Europejskie porty wykorzystują technologię, by poradzić sobie z „idealną burzą

Porty towarowe są istotnymi węzłami transportowymi w gospodarce światowej. Około 90% wszystkich towarów będących przedmiotem globalnego handlu pod względem tonażu jest transportowanych drogą morską, a w 2021 r. przez same porty UE przewinęło się aż 3,5 mld ton ładunków.

Antwerpia była drugim co do wielkości portem w Europie – zajmowała powierzchnię 120 km² – zanim w 2022 r. w wyniku połączenia z Brugią powstała łączna powierzchnia portu 160 km² i największy klaster chemiczny na kontynencie. 

Rozwijający się port València jest największym na europejskim wybrzeżu Morza Śródziemnego pod względem ruchu kontenerowego – a jego początki sięgają 1491 roku. Zarząd portu, Valènciaport, jest odpowiedzialny za València oraz porty Gandía i Sagunto położone wzdłuż wybrzeża.  

Przed ich wystąpieniem na marcowym TNW València, rozmawialiśmy z Erwinem Verstraelenem, dyrektorem ds. cyfrowych i innowacji w Porcie Antwerpia-Bruges, oraz Juanem Manuelem Díezem, dyrektorem ds. strategii i innowacji w Zarządzie Portu València, o tym, jak wykorzystują najnowsze osiągnięcia technologiczne, aby przekształcić swoje porty.

„Porty nie są tylko węzłami logistycznymi, stają się również węzłami przemysłowymi i energetycznymi dla Europy w ramach Europejskiego Zielonego Ładu, więc jesteśmy w trakcie całkowitej transformacji naszej podstawowej działalności, a innowacje cyfrowe odgrywają w tym znaczącą rolę” – powiedział Verstraelen w rozmowie z TNW.

Díez has spent over 12 years working for the Port Authority of Valencia.
Verstraelen został mianowany CDIO w Port of Antwerp-Bruges w 2017 roku.

Ekosystemy portów stoją w obliczu tego, co Verstaelen nazywa „idealną burzą” na styku geopolityki, cyfryzacji, mobilności, zrównoważonego wzrostu i transformacji energetycznej.

Zero emisji

„Mamy bardzo ambitny cel: chcemy być neutralni węglowo w 2030 roku” – powiedział TNW València’s Díez w swoim biurze z widokiem na terminale cargo. „Już teraz cała energia elektryczna, która jest zużywana w porcie, pochodzi ze źródeł odnawialnych – kupujemy ją pod tym warunkiem – ale mamy własne plany, aby produkować energię elektryczną tutaj w porcie”.

Ponad 300 słonecznych dni w roku w València zostanie dobrze wykorzystanych – pierwsza z trzech elektrowni słonecznych w porcie została już uruchomiona. Według Díeza, Gandía jest na dobrej drodze, aby stać się pierwszym samowystarczalnym energetycznie portem europejskim.

„Już od wielu lat myśleliśmy o zainstalowaniu wiatraków na naszych falochronach, ale technologii nie było” – powiedział Díez. „Teraz postępuje i mamy plany na własną farmę wiatrową w najbliższych latach”. 

JM Diez
Díez spędził ponad 12 lat pracując w Port Authority of Valencia.

Nowy terminal towarowy w porcie València będzie w 98% zelektryfikowany, a pozostałe 2% będzie wykorzystywać wodór, dodał, co sprawi, że będzie to „z pewnością najbardziej zrównoważony terminal w Europie Południowej.”

Osiągnięcie zerowej emisji oznacza mobilizację całej społeczności portowej. Valènciaport rozpoczął niedawno pionierski projekt testowania wykorzystania zielonego wodoru do poruszania maszyn wewnątrz portu, ze zbiornikiem do przechowywania H2 i mobilnym generatorem wodoru. Kolejnym etapem będzie przetestowanie napędzanych wodorem prototypów układarki kontenerowej i ciągnika.

Bliźnięta cyfrowe

Dostęp do natychmiastowych informacji ma kluczowe znaczenie dla portów. Zarówno Antwerpia-Bruges, jak i València inwestują w zaawansowane „cyfrowe bliźniaki” swoich obszarów portowych.

W València cyfrowy bliźniak obejmuje system Port Collaborative Decision Making (Port CdM), który może skrócić średni czas zawinięcia statku o 10%. 

Part of digital twin Port of Antwerp-Bruges
Cyfrowy bliźniak portu Antwerpia-Brugia to wirtualna kopia terenu portu z informacjami w czasie rzeczywistym.

