Em 2016, quando um petroleiro ao largo do continente britânico encontrou um trecho de tempestade perto das Ilhas do Canal, lançou âncora para esperar que as coisas passassem. Momentos depois, a velocidade da Internet na ilha de Jersey, no Reino Unido, despencou.

Acontece que, quando a âncora atingiu o fundo, prendeu alguns cabos de rede no fundo do mar e os separou, deixando os usuários da Internet em toda a ilha temporariamente fora de acesso.

Os cabos da Internet não são a única forma de fiação subaquática vulnerável a obstáculos no fundo do mar. Cabos de alta tensão que fornecem energia do continente para parques eólicos offshore também são alvos fáceis se não estiverem adequadamente protegidos. Estes pretos, cabos revestidos de borracha não são os componentes mais glamorosos da energia eólica offshore, mas são veios críticos de energia que os operadores eólicos, desenvolvedores, e as comunidades costeiras contam para manter essa nova fonte de energia limpa nos EUA.

"A maioria das pessoas se concentra nas pás giratórias das turbinas para garantir que um projeto de energia eólica offshore seja bem-sucedido, mas os cabos submarinos que trazem essa energia para a terra são igualmente importantes, "disse Anthony Kirincich, oceanógrafo físico da WHOI. "A energia pode ser cortada por danos no cabo das âncoras do navio, traineiras de pesca, ou tempestades. Então, esses cabos precisam ser inspecionados e mantidos rotineiramente para garantir que um projeto continuará a fornecer energia para a rede, e receita para as operadoras. "

A necessidade de velocidade

Os cabos submarinos têm sido tradicionalmente inspecionados usando navios com instrumentos rebocados, como perfiladores de sub-fundo, sistemas de sonar de varredura lateral, e câmeras. Eles verificam se os cabos estão enterrados na profundidade certa, se eles estão na posição correta, ou se estiverem expostos de maneira que possam ser facilmente agarrados por âncoras ou redes de arrasto.

A abordagem baseada em navio funciona, mas o uso de navios pode ser extremamente caro e demorado. Kirincich diz que veículos subaquáticos autônomos (AUVs) - um elemento básico da pesquisa oceanográfica - poderiam ser usados ​​no lugar de grandes, navios caros para realizar pesquisas de cabos com muito mais rapidez e custos muito mais baixos.

"Os AUVs podem reduzir os custos dos navios e atrasos climáticos, ao mesmo tempo que reduz o tempo necessário para reunir os dados de que os operadores precisam para avaliar sua infraestrutura subaquática, " ele disse.

Chegando a um fundo do mar perto de você

Até recentemente, não houve uma grande necessidade de pesquisas baseadas em navios no setor eólico offshore dos EUA, simplesmente devido ao fato de que apenas uma instalação offshore - o parque eólico Block Island, na costa de Rhode Island - está atualmente em operação. Mas isso está prestes a mudar. Novos desenvolvimentos offshore estão no horizonte, sendo impulsionado em parte por um projeto de lei de energia aprovado em Massachusetts - Uma Lei para Promover a Diversidade de Energia - que exige que as concessionárias estaduais utilizem pelo menos 1, 600 megawatts de energia eólica offshore até 2027. Vineyard Wind, um desenvolvedor em New Bedford, Massa., conquistou o primeiro contrato eólico offshore do estado e está planejando construir uma instalação de 800 megawatts com 100 turbinas em águas federais ao sul de Martha's Vineyard. E outras empresas estão alinhando sites e operando contratos para áreas ao longo da costa leste.

Mais parques eólicos significam mais cabos submarinos. Então, pesquisadores do WHOI, ansiosos para compartilhar suas próprias melhores práticas e know-how técnico com o setor eólico offshore, recentemente testou em campo um REMUS (Remote Environmental Monitoring UnitS) AUV para ver como ele se comportava durante uma simulação de levantamento de cabos. Projetado pelo Laboratório de Sistemas Oceanográficos da WHOI, REMUS é um robô oceânico em forma de torpedo que opera de forma autônoma e é programado e monitorado via laptop. O veículo usa uma hélice e aletas para dirigir e mergulhar, e conta com um sistema de navegação interno para fazer o levantamento independente de faixas do oceano.

"REMUS é um dos AUVs mais capazes disponíveis hoje para levantamento do fundo do mar, "disse o engenheiro da WHOI, Robin Littlefield." Ele serve como uma plataforma flexível para vários tipos de sensores subaquáticos. Nesse sentido, é um burro de carga que às vezes comparamos a uma caminhonete que você pode equipar com praticamente qualquer coisa. "

Em uma missão

Os pesquisadores da WHOI implantaram o AUV para pesquisar um sistema de cabos submarinos em Buzzards Bay que conecta Martha's Vineyard à rede elétrica do continente. Para este teste de campo específico, Littlefield e sua equipe modificaram um REMUS 600 padrão com sensores de magnetômetro - um embutido no nariz do veículo e outro, um menor montado no topo - para rastrear o cabo subaquático. O AUV foi transportado para o mar com um pequeno barco de apoio, e examinou uma seção de um quilômetro de cabo usando um padrão semelhante a um cortador de grama, alguns metros acima do fundo do mar.

Cada vez que o veículo cortou o cabo, os magnetômetros detectaram o campo eletromagnético emanando dele e registraram um "pico". Um sistema de sonar de varredura lateral, também montado no AUV, foi usado para criar imagens e mapear o fundo do mar ao redor do cabo, a fim de coletar informações detalhadas, como a presença de lacunas no sedimento que protege o cabo.

"Conseguimos coletar a varredura lateral, sub-fundo, e dados do magnetômetro de um único veículo REMUS em questão de horas, "disse Littlefield." Pode ter levado dias com um navio. "

O uso do barco de apoio ajudou a agilizar os testes de campo, mas Littlefield diz que o AUV pode ser operado diretamente da costa no futuro para tornar o processo ainda mais eficiente.

Além da prova de conceito

A próxima etapa será analisar os dados registrados, um processo que envolverá sobrepor visualmente as medições do sonar de varredura lateral e do magnetômetro para garantir que eles se correlacionam. Os pesquisadores também vão comparar as medições do sinal eletromagnético do maior, sensores do magnetômetro a bordo para o menor, sensor montado na parte superior.

"Assim que formos capazes de comprovar o desempenho do magnetômetro menor, procuraremos desenvolver um conjunto de sensores de baixo custo com base nessa tecnologia que pode se tornar um padrão nos veículos REMUS, "disse Littlefield." Isso tornará ainda mais econômico para a indústria eólica offshore coletar as informações de que precisam para avaliar o status de sua infraestrutura. "

Kirincich concorda, e diz que, em geral, Os AUVs são um bom exemplo de tecnologia oceânica comprovada em campo que pode e deve ser aproveitada para projetos eólicos offshore dos EUA.

"Como oceanógrafos, temos um papel a desempenhar na transferência de novas soluções de tecnologia para o setor eólico offshore, "disse ele." REMUS é uma ferramenta na qual confiamos fortemente e que pode ser transferida para a indústria em seu benefício. "