Meretööstuse trende veavad rohepööre ja IKT

Rohepöörde vajadused ja tehnoloogia arengujärgust lähtuvad võimalused uuendavad meretööstuses kasutatavaid energiaallikaid ja materjale ning avavad tehisintellekti ja suurandmete töötlemise potentsiaali. Tehnoloogilist innovatsiooni kiirendavad veelgi majanduskeskkonnast ja rahvusvahelistest suhetest lähtuvad väljakutsed.

Kristjan Tabri ja Mihkel Kõrgesaar avaldavad peagi ülevaate meretööstuse trendidest. Allpool on trendidele esimene pilguheit.

Keskkond

Kliimamuutused

Kliimamuutused mõjutavad jääolusid, valdavaid tuulesuundi ja arktilisi laevateid ning teevad merekeskkonna ettearvamatuks. Sadamates ollakse juba silmitsi vastupidavusprobleemidega, mida kaldataristu rajamisel ei osatud veel ennustada. Kliimamuutustega kohanemiseks tuleb tootearenduses veelgi enam arvestada keskkonnast lähtuvaid koormusi ning uusi tehnoloogilisi lahendusi rakendada.

Poliitika

Rohepööre

Kestlikule meremajandusele üleminek avaldab meretööstusele täiendavat innovatsioonisurvet. Piiravate normidega reguleeritakse igasugust reostust: käitursüsteemide emissioone, heitvett, allveemüra, prügi teket.

Taastuvenergeetika toob möödapääsmatult Eesti rannikuvetesse energiapargid, mille arenduse, ehituse ja hooldusega seonduvalt avaneb Eestis võimalus avameretööstuse tekkeks.

Veesõidukite energiatarbe vähendamine on mitmetahuline ülesanne. Uuenevad nii kütused kui ka käitursüsteemid, kasutatakse hübriidlahendusi ja optimeeritakse sõiduki kasutamist ning kiirusi.  

Taastuvenergia ja ringmajanduse põhimõtted laiendavad ka sadamate rolli, logistikakeskused peavad lisaks kujunema energia- ja taaskasutuskeskusteks.

Majandus

Deglobaliseerumine

Laiaulatuslikud kriisid ja tootmistehnoloogiate areng tõukavad väärtusahelad regionaliseeruma ja ärimudelid uuenema. Võidavad kiire kohanemisvõimega ettevõtted.

Meretööstuse kitsamas vaates avaldub deglobaliseerumine ka mereliikluse tõrgetes ja riikide kaitsekulutuste kasvust lähtuvates ärivõimalustes.

Majandusarengu destabiliseerumine

Ukraina sõda ning peamiselt energiakandjate ja toorainete hinnatõusust lähtuv inflatsioon langetavad majanduskasvu prognoose. Eestis kui riskipiirkonnas asuvas majanduses tuleb oodata välisinvesteeringute vähenemist. Ettevõtetele tähendab eeltoodu tootmiskulude kasvu, survet kasumlikkusele ja väiksemat võimet innovatsiooni investeerida.

Maismaaressursside ammendumine

Kasvav rahvastik ja arenev tööstus vajavad rohkem energiat: toitu, elektrit, kütuseid. Maismaal on ressursid ammendumas, ent ekspluateeritava mereala suurus kliima soojenedes kasvab. Energiatootmine, avamere-vesiviljelus ja maavarade kaevandamine merepõhjast suurendavad kõrgtehnoloogiliste laevade ja meretehnika nõudlust ning esitavad uusi väljakutseid kaldataristule.

Tehnoloogia

Uued energiakandjad ja käitursüsteemid

Suur enamus maailmameredel seilavatest laevadest kasutab endiselt fossiilseid kütuseid ning sellele vastavalt on välja arendatud ka tugitaristu. Karmistuvad keskkonnanõuded nõuavad õhku paisatavate heidete vähendamist ja tekitavad seega vajaduse puhtamate lahenduste järgi. Ehkki on ehitatud mitmeid alternatiivsetel kütustel toimivaid demonstraatoreid, ei ole veel  hetkel silmapiiril lihtsasti kasutatavat ja keskkonnasõbralikku kütust ning on ebaselge, millised energiaallikad avamereliikluses kommertsialiseerimisralli võidavad. Seega näib laevanduse lähitulevik olevat hübriidlahenduste päralt, kus laeval on mitu erinevat energiakandjat. Sellega kaasneb varasemast keerukamate käitursüsteemide ja energialahenduste kasutuselevõtt, samuti mahukad investeeringud kaldataristusse.

