine neue roboterfreundliche PV-Formel bei dem Sonnenkollektoren flach direkt auf dem Boden platziert werden.
Erthos gibt an, dass die Vorteile seines Earth Mount Solar „geringere Kapitalkosten, die Eliminierung von Risiken bei der unterirdischen Installation (keine Stahlpfahlfundamente), keine komplexen beweglichen Teile (wie Motoren, Getriebe, Stellantriebe und Dämpfer), eine höhere Leistungsdichte pro Fläche (mit einem Bodenbedeckungsgrad von über 90 %, ertragreich ein durchschnittlicher Energiegewinn von 114 % pro Acre) und einen vereinfachten Installationsprozess mit proprietären laminierten PV-Kabelbaugruppen, die DC-Drahtzüge, Feldterminierungen von MC4-Steckverbindern, Kabelbindern, Feldkennzeichnung und Kabelverwaltungsaufgaben eliminieren.“
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 für Solaranlagen. In regnerischen Klimazonen ist dies kein besonderes Problem, aber in vielen Teilen der Welt müssen PV-Betreiber Reinigungskosten einkalkulieren.
Das flache, dicht gepackte Design der PV-Arrays von Erthos schafft neue Möglichkeiten für den effizienten Einsatz von wasserlosen Kehrrobotern. Die Roboter sind so konzipiert, dass sie während der Fahrt Daten auf den Panels sammeln und so helfen, Probleme frühzeitig zu beheben.
Lebewohl, Weltraumroboter mit Solarenergie
Natürlich wäre keine Erwähnung von Solarenergie und Robotern vollständig ohne eine Erwähnung der NASA, die seit dem Start des Vanguard-Satelliten im Jahr 1958 die frühen Phasen der PV-Innovation vorangetrieben hat, um verschiedene Robotergeräte mit Strom zu versorgen.
Die Mondrover der 1970er Jahre wurden mit Batterien betrieben. Ab den 1990er Jahren meldeten sich die Rover zum Dienst auf dem Mars bestückte PV-Moduleund seitdem hat die Solarenergie den Roten Planeten geprägt.
Das PV-betriebener Opportunity Rover zog 2019 das Herz zurück, als es angeblich ein letztes, tragisches Schreiben vom Mars gesendet hatte. Opportunity hatte das Gelände 15 Jahre lang vermessen.
In diesem Jahr war der Insight Rover an der Reihe, sein Schild abzugeben. Am 19. Dezember berichtete die NASA, dass InSight nicht reagierte. Der Roboter hatte nach einem fiesen Staubsturm monatelang mit einer schwindenden Stromversorgung zu kämpfen.
„… es wird angenommen, dass InSight sein Betriebsende erreicht hat“, berichtete die NASA etwas düster. „Es ist unbekannt, was die Änderung seiner Energie veranlasst hat; Das letzte Mal, dass die Mission das Raumschiff kontaktierte, war am 15. Dezember 2022.“
Vielleicht wird die nächste Mars-Mission einen Rettungsroboter mit Besen und Wischtüchern beinhalten.
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Bildnachweis: Roboter zur Wasserreinigung mit Sonnenkollektoren mit freundlicher Genehmigung der La Plata National University.
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