Há apenas alguns anos, a ideia de navios autônomos operando sem tripulação nada mais era do que uma fantasia. No entanto, estas fantasias tornam-se realidade na primavera de 2022 com o funcionamento do Yara Birkeland, o primeiro navio porta-contêineres totalmente elétrico e autônomo do mundo, que opera sem tripulação a bordo para operações específicas.
Então, o que são exatamente os navios autônomos, também conhecidos como navios de superfície autônomos marítimos (MASS)? E quais seriam as implicações da sua aplicação no transporte marítimo internacional de mercadorias? Afinal, grande parte do comércio global — na verdade, quase 80% disso - acontece sobre o mar. Continue lendo para descobrir as respostas enquanto exploramos as perspectivas de curto e longo prazo do transporte autônomo!
Conteúdo
1. O que é um navio autônomo?
2. Desenvolvimentos de curto prazo na navegação autónoma
3. Previsões de longo prazo para navegação autônoma
4. Navios autônomos irão agilizar o transporte marítimo de carga
O que é um navio autônomo?
Um navio autônomo, como o nome sugere, é uma embarcação autônoma capaz de navegar e manobrar por conta própria, sem a necessidade de operação humana direta. Em vez de terem tripulantes a bordo, estes navios utilizam tecnologias avançadas como inteligência artificial (IA), sensores sofisticados e algoritmos de monitorização.
Estas embarcações autónomas operam e tomam decisões importantes, incluindo manobrar, acelerar ou desacelerar e evitar colisões com outras embarcações ou obstáculos. O grau de autonomia pode variar e geralmente existem três níveis:
- Controlado remotamente: Esse tipo de nave autônoma é operada a partir de um local diferente, semelhante à pilotagem de um drone com controle remoto. No entanto, os tripulantes humanos permanecem a bordo para realizar diversas tarefas e intervir se necessário.
- Semiautônomo: Esse tipo de navio autônomo possui processos automatizados e suporte à decisão. Eles podem ser capazes de dirigir e se mover a uma velocidade constante, mas podem precisar de uma pessoa para assumir o controle da navegação em áreas movimentadas, por exemplo.
- Totalmente autônomo: Um navio totalmente autônomo é totalmente operado por sistemas de inteligência artificial e máquinas a bordo, sem qualquer intervenção humana. É como se o navio fosse seu próprio capitão.
Desenvolvimentos de curto prazo na navegação autônoma
Os rápidos avanços nos sistemas de navegação automatizados, na IA e na aprendizagem automática, e nas comunicações por satélite de alta velocidade permitiram, de facto, o advento de navios de superfície marítimos autónomos. No entanto, estas tecnologias ainda não atingiram a maturidade necessária para aplicação em grandes navios de carga no transporte marítimo e logístico internacional.
A seguir estão alguns dos desenvolvimentos de curto prazo que poderemos ver no transporte marítimo autônomo nos próximos 3-5 anos, antes de testemunharmos grandes navios de carga transportando mercadorias de forma autônoma através do mar:
O controle remoto será o primeiro passo
Dado que as tecnologias autónomas ainda se encontram em grande parte em fase experimental e os elevados custos associados à integração dessas tecnologias nas infra-estruturas marítimas existentes, a mudança para o transporte autónomo de mercadorias será provavelmente um processo gradual. Espera-se que as empresas do setor naval adotem primeiro embarcações controladas remotamente.
O modo de operação híbrido de navios telecomandados combina a eficiência da automação com a adaptabilidade e segurança de ter humanos a bordo. Esta transição gradual, além de ser economicamente viável, facilitará os testes no mundo real de sistemas de navegação autónomos, sensores e software, o que acabará por levar a uma maior autonomia.
Mais projetos piloto e testes
À medida que os governos de todo o mundo reconhecem os benefícios das tecnologias de navegação autónoma, estão a investir fortemente em investigação e desenvolvimento para acomodar embarcações autónomas em águas internacionais.