Huvitav näide: California ettevõte Seatrec toodab energiat temperatuurierinevusest 

Huvitav näide: Hübriidlahenduste katselaev Energy Observer

Suurandmed

Mitmesuguste sensorite ja andmeside areng muudab võimalikuks käitatavalt laevalt (või merekonstruktsioonilt) hulgaliselt andmeid koguda ja edastada, laevanduse suurandmeid genereerida. Masinõpe ja tehisintellekt lubavad andmeid jooksvalt töödelda ja tarbida, nii laeva juhtival inimesel kui ka robotlaeval, mereseadmel või targal sadamal endal. Kesksed on küberturvalisuse küsimused, läbi õhu liiguvad operatiivsed juhtimisotsused, isikuandmed, ärisaladused.

Huvitav näide: TalTechi ja Tallinki targa sadama lahendus

Huvitav näide: ABB EMMA rakendus aitab optimeerida laeva trimmi ja annab soovitusi vastavalt kogetud andmetele

Tehisintellekt

Masinõpe ja tehisintellekt viivad automatiseerimise uuele tasemele. Eesmärk ei ole tingimata inimest robotiga asendada, eesmärk on teha enamat, kui inimene üksi suudab. Näiteks jääs opereeriva laeval võib konstruktsiooni deformatsioonide, mootori võimsuse ja kiiruse suhte ning pardalt filmitud jääolude korrelatiivne analüüs tunduvalt suurendada reisi efektiivsust ja ohutust. Peamine tõrge täisautonoomsete merejaamade ja laevade kasutuselevõtul on juba viimased 10 aastat olnud rahvusvahelise mereõigusraamistiku puudumine.

Huvitav näide: Terradepthi 8000 robotlaeva loovad ookeanist digikaksiku

Huvitav näide: Hollandis asuv startup CaptainAI arendab tehnoloogiaid autonoomsetele laevadele, kasutades tehisnärvivõrke objektide tuvastamiseks ja märgistamiseks, laeva käitumise ennustamiseks ja situatsiooniteadlikkuse arendamiseks  

Digitaalsed kaksikud

Suurandmed võimaldavad ka digitaalse kaksiku kontseptsiooni arendamist. Digitaalne kaksik on virtuaalne kujutus füüsilisest tootest, keskkonnast või protsessidest. Lisaks hõlmab digitaalse kaksiku kontseptsioon endas veel nende kahe süsteemi, füüsilise ja digitaalse, omavahelist kommunikatsiooni. Digitaalne kaksik võimaldab füüsilist kaksikut jälgida, optimeerida, tema käitumist simuleerida ja ennustada.

Huvitav näide: Rotterdami sadama digitaalne kaksik võimaldab reaalajas seirata sadamataristu olukorda ja automaatjuhtida sadamaprotsesse

Uued materjalid

Laevaehitusmaterjalide evolutsioon on pidev protsess, mille käigus paranevad materjalide mehaanilised omadused ja taskukohastub hind. Kiiremad arengud toimuvad komposiitide maailmas. Komposiitmaterjalidest saab valmistada oluliselt kergemaid ja korrosioonikindlamaid konstruktsioone kui metallidest. Komposiitide peamised arengusuunad on seotud tulekindluse suurendamisega, biokomposiitide kasutuselevõtuga ja laevaehituses vajaminevate, suuremate detailide tootmisega.

Huvitav näide: HSVA katsetab hai nahka jäljendavat pinnakihti

Huvitav näide: Eesti partnerlusega Horisondi projektis RAMSSES katsetati edukalt suurte komposiitdetailide valmistamist arendades selleks sobivad vaigud ja infusioontehnoloogia 

Kontakt

KRISTJAN TABRI, DSc

Vedeliku ja konstruktsiooni vastasmõju
SCC juhataja – kaasprofessor tenuuris
+372 509 2585
kristjan.tabri@taltech.ee
ETIS

MIHKEL KÕRGESAAR, DSc

Laeva- ja merekonstruktsioonid

abiprofessor tenuuris
+372 5343 9557
mihkel.korgesaar@taltech.ee
ETIS