En 2016, cuando un petrolero frente al continente británico se topó con una zona de tormenta cerca de las Islas del Canal, echó anclas para esperar que las cosas pasaran. Momentos después, La velocidad de Internet en la isla británica de Jersey se desplomó.

Resulta, cuando el ancla tocó fondo, enganchó algunos cables de red en el fondo marino y los cortó, dejando temporalmente fuera de acceso a los usuarios de Internet de toda la isla.

Los cables de Internet no son la única forma de cableado submarino vulnerable a enganches en el fondo marino. Los cables de alto voltaje que suministran energía desde el continente a los parques eólicos marinos también son objetivos fáciles si no están adecuadamente protegidos. Estos negros Los cables recubiertos de goma no son los componentes más glamorosos de la energía eólica marina, pero son venas críticas de energía que los operadores eólicos, desarrolladores, y las comunidades costeras confían para mantener en funcionamiento esta nueva fuente de energía limpia en los EE. UU.

"La mayoría de la gente se centra en las palas giratorias de las turbinas para garantizar que un proyecto de energía eólica marina tenga éxito, pero los cables submarinos que llevan esa energía a tierra son igualmente importantes, "dijo Anthony Kirincich, oceanógrafo físico en WHOI. "La energía puede cortarse por daños en los cables de los anclajes de los barcos, arrastreros de pesca, o tormentas. Entonces, Estos cables deben ser inspeccionados y mantenidos de manera rutinaria para garantizar que un proyecto continúe proporcionando energía a la red. e ingresos para los operadores ".

La necesidad de velocidad

Los cables submarinos se han inspeccionado tradicionalmente utilizando barcos con instrumentos remolcados como perfiladores de fondo, sistemas de sonar de barrido lateral, y cámaras. Verifican si los cables están enterrados a la profundidad adecuada, si están en la posición correcta, o si están expuestos de manera que puedan engancharse fácilmente con anclas o redes de arrastre.

El enfoque basado en barcos funciona, pero el uso de barcos puede resultar extremadamente caro y llevar mucho tiempo. Kirincich dice que los vehículos submarinos autónomos (AUV), un elemento básico de la investigación oceanográfica, podrían usarse en lugar de grandes, barcos costosos para realizar estudios de cable mucho más rápidamente y a costos mucho más bajos.

"Los AUV pueden reducir los costos de envío y los retrasos climáticos, al tiempo que reduce el tiempo necesario para recopilar los datos que los operadores necesitan para evaluar su infraestructura submarina, " él dijo.

Viniendo a un fondo marino cerca de ti

Hasta hace poco, no ha habido una gran necesidad de estudios basados ​​en barcos en el sector eólico marino de EE. UU., simplemente debido al hecho de que sólo una instalación en alta mar, el parque eólico de Block Island frente a la costa de Rhode Island, está actualmente en funcionamiento. Pero eso está a punto de cambiar. Nuevos desarrollos costa afuera están en el horizonte, impulsado en parte por un proyecto de ley de energía aprobado en Massachusetts, una ley para promover la diversidad energética, que requiere que las empresas de servicios públicos utilicen al menos 1, 600 megavatios de energía eólica marina para 2027. Vineyard Wind, un desarrollador en New Bedford, Masa., obtuvo el primer contrato de energía eólica marina del estado y planea construir una instalación de 800 megavatios que consta de 100 turbinas en aguas federales al sur de Martha's Vineyard. Y otras firmas están alineando sitios y operando contratos para áreas arriba y abajo de la costa este.

Más parques eólicos significan más cables submarinos. Entonces, investigadores de WHOI, deseosos de compartir sus propias mejores prácticas y conocimientos técnicos con el sector de la energía eólica marina, Recientemente, se probó en el campo un AUV REMUS (Remote Environmental Monitoring UnitS) para ver cómo funcionaba durante una encuesta de cable simulada. Diseñado por el Laboratorio de Sistemas Oceanográficos de WHOI, REMUS es un robot oceánico con forma de torpedo que opera de forma autónoma y se programa y monitorea a través de una computadora portátil. El vehículo utiliza una hélice y aletas para dirigir y bucear, y se basa en un sistema de navegación interno para inspeccionar de forma independiente franjas del océano.

"REMUS es uno de los AUV más capaces disponibles en la actualidad para inspeccionar el fondo del mar, ", dijo el ingeniero de WHOI Robin Littlefield." Sirve como una plataforma flexible para varios tipos de sensores submarinos. En ese sentido, es un caballo de batalla que a veces comparamos con una camioneta que puedes equipar con casi cualquier cosa ".

En una misión

Los investigadores de WHOI desplegaron el AUV para inspeccionar un sistema de cable submarino en Buzzards Bay que conecta Martha's Vineyard con la red eléctrica del continente. Para esta prueba de campo en particular, Littlefield y su equipo modificaron un REMUS 600 estándar con sensores de magnetómetro, uno integrado en la parte delantera del vehículo y otro, uno más pequeño montado en la parte superior — para rastrear el cable submarino. El AUV fue transportado mar adentro con un pequeño bote de apoyo, y examinó una sección de cable de un kilómetro utilizando un patrón similar a una cortadora de césped a unos pocos metros sobre el lecho marino.

Cada vez que el vehículo atravesaba el cable, los magnetómetros recogieron el campo electromagnético que emanaba y registraron un "pico". Un sistema de sonar de barrido lateral, también montado en el AUV, se utilizó para obtener imágenes y mapear el fondo marino alrededor del cable con el fin de recopilar información detallada, como la presencia de espacios en el sedimento que protege el cable.

"Pudimos recopilar escaneos laterales, sub-fondo, y datos del magnetómetro de un solo vehículo REMUS en cuestión de horas, ", dijo Littlefield." Puede que haya llevado días con un barco ".

El uso del barco de apoyo ayudó a agilizar las pruebas de campo, pero Littlefield dice que el AUV se puede ejecutar directamente desde la costa en el futuro para hacer que el proceso sea aún más eficiente.

Más allá de la prueba de concepto

El siguiente paso será analizar los datos registrados, un proceso que implicará superponer visualmente las mediciones del magnetómetro y el sonar de barrido lateral para asegurarse de que se correlacionan. Los investigadores también compararán las mediciones de señales electromagnéticas de los más grandes, sensores del magnetómetro a bordo al de los más pequeños, sensor montado en la parte superior.

"Una vez que podamos comprobar el rendimiento del magnetómetro más pequeño, buscaremos desarrollar un conjunto de sensores de bajo costo basado en esa tecnología que pueda convertirse en un estándar en los vehículos REMUS, ", dijo Littlefield. Esto finalmente hará que sea aún más económico para la industria eólica marina recopilar la información que necesitan para evaluar el estado de su infraestructura".

Kirincich está de acuerdo, y dice que en general, Los AUV son un buen ejemplo de una tecnología oceánica probada en el campo que podría y debería aprovecharse para proyectos eólicos marinos de EE. UU.

"Como oceanógrafos, tenemos un papel que desempeñar en la transferencia de nuevas soluciones tecnológicas al sector eólico marino, "REMUS es una herramienta en la que confiamos en gran medida y que podría pasar a la industria para su beneficio".