IA, sistemas autônomos e conectividade digital poderiam ajudar navios a reduzir as emissões

Inteligência Artificial, sistemas autônomos e conectividade digital a trinca perfeita para reduzir as emissões de navios

  • A indústria de transporte marítimo está ficando para trás em seu objetivo de usar 5% de combustíveis de emissão zero até 2030.
  • Sistemas autônomos e de IA podem ajudar a reduzir o consumo de combustível dos navios.
  • Iniciativas tecnológicas como compartilhamento de dados e otimização de rotas podem ajudar a reduzir as emissões e os custos.
  • Este artigo faz parte de “Construa“, uma série sobre tendências de tecnologia digital e inovação que estão perturbando as indústrias.

O objeto que você está segurando ou a camiseta que está usando provavelmente já esteve em um barco. A maioria dos produtos que usamos tocou uma indústria responsável por 858 milhões de toneladas métricas de emissões de dióxido de carbono no ano passado: o transporte marítimo.

A Organização Marítima Internacional se comprometeu a atingir zero emissões líquidas até 2050. Mas uma análise recente sugere que a indústria está enfrentando dificuldades para tomar medidas nesse sentido, incluindo o uso de opções de emissão zero para 5% de seus combustíveis até 2030.

A gigante do transporte AP Moller-Maersk e sua empresa controladora, AP Moller Holding, fundaram este ano uma subsidiária para produção de metanol verde. Mas as fontes de metanol verde são limitadas e até mesmo o CEO da Maersk afirmou que o metanol não será uma solução milagrosa para a indústria.

Além de utilizar biocombustíveis e metanol verde, a Maersk também está confiando em software para ajudar a reduzir as emissões. A empresa informou ao Business Insider que aumentou seu departamento de TI para quase 6.000 engenheiros de software em quatro anos, principalmente para expandir suas plataformas de logística voltadas para o cliente, otimizar suas operações de navios e alcançar seus objetivos de sustentabilidade.

Um representante da Maersk disse que as estratégias para tornar os navios da empresa mais eficientes fazem parte dos cálculos da Maersk para atingir zero emissões líquidas.

À medida que o progresso em relação ao uso de combustíveis de emissão zero fica para trás, engenheiros e startups que trabalham com tecnologia digital esperam preencher essa lacuna.

Tecnologia autônoma e IA podem ajudar a otimizar a navegação e reduzir os custos de combustível

Nas últimas décadas, startups de todo o mundo começaram a se dedicar ao transporte autônomo. Empresas como Unleash Future Boats e Seafar estão trabalhando em caminhões aquáticos não tripulados operando em portos e navios controlados parcialmente ou totalmente remotamente operando ao longo de rios e costas.

Michael Johnson, um engenheiro naval que já foi executivo em empresas como Crowley Maritime, fundou Sea Machines Robotics em 2016 após perceber que a indústria precisava ir além das tecnologias manuais do século XX.

“A indústria marítima só aparece na primeira página do jornal quando ocorre um acidente. Mas somos muito mais do que isso,” disse Johnson, que também é CEO da Sea Machines, ao BI.

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Sea Machines tem seus sistemas de controle autônomo integrados em embarcações de trabalho menores, e Johnson disse que planeja introduzi-los em frotas maiores em 2024.

A Sea Machines Robotics desenvolveu um sensor de visão computacional baseado em IA para navios.
Sea Machines Robotics

Johnson disse que viu que a descarbonização não era apenas um bônus da tecnologia da Sea Machines, mas sua melhor proposta de valor.

Ele disse que, como o sistema da Sea Machines está diretamente conectado ao sistema de propulsão de um navio, ele pode controlar melhor o uso de combustível do que um operador humano poderia. Pesquisas recentes sugerem que navios autônomos de próxima geração poderiam ajudar a reduzir as emissões de carbono em cerca de 10%.

A equipe da Sea Machines Robotics pode monitorar (e comemorar) as operações de embarcações autônomas a partir de uma sala de controle.
Sea Machines Robotics

“Quando você está queimando cem toneladas de combustível por dia que custa $650 por tonelada, são economias significativas”, disse Johnson.

Em um mercado em que biocombustíveis e combustíveis sintéticos podem custar pelo menos o dobro dos combustíveis fósseis, Johnson disse que espera que as economias de combustível provenientes da autonomia possam ajudar a incentivar a adoção de combustíveis de emissão zero exigidos pelas ambições de neutralidade de carbono da indústria.

Novos sistemas de controle e interfaces podem ajudar as tripulações a otimizar as operações

Para uma indústria com mais de 100.000 embarcações, a descarbonização exigirá esforço de uma variedade de empresas e tecnologias. Essas empresas estão explorando principalmente energia verde proveniente de amônia, reações nucleares e vento, além de tecnologia como software de otimização de rotas alimentado por IA.

