预计未来十年，全球将在可再生海上能源基础设施上投入逾160亿美元。
这包括到2030年建设250万公里的全球海底电缆。
铺设这些电缆需要对海床进行犁耕，并铺设混凝土垫层作为其基座。
这一过程对海洋生态系统具有高度破坏性。
一位专家探讨了如何利用机器人降低可再生海上能源的环境影响，并构建可持续的循环经济。
预计未来十年，全球海上能源基础设施的投资将超过160亿美元（11.3亿英镑）。这包括额外建设250万公里的全球海底电缆，目标完成时间为2030年。
铺设并固定这些电缆以抵御洋流，需要对海床进行犁耕，并倾倒岩石和混凝土“垫层”作为电缆的基座——这些作业对众多海洋生物赖以栖息的海洋生态系统具有高度破坏性。
海上风电场的建设需要进行许多此类高影响作业，而这些作业往往很少考虑其对脆弱平衡的海洋环境的影响——全球逾30亿人依赖这一环境获取食物和生计。
包括可再生海上能源基础设施建设在内的人类活动，已影响到海洋表面逾40%的面积，并形成了死亡海区——缺氧区域、有害海洋物种的藻华，以及生物多样性的严重丧失。
如果我们继续沿此路径发展，预计的绿色科技革命可能对全球海洋造成前所未有的破坏。新一代的可再生能源生产商必须评估其对海洋环境的长期影响，以审视其供应链和运营实践的可持续性究竟如何。
随着联合国今年启动海洋韧性十年计划，自主技术在支持海洋环境方面的作用日益受到认可。自主技术我们若不首先在可再生能源行业内部树立环保意识，就无法指望实施可持续技术。这正是机器人技术发挥作用的地方。
海上能源的维护成本
约80%的海上风电场维护成本，用于通过直升机派遣人员进行检查和维修、维持船只等支援车辆运行，以及建造供风机工人居住的海上可再生能源平台。所有这些都会产生碳排放。此外，海上能源检查人员还需在高空和密闭空间作业，这两类环境都具有危险性。
然而，由人类、机器人和人工智能组成的统一团队协同工作，可以以显著降低的环境影响和更好的人员安全保障来维护这些基础设施。这些团队可能包括：远程操控多机器人团队的人员，该团队由自主航空器和水下航行器组成，并可能配备攀爬式或陆基机器人。
变革性的海上能源技术
机器人可以帮助人类在复杂、脆弱的环境中开展作业，而不会对其造成伤害。采用非接触式传感方法（如雷达和声呐）的机器人，能够与海洋基础设施及其周边环境进行交互，而不会造成任何干扰或损害。
更先进的传感技术被称为低频声呐——一种受海豚交流信号启发的声波技术——海豚使得在不损害周边环境的前提下，检查海底基础设施和海底电缆等海洋结构成为可能。
通过使用自主水下航行器（AUV）——即能够自主行驶的机器人——部署低频声呐技术，我们可以更好地了解海底电缆等海上能源结构如何与环境相互作用。我们还可以帮助避免生物污损等问题，即微生物、植物、藻类或小型动物在电缆表面聚集。受生物污损的电缆可能变得沉重，从而可能使其外部保护层变形，并缩短其使用寿命。AUV可以安全地监测并清洁这些电缆。
水面以上
机器人同样可以在水面以上为海上能源基础设施提供帮助。风力涡轮机叶片使用寿命结束后，往往被焚烧或丢弃至垃圾填埋场。这直接违背了“循环经济”的理念——即倡导废弃物预防，并尽可能重复利用各类材料——而这正是实现技术可持续性的核心。相反，我们可以利用机器人对老化的叶片进行修复、再利用或回收，从而减少不必要的浪费。
借助配备先进雷达传感技术的无人机，我们现在能够在涡轮机缺陷初现之时便予以发现。与其使用现场支援船将涡轮机检查人员运送至海上（每天费用约25万英镑），利用机器人助手随时掌握涡轮机维护情况，可节省时间、资金并降低风险。
机器人不仅能降低涡轮机维护的财务和碳成本，还能最大限度地降低人员在这些难以预测的环境中作业所面临的固有风险，同时更加和谐地与环境共存。通过部署驻守式机器人来检查和维护海上可再生能源基础设施，能源企业起初便可减少从事危险海上岗位的人员数量。假以时日，我们甚至可能实现自主运行——即人类操作员留在岸上，通过远程连接操控海上机器人系统。
人工智能是构建可持续海上能源系统的另一关键组成部分。例如，智能程序可以帮助海上能源企业规划如何安全地拆解涡轮机，并将其安全运回岸上。涡轮机抵岸后，可被送往“智能”工厂，利用机器人技术与人工智能相结合的方式，识别其中哪些部件可以重复使用。“智能”工厂，利用机器人技术与人工智能相结合的方式，识别其中哪些部件可以重复使用。
通过这些团队协作，我们可以为海上可再生能源行业构建稳健、可持续的循环经济。
