Nel 2016, quando una petroliera al largo della terraferma britannica si imbatté in una macchia di tempo tempestoso vicino alle Isole del Canale, ha gettato l'ancora per aspettare le cose. Pochi istanti dopo, La velocità di Internet sull'isola britannica di Jersey è crollata.

Si scopre, mentre l'ancora toccava il fondo, ha impigliato alcuni cavi di rete sul fondo del mare e li ha recisi, lasciando temporaneamente fuori accesso gli utenti di Internet in tutta l'isola.

I cavi Internet non sono l'unica forma di cablaggio sottomarino vulnerabile agli strappi sul fondo del mare. Anche i cavi ad alta tensione che forniscono energia dalla terraferma ai parchi eolici offshore sono facili bersagli se non sono adeguatamente protetti. questi neri, i cavi rivestiti in gomma non sono i componenti più affascinanti dell'eolico offshore, ma sono vene critiche di energia che gli operatori eolici, sviluppatori, e le comunità costiere fanno affidamento per mantenere attiva questa nuovissima fonte di energia pulita negli Stati Uniti.

"La maggior parte delle persone si concentra sulle pale rotanti delle turbine per garantire il successo di un progetto di energia eolica offshore, ma i cavi sottomarini che portano quella potenza a terra sono altrettanto importanti, " ha detto Anthony Kirincich, un oceanografo fisico presso WHOI. "L'energia può essere interrotta dai danni ai cavi delle ancore delle navi, pescherecci, o tempeste. Così, questi cavi devono essere regolarmente controllati e mantenuti per garantire che un progetto continui a fornire energia alla rete, e ricavi per gli operatori”.

Il bisogno di velocità

I cavi sottomarini sono stati tradizionalmente ispezionati utilizzando navi con strumenti trainati come profilatori sub-bottom, sistemi sonar a scansione laterale, e telecamere. Controllano se i cavi sono interrati alla giusta profondità, se sono nella posizione corretta, o se sono esposti in modo da poter essere facilmente impigliati da ancore o reti da traino.

L'approccio basato sulla nave funziona, ma l'uso delle navi può essere estremamente costoso e richiedere molto tempo. Kirincich afferma che i veicoli subacquei autonomi (AUV), un caposaldo della ricerca oceanografica, potrebbero essere utilizzati al posto di grandi, navi costose per eseguire rilievi sui cavi molto più rapidamente e a costi molto inferiori.

"Gli AUV possono ridurre i costi delle navi e i ritardi meteorologici, riducendo il tempo necessario per raccogliere i dati necessari agli operatori per valutare la propria infrastruttura sottomarina, " Egli ha detto.

In arrivo su un fondale vicino a te

Fino a poco tempo fa, non c'è stato un enorme bisogno di sondaggi su navi nel settore eolico offshore degli Stati Uniti, semplicemente per il fatto che attualmente è in funzione un solo impianto offshore, il parco eolico di Block Island al largo della costa del Rhode Island. Ma questo sta per cambiare. Nuovi sviluppi offshore sono all'orizzonte, essere guidato in parte da un disegno di legge sull'energia approvato in Massachusetts—An Act to Promuovere la diversità energetica—che richiede alle società di servizi statali di attingere almeno a 1, 600 megawatt di energia eolica offshore entro il 2027. Vineyard Wind, uno sviluppatore a New Bedford, Messa., ha ottenuto il primo contratto eolico offshore dello stato e sta progettando di costruire un impianto da 800 megawatt composto da 100 turbine nelle acque federali a sud di Martha's Vineyard. E altre aziende stanno allineando siti e contratti operativi per le aree su e giù per la costa orientale.

Più parchi eolici significano più cavi sottomarini. Quindi i ricercatori WHOI, desiderosi di condividere le proprie migliori pratiche e il proprio know-how tecnico con il settore eolico offshore, di recente ha testato sul campo un AUV REMUS (Remote Environmental Monitoring UnitS) per vedere come si comportava durante un rilevamento di cavi simulati. Progettato da WHOI's Oceanographic Systems Lab, REMUS è un robot oceanico a forma di siluro che opera in modo autonomo ed è programmato e monitorato tramite laptop. Il veicolo utilizza un'elica e pinne per lo sterzo e le immersioni, e si basa su un sistema di navigazione interno per rilevare in modo indipendente le andane dell'oceano.

"REMUS è uno degli AUV più capaci oggi disponibili per il rilevamento del fondo marino, ", ha affermato l'ingegnere WHOI Robin Littlefield. "Funziona come una piattaforma flessibile per vari tipi di sensori subacquei. In tal senso, è un cavallo di battaglia che a volte paragoniamo a un camioncino che puoi equipaggiare con qualsiasi cosa."

In missione

I ricercatori WHOI hanno utilizzato l'AUV per esaminare un sistema di cavi sottomarini a Buzzards Bay che collega Martha's Vineyard alla rete elettrica dalla terraferma. Per questo particolare test sul campo, Littlefield e il suo team hanno modificato un REMUS 600 standard con sensori magnetometrici, uno integrato nel muso del veicolo e un altro, quello più piccolo montato sulla parte superiore, per tracciare il cavo subacqueo. L'AUV è stato trasportato al largo con una piccola barca di supporto, e ha rilevato una sezione di cavo di un chilometro utilizzando uno schema simile a un tosaerba a pochi metri sopra il fondo del mare.

Ogni volta che il veicolo ha attraversato il cavo, i magnetometri raccolsero il campo elettromagnetico che emanava da esso e registrarono un "picco". Un sistema sonar a scansione laterale, montato anche sull'AUV, è stato utilizzato per l'immagine e la mappatura del fondale marino attorno al cavo al fine di raccogliere informazioni dettagliate come la presenza di lacune nel sedimento che protegge il cavo.

"Siamo stati in grado di raccogliere la scansione laterale, sotto-basso, e i dati del magnetometro da un singolo veicolo REMUS in poche ore, — disse Littlefield. — Potrebbero volerci giorni con una nave.

L'uso della barca di supporto ha contribuito a semplificare le prove sul campo, ma Littlefield afferma che l'AUV può essere eseguito direttamente dalla riva in futuro per rendere il processo ancora più efficiente.

Oltre la prova di concetto

Il passo successivo sarà l'analisi dei dati registrati, un processo che comporterà la sovrapposizione visiva delle misurazioni del sonar a scansione laterale e del magnetometro per assicurarsi che siano correlate. I ricercatori confronteranno anche le misurazioni del segnale elettromagnetico dal più grande, sensori del magnetometro di bordo a quello dei più piccoli, sensore montato in alto.

"Una volta che saremo in grado di confermare le prestazioni del magnetometro più piccolo, cercheremo di sviluppare una suite di sensori a basso costo basata su quella tecnologia che può diventare uno standard sui veicoli REMUS, " ha affermato Littlefield. "In definitiva, ciò renderà ancora più economico per l'industria eolica offshore raccogliere le informazioni di cui ha bisogno per valutare lo stato della propria infrastruttura".

Kirincich è d'accordo, e dice che in generale Gli AUV sono un buon esempio di una tecnologia oceanica collaudata sul campo che potrebbe e dovrebbe essere sfruttata per i progetti eolici offshore degli Stati Uniti.

"Come oceanografi, abbiamo un ruolo da svolgere nel trasferire nuove soluzioni tecnologiche al settore eolico offshore, " ha detto. "REMUS è uno strumento su cui facciamo molto affidamento che potrebbe essere trasferito nel settore a suo vantaggio".