Por exemplo, o governo chinês estabeleceu recentemente um banco de testes de transporte autónomo de 300 milhas quadradas em Guangdong. Esta medida não é surpreendente, considerando que a China supostamente detém cerca de 96% das patentes registradas relacionadas ao desenvolvimento de tecnologia de embarcações autônomas.
Além disso, as principais empresas de tecnologia e software continuarão a colaborar com os fabricantes de construção naval e de motores para realizar testes de transporte autónomo. “Zhi Fei”, traduzido como “Sabedoria Voadora”, é um projeto pioneiro exemplar no avanço da China em direção ao transporte marítimo autônomo.
Este navio porta-contêineres autônomo, com 120 metros de comprimento e sistema de propulsão elétrica, tem capacidade para 300 unidades equivalentes a vinte pés (XNUMX pés).TEUs) e é capaz de transportar contêineres de carga entre portos ao longo da costa chinesa.
Desenvolver e atualizar o quadro regulamentar
O atual quadro regulamentar apresenta desafios significativos ao crescimento e à adoção da navegação autónoma. Os regulamentos e diretrizes existentes são estreitamente elaborados em torno de operações tripuladas.
Por exemplo, a Código STCW A, Seção VIII/2, parágrafo 8.4, enfatiza que os oficiais encarregados das funções de quarto “devem manter uma vigilância adequada, fazendo o uso mais eficaz de todos os recursos disponíveis”. Isto implica a presença e os deveres de vigias e oficiais humanos a bordo.
A Organização Marítima Internacional (IMO) reconhece estes desafios regulamentares. Durante a sua 103ª sessão, em maio de 2021, o Comité de Segurança Marítima (MSC), um comité chave dentro da IMO, realizou uma análise minuciosa exercício de escopo regulatório visando navios de superfície marítimos autônomos (MASS).
O MSC está empenhado em avançar ainda mais no desenvolvimento de um instrumento baseado em objectivos destinado a regular o funcionamento do MASS. Os governos nacionais também estão ativamente empenhados em moldar o panorama regulamentar para integrar com segurança embarcações autónomas na sua indústria marítima. Por exemplo, a Comissão Europeia desenvolveu a primeira versão do Diretrizes Operacionais da UE em testes de MASS.
Melhorar a infra-estrutura marítima existente
A actual infra-estrutura marítima foi construída e adaptada ao longo de anos, senão séculos, para acomodar embarcações tripuladas. Os portos e as suas instalações são construídos para antecipar a interação e supervisão humana. Por exemplo, muitos portos dependem de pilotos humanos e rebocadores para auxiliar os navios de carga na atracação.
Paralelamente ao desenvolvimento de tecnologias autónomas, prevê-se que os próximos anos atraiam investimentos em melhorias da infra-estrutura portuária. Espera-se que os terminais sejam modernizados para permitir a comunicação direta com os sistemas de carga dos navios, facilitando a coordenação dos procedimentos automatizados de carga e descarga.
Além disso, os Vessel Traffic Services (VTS) adotarão algoritmos avançados e inteligência artificial para agilizar o planeamento de rotas e a gestão do tráfego de embarcações autónomas e tripuladas. Isto permitirá a previsão precisa dos movimentos autônomos da embarcação com base na posição atual, velocidade e dados de rumo.
Dado que os navios de carga autónomos dependem grandemente de tecnologias integradas para navegação, comunicação e controlo de sistemas, são potencialmente vulneráveis a ameaças cibernéticas. Em resposta a isto, a cibersegurança marítima será reforçada com protocolos de encriptação robustos concebidos para proteger os dados em trânsito tanto da interceção como do acesso não autorizado.
Previsões de longo prazo para transporte autônomo
Exploramos uma gama de desenvolvimentos futuros a curto prazo até agora, que deverão tornar viável a implantação generalizada de navios de carga autónomos na próxima década. De acordo com um relatório de análise de mercado da Inteligência Mordor, o tamanho do mercado para navios autônomos deverá atingir US$ 11.93 bilhões até 2029.