À medida que mais tecnologias são introduzidas, um operador de navio precisa absorver mais informações e agir de acordo. Johnson disse que um sistema autônomo poderia ajudar a gerenciar a saída de aplicativos de otimização e aliviar a sobrecarga de informações.

“É muito parecido com o que você vê nas redes de distribuição muito eficientes, como a rede de distribuição da Amazon, onde eles conectaram seus robôs ao software de logística, permitindo uma imensa produtividade”, disse Johnson. “Acredito que também podemos fazer isso nos oceanos.”

Uma startup chamada Smart-Ship está adotando uma abordagem semelhante. Em vez de automatizar partes específicas da viagem, a Smart-Ship visa recomendar os controles mais seguros ou eficientes para um operador usar em determinado momento.

A Smart-Ship oferece o que é chamado de alavanca de feedback de força – essencialmente uma versão de alta tecnologia dos manches que controlam o acelerador, a propulsão e a rotação de um navio. A empresa já vendeu um pouco mais de 100 deles até agora.

O “Throttle & Bow Buster” da Smart-Ship é uma das três alavancas de feedback de força que eles oferecem para ajudar os navios a aumentar a segurança e economizar combustível.
Smart-Ship

Enquanto as alavancas tradicionais são estáticas, a versão da Smart-Ship é projetada para usar movimentos sutis ou resistência para sinalizar ao operador que reduza o acelerador ao se aproximar de um objeto, desvie ao se aproximar de águas rasas ou mude a velocidade quando há uma opção de usar o combustível de forma mais eficiente.

“As pessoas realmente precisam repensar a forma como estão navegando em navios”, disse Jelle Tiemensma, co-fundador e diretor de tecnologia da Smart-Ship.

Jelle Tiemensma, co-fundador e CTO da Smart-Ship
Smart-Ship

Embora essas empresas não imaginem que navios grandes serão totalmente sem tripulação em um futuro próximo, elas apostam que software avançado e interfaces intuitivas podem ajudar os membros da tripulação a navegar com mais sustentabilidade.

A indústria precisa de mais colaboração e conectividade digital

Sofia Fürstenberg Stott, consultora de sustentabilidade para partes interessadas da indústria, como proprietários de navios, fabricantes e companhias de seguros, disse que até agora os projetos de sustentabilidade da indústria têm sido de pequena escala, como programas piloto para novas tecnologias marítimas.

“Ainda não estamos na fase de expansão em que estabelecemos os modelos de negócios e o novo ambiente de trabalho”, disse Stott.

Sofia Fürstenberg Stott, consultora de sustentabilidade para as partes interessadas da indústria marítima.
Cortesia de Sofia Fürstenberg Stott

Para avançar além disso, Stott afirmou que as empresas precisam se unir para criar um plano como o Roadmap da Iniciativa de Transporte Sustentável para incentivá-las a tomar medidas efetivas em direção às emissões líquidas zero até 2050.

“Esse benefício pode não ser um benefício que pode ser contabilizado em dólares no próximo ano, ou mesmo daqui a cinco anos”, disse Stott. “Mas se trata de manter a sustentabilidade a longo prazo”.

Mikael Lind, um consultor de pesquisa especializado em informática marítima nos Institutos de Pesquisa da Suécia, disse que um dos obstáculos da indústria de transporte marítimo para a descarbonização é a falta de conectividade digital.

“Precisamos entender a diferença entre o plano e o resultado real”, disse Lind. “No setor da aviação, isso é bastante simples, porque se você está no ar, tem rastreadores de vôo e sabe que o avião precisa pousar em breve, caso contrário, irá cair”.

Mikael Lind, um consultor sênior de pesquisa especializado em informática marítima nos Institutos de Pesquisa da Suécia.
Cortesia de Mikael Lind

Mas, com os navios, os dados nem sempre estão disponíveis para os proprietários de carga rastrearem seus embarques. Tempestades ou rotas alternativas podem causar atrasos de vários dias. E quando os navios chegam a um porto movimentado, podem precisar aguardar dias para descarregar.

Lind e sua equipe estão trabalhando com parceiros do setor, como o operador de portos PSA International, para testar uma iniciativa de compartilhamento de dados chamada torres de observação virtuais para monitorar melhor as interrupções na cadeia de suprimentos.

E a indústria está trabalhando em tecnologias logísticas para ajudar a alcançar as chamadas chegadas em tempo certo. Ao retardar um pouco suas rotas para chegar a um porto apenas quando houver um local vago, os navios podem diminuir suas emissões anuais.

Em uma indústria lutando para obter os biocombustíveis necessários para acompanhar suas metas de descarbonização, os transportadores precisarão adotar quaisquer tecnologias de redução de emissões disponíveis para atingir o saldo zero.

“Há um foco muito grande em como aproveitar as tecnologias existentes, a infraestrutura de navios existente, para chegar a um ponto em que você seja muito mais livre de emissões de carbono?”, disse Lind. “E isso é super complexo”.

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