„Przybycie do portu nie odbywa się według precyzyjnego zegara, ale posiadając i wykorzystując informacje w odpowiednim czasie, port może przygotować się z wyprzedzeniem, np. dając znać statkowi, że w danym momencie nie ma dostępnego cumowania, dzięki czemu może on zwolnić swoją prędkość, zużywać mniej paliwa i zmniejszyć emisję” – powiedział Díez.

Port w Antwerpii-Bruges jest jednym z pierwszych na świecie, który posiada cyfrowego bliźniaka swojego terytorium – podaje Verstraelen. 

„Wyposażając cały obszar portu w czujniki, kamery, drony, tworzymy cyfrowy system nerwowy na szczycie fizycznego portu” – powiedział. „A jeśli połączysz wszystkie te kanały danych w coś, co nazywamy cyfrowym bliźniakiem, ludzie odpowiedzialni za bezpieczeństwo i ochronę będą pozycjonowani lub alarmowani, jeśli coś ma miejsce w porcie w momencie, gdy to się dzieje, i mogą działać natychmiast na to”. 

Czujniki monitorują jakość powietrza w porcie, wykrywając nie tylko emisję CO2 i innych gazów, ale także lotnych związków organicznych, takich jak benzen i toluen – co jest bardzo ważne, biorąc pod uwagę wielkość klastra chemicznego Antwerpia-Brugia.

LNG terminal from Fluxys in Zeebrugge Credit Port of Antwerp-Bruges
W porcie Antwerpia-Bruges znajduje się jedyny w Belgii terminal skroplonego gazu ziemnego (LNG). Kredyt: Port Antwerpia-Bruges

Gdy monitor jakości powietrza uruchomi alarm, różne źródła danych oferują informacje o prędkości i kierunku wiatru, aby wskazać, skąd pochodzi emisja, oraz lokalizację statków w porcie na podstawie ich trackera systemu automatycznej identyfikacji (AIS). Dane są następnie filtrowane, aby pokazać tankowce i kamery skręcające w kierunku emisji. 

„W czasie rzeczywistym widać, że ma miejsce np. nielegalne lub przypadkowe odgazowanie tankowca” – powiedział Verstraelen.

Poprzez zastosowanie algorytmów do danych AIS, tworzą one nie tylko świadomość sytuacyjną, ale także świadomość preskryptywną o czymś, co będzie wymagało spojrzenia z perspektywy bezpieczeństwa, ochrony lub operacyjnej. 

Ostatnim etapem będzie przewidywanie tego, co wydarzy się na kilka godzin naprzód i działanie na tej podstawie w zakresie przydzielania holowników i pilotów, wiedzy o tym, jak zmieni się wiatr lub czy nadchodzi sztorm.

Innowacje „z zewnątrz

Wszystkie te innowacje stanowią trampolinę dla świeżych pomysłów. Oprócz tego, że València jest aktywnym członkiem hiszpańskiej inicjatywy Ports 4.0 z funduszem kapitałowym o wartości 20 mln euro, posiada również własny program akceleracji/inkubacji – Opentop. Program, w ramach którego współpracujemy ze startupami zajmującymi się wieloma aspektami działalności portowej, będzie również prezentowany w Pawilonie Ekosystemu València na TNW València.

Jednym z młodych startupów, z którymi współpracuje port, jest We Are Lab. Firma ta opracowuje sposoby sadzenia Posidonii, śródziemnomorskiej trawy morskiej, która jest trudna w uprawie, ale świetnie nadaje się do wychwytywania CO2 z oceanu. Posidonia w falochronach portowych może być wykorzystana do oczyszczania otaczającego ją morza.

Partnerem jest również Zeleros, firma Hyperloop scaleup z siedzibą w València, która obecnie testuje tor testowy w Sagunto w celu przemieszczania ładunków po porcie w sposób bezemisyjny. 

Container terminal Valencia credit Valenciaport
W València budowany jest obecnie czwarty terminal kontenerowy. Kredyt: Valènciaport

Na północy, w Antwerpii-Bruges, Verstraelen wyjaśnia, że jeśli chodzi o wspieranie innowacji, kultywuje mentalność „co jeśli”, otwierając port jako ekosystem dla innowacji „z zewnątrz”.

„Zdecydowaliśmy się otworzyć port jako platformę innowacyjną, zapraszając obiecujące technologie, aby przybyły i zademonstrowały swoją wartość dodaną, a także umożliwiając im szybsze osiągnięcie dojrzałości rynkowej” – powiedział Verstraelen. 

Jednym z wartych uwagi startupów wspieranych przez Antwerpię-Bruges w 2018 roku do pracy nad barkami jest startup SEAFAR zajmujący się technologią remote-piloting. Największa koncentracja barek w Europie znajduje się w Holandii, Belgii i Niemczech i stanowią one około 40% wszystkich ładunków przepływających przez Antwerpię-Bruges.

Jednak w sytuacji, gdy starsi kapitanowie barek odchodzą na emeryturę, a na ich miejsce pojawia się coraz mniej nowych, nadszedł czas na duże zmiany. W świetle tych trendów port poszedł na całość, aby umożliwić czteroosobowemu startupowi zademonstrowanie, że jego technologia może zdalnie pilotować jeden z portowych statków.

„W konsekwencji tego rok później otrzymali od rządu regionalnego pozwolenie na komercyjną obsługę statków” – powiedział Verstraelen. „Dziś SEAFAR liczy 30 osób, są właściciele barek budujący nowe statki, które mają być zdalnie pilotowane, i pływają po komercyjnych ładunkach statkami, które są obsługiwane z odległości ponad 100 kilometrów”.

Zdalny pilot, który może obsługiwać trzy lub cztery jednostki jednocześnie, oznacza zmniejszenie kosztów pracy i większą przestrzeń ładunkową na pokładzie, ponieważ nie ma potrzeby tworzenia pomieszczeń mieszkalnych. 

Drony i wycieki

Jeśli chodzi o nowe technologie, Antwerpia-Brugia kładzie nacisk raczej na dowód wartości niż dowód koncepcji. Dobrym przykładem są drony serwisowe, ponieważ rozmiar i złożoność portu sprawiają, że jest on doskonałym poligonem doświadczalnym. 

Pomysł, aby wiele zautomatyzowanych dronów było jednocześnie w powietrzu nad portem, wykonując wykrywanie wycieków ropy i śmieci, inspekcję zarządzania aktywami oraz wspierając policję i straż pożarną, kiełkował od 2018 roku. Nie było jednak istniejących ram prawnych i zabronione było operowanie zautomatyzowanymi dronami poza linią wzroku w strefie zakazu lotów, takiej jak port.

Wykazując dowód wartości i odpowiednie przypadki użycia, agencje rządowe były w końcu w stanie je okay i opracować przepisy dotyczące ich wykorzystania w porcie.

„Jesteśmy piątym co do wielkości portem bunkrującym [dostarczającym paliwo dla statków] na naszej planecie i można sobie wyobrazić, że wypadki się zdarzają” – powiedział Verstraelen. „Ważne jest, gdy już zauważymy wyciek ropy, aby zobaczyć, gdzie pływa i jak duży jest, jeśli wezwiemy specjalistyczne służby do jego oczyszczenia”. Dzięki dronom zespoły te wiedzą, co muszą zrobić i jakiego sprzętu potrzebują przed wyjazdem.

Drony mają kamery, które dostarczają obraz na żywo do centralnej kontroli, a port opracowuje również algorytmy, które mogą wykryć wycieki w obrazie z kamery. „Nie chcesz, aby statek przechodził przez wyciek ropy, ponieważ wtedy staje się zanieczyszczony i zabiera ze sobą całą rzecz” – powiedział Verstraelen.

Aerial view of Kieldrecht lock & Deurganckdok (biggest container terminals) Antwerp Credit Port of Antwerp-Bruges
Śluza Kieldrecht w porcie Antwerpia-Bruges jest największą śluzą na świecie. Kredyt: Port Antwerpia-Brugia

Technika rozwija się tak szybko, że „największym błędem, jaki możesz popełnić, jest powiedzenie, że próbowaliśmy tego w przeszłości i nie zadziałało”, według Verstraelena. „Jeśli coś nie działa teraz, spróbuj tego ponownie za sześć miesięcy, 12, 18 i 24 miesiące od teraz”.

Wskazuje na speech-to-text AI, którą port próbował wykorzystać kilka lat temu do tłumaczenia komunikacji radiowej o bardzo wysokiej częstotliwości (VHF) między statkami. Zespół miał nadzieję wydobyć dane do analizy sentymentu wskazującej na potencjalny konflikt między kapitanami, ale technologia nie była gotowa do tego zadania.

„Wypróbowaliśmy to miesiąc temu, ponownie, z tym samym plikiem dźwiękowym… i było to w 95% trafione. Tak więc w mniej niż dwa lata, przeszedł on od całkowicie bezużytecznego do całkowicie i całkowicie użytecznego na co dzień.”

Oba porty odzwierciedlają skoki, jakich dokonują władze, aby zmodernizować, zmierzyć się z celami klimatycznymi i przygotować swoje porty na przyszłość.

Ich wysiłki już teraz przynoszą imponujące rezultaty. Verstraelen opisuje ekosystem swojego portu jako „najbardziej imponującą wylęgarnię innowacji, jaką kiedykolwiek widziałem w całym moim życiu”.

Zostaw komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *

Scroll to Top