A seguir estão algumas previsões de longo prazo para o transporte autônomo e as implicações que elas podem ter para o transporte de carga e a logística:
A frota global se tornará totalmente autônoma
À medida que as operações de navios fora do local se tornarem cada vez mais viáveis através de navios controlados remotamente nos próximos anos, espera-se que os reguladores e as companhias de navegação ganhem confiança nas tecnologias autónomas. Tal mudança levará a indústria naval a adotar progressivamente navios semiautônomos.
Com o desenvolvimento e a integração da tecnologia de fusão de sensores e da comunicação avançada por satélite, prevê-se que, nas próximas duas décadas, os navios totalmente autónomos substituirão em grande parte os navios tradicionais, tornando o transporte internacional predominantemente orientado pela IA.
Esta mudança levará a um declínio significativo na procura de funções marítimas tradicionais, tais como oficiais de navios, marinheiros e tripulações de manutenção, à medida que a força de trabalho transita de tarefas a bordo para funções em terra.
Simultaneamente, o aumento das operações autónomas impulsionará a necessidade de novas funções que exijam especialistas em veículos autónomos e tecnologias de ponta para gerir, manter e resolver problemas nos sistemas complexos envolvidos no transporte autónomo.
Redução substancial nos custos operacionais marítimos
Numa indústria naval totalmente autónoma, os navios de carga serão equipados com sistemas inovadores de propulsão e energia. Esses sistemas dependerão de energias renováveis e ecológicas, ajudando a minimizar as emissões marítimas a quase zero. Ao mesmo tempo, os sistemas de manutenção alimentados por IA serão capazes de analisar dados de sensores em tempo real.
Esses algoritmos autônomos podem prever quando os sistemas podem falhar ou determinar quando as peças podem precisar de substituição – tudo isso sem nenhum membro da tripulação a bordo. Graças a estes avanços, as companhias marítimas puderam ver os seus custos globais cair 20% estimado.
Mesmo em navios autónomos movidos a combustível, os sistemas de navegação podem ser programados para operar consistentemente a velocidades ideais, resultando em menos desperdício de combustível. Além disso, os navios autônomos podem otimizar rotas com base no clima, nas condições do mar e em outros fatores, ajustando proativamente as rotas e velocidades planejadas para obter a máxima eficiência de combustível.
Num estudo que examinou as vantagens operacionais e económicas do transporte marítimo autónomo, estimou-se que, para cada navio autónomo, as poupanças em custos de combustível e despesas de tripulação poderiam ascender a até USD 4.3 milhões ao longo do seu ciclo de vida de 25 anos.
Maior segurança marítima e redução de erros humanos
Acredita-se que o erro humano seja um fator em aproximadamente 80% a% 90 de acidentes marítimos. Afinal, os membros da tripulação são suscetíveis a uma série de fatores, como fadiga e excesso de trabalho, má tomada de decisões e falta de comunicação.
Em contraste, os navios autónomos estão equipados com sistemas avançados de consciência sensorial e situacional que permitem a detecção precisa de objetos próximos, linhas costeiras e outras embarcações. Algoritmos de IA podem determinar os caminhos de navegação mais seguros e eficientes, permitindo o ajuste automático do curso do navio para evitar quaisquer perigos detectados.
Além disso, os navios autónomos empregam sistemas automatizados para gerir a propulsão, a direção e outras operações vitais. Tais sistemas operam com precisão e consistência, o que reduz a probabilidade de erro humano em controles manuais, incluindo ajustes imprecisos de velocidade ou manobras de navegação. Nos próximos 20 anos, a indústria marítima poderá chegar a um ponto em que as colisões e os incidentes de encalhe serão virtualmente eliminados.
Projetos de navios inovadores sem restrições aos requisitos da tripulação
Sem a necessidade de acomodar tripulantes em navios autónomos, os espaços tradicionalmente reservados para alojamentos, cozinhas e outras infra-estruturas de suporte à vida podem ser reconfigurados para aumentar a capacidade de carga ou optimizar a disposição dos equipamentos para uma melhor eficiência.
Isso poderia levar a designs futuristas mais elegantes e simplificados, reduzindo o arrasto e o consumo de combustível. Por exemplo, os transportadores de carga poderiam ser totalmente submersíveis e viajar completamente debaixo de água, tirando partