まもなくきれいな海を実現できるかもしれない：ロボットと気泡が海底ごみの清掃にどのように役立つか
SeaClearやMaelstromのような欧州のプロジェクトが、水中ロボット、AI、気泡バリアを使用して海底や河川から海洋ごみを除去し、循環経済とよりきれいな海に貢献している方法をご覧ください。
水中ごみという増大する課題世界の海は海洋ごみでますます満たされており、これは海岸線の美しさに影響を与えるだけでなく、野生生物を傷つけ、生態系を脅かす深刻な環境問題です。プラスチック、漁具、さらにはコンクリートブロックやタイヤなどの建設資材さえも、海底で頻繁に見つかります。2,200万から6,600万トンを超える廃棄物が世界の海に散乱していると推定されており、この廃棄物を除去する革新的な解決策の必要性はかつてないほど緊急性を帯びています。ごみの最大の集積地の一つは海底にあり、水中廃棄物の約94％がそこにあります。海洋動物がプラスチックを摂取したり、捨てられた漁具に絡まったりすることで、野生生物と人間の健康の両方に脅威をもたらします。これを踏まえ、世界中の科学者や研究者がこの問題に正面から取り組むためのロボットや技術を開発しており、よりきれいで健康的な海への希望をもたらしています。主な要点（クイックリード）SeaClearプロジェクト：ロボットが協調して水中ごみを自律的に回収し、海洋清掃における新時代の幕開けを告げています。Maelstromプロジェクト：AIを搭載したロボットを使用して水中廃棄物を識別・除去すると同時に、海に到達する前の河川汚染にも取り組むことに焦点を当てています。Bubble Barrierのような新技術により、河川を浮遊する廃棄物を遮断することが容易になり、海洋汚染を発生源で削減しています。これらの取り組みは、循環経済と持続可能な廃棄物管理を促進するEUグリーンディールに沿ったものです。水中ごみ回収の新時代2021年9月、クロアチアのドゥブロヴニク沖で、2台のロボットが海底を清掃する最初の試験任務に着手しました。SeaClearプロジェクトの一環として、これらのロボットは、センサーと人工知能（AI）を使用してプラスチックボトル、網、その他の廃棄物を識別し、海洋中のごみを自律的に探索・回収するように設計されました。「私たちのプロジェクトは、ロボットを用いて水中ごみを自動的に回収する最初のプロジェクトになると思います」と、オランダのDelft University of Technologyの教授で、SeaClearプロジェクトのコーディネーターであるBart De Schutter博士は述べています。SeaClearプロジェクトでは、4台のロボットが協調して作業します。ロボット船が水面にとどまり、他のロボットに電力を供給しながら、それらの活動を調整します。水面下では、2台のロボットが協力してごみを発見・回収し、空中ドローンが追加の監視を行います。De Schutter博士は次のように説明しています。「これらのロボットは、同じ作業を人間のダイバーが行うよりもはるかに効率的で、費用対効果が高く、安全です。」SeaClearロボットの仕組みSeaClearシステムは次のように機能します。1台のロボットがカメラとソナーを使用して海底をスキャンし、プラスチックやガラスなどのごみを特定します。空中ドローンは、水が澄んでいる場合はロボットの航行を支援し、濁った水域では船舶などの障害物を追跡します。ロボットのAI搭載システムにより、ごみと海洋生物を区別することができます。AIは、ペットボトルから魚まで様々な物体を識別するように訓練されており、廃棄物のみが回収されることを保証します。次に、2台目の水中ロボットがグリッパーと吸引装置を使用してごみを回収し、海底に設置されたバスケットに廃棄物を入れて、後で水面に引き上げられます。ドゥブロヴニクで初期テストを実施した後、チームはペットボトルの回収に成功し、さまざまな種類の廃棄物に対応するロボットの能力をテストし改善し続ける予定です。水中清掃への影響：海底ごみの最大90%を除去する可能性SeaClear projectは、海底のごみの最大90%を検出し、特定したものの80%を回収できるシステムの開発を目指しています。この野心的な目標は、海洋ごみを削減することで汚染を排除し、海洋生態系を回復することを目的としたEU Mission Restore Our Oceans and Waters by 2030と一致しています。De Schutter博士と彼のチームは、5年から7年以内に、特に観光客の多い沿岸地域で、清潔なビーチと水域がビジネスに不可欠な地方自治体がロボットを購入できるようになることを期待しています。企業も、清掃サービスを提供するためにこれらのロボットの購入に関心を持つかもしれません。汚染を根本から解決：Maelstrom projectSeaClearプロジェクトに加えて、別のチームがMaelstromプロジェクトを通じて水中ごみに取り組んでいます。彼らの焦点は、ごみが海に到達する前に蓄積する河川のホットスポットを特定することにあります。水流や峡谷などの水中の特徴が廃棄物が沈着する場所に影響を与える可能性があり、Maelstromはこれらの領域を予測するための数学的モデルを開発しています。このプロジェクトでは、海底で廃棄物を収集するロボットも使用しており、グリッパー、フック、吸引装置などのさまざまなツールを使用して、廃棄物をボックスに入れます。時間が経つにつれて、ロボットは人工知能を通じて特定のアイテムを自律的に認識し収集することを学習します。水中ごみの再利用：持続可能な解決策廃棄物が収集されると、Maelstromプロジェクトチームは材料をリサイクルすることを目指しています。1台のロボットがごみを選別し、プラスチック、グラスファイバー、有機廃棄物などの材料を識別する任務を負っています。チームは産業パートナーと協力して、これらの材料を処理し、新しい製品に変えています。さらに、marGnetプロジェクトで開発されたプロセスである熱分解は、混合廃プラスチックを燃料に変換するために使用され、除去技術に動力を供給するという付加的な利点を提供します。これは、製品や材料が廃棄される代わりにリサイクルおよび再利用される循環経済を推進するというEUの目標に貢献します。河川を浄化するための泡の活用Maelstromの研究者たちは、海に到達する前に河川の浮遊ごみを除去することを目的とした第二の技術も開発しています。バブルバリアは、河床に配置された穴あきチューブを通して空気を送り込むことで機能します。これにより上向きの流れが生まれ、ごみを水面に導き、収集システムに送り込みます。バブルバリアはオランダで成功裏にテストされ、現在ポルトガルで試験運用されています。これは非侵襲的で環境に優しい技術であり、船の航行を妨げず、野生生物への影響は最小限であると考えられています。集団的努力：海洋ごみの削減ロボット技術が増大する海洋ごみ問題への取り組みを支援する一方で、マドリカルド博士は集団行動も必要であると強調しています。Maelstromプロジェクトには、沿岸清掃キャンペーンなどの公共アウトリーチ活動が含まれており、地域コミュニティを巻き込み、海洋廃棄物削減の重要性についての意識を高めています。「社会の変化が必要だと本当に信じています」とマドリカルド博士は述べました。「技術は重要ですが、そもそも汚染を防ぐための集団的努力も同様に重要です。」出典およびクレジット：Horizon Magazineに最初に掲載されました。画像クレジット：SeaClearのROV TORTUGAは「クリーナー」ロボットとして知られています。それは海底からごみを収集します。@ SeaClear, 2021.タグ：海底ごみ清掃, SeaClearロボット, Maelstromプロジェクト, バブルバリア, 水中AIロボット, 海洋ごみ解決策, EUグリーンディール, 海底清掃, 海洋ロボティクス, 循環経済, ドゥブロヴニク海洋ロボット, Horizon Magazine 海洋廃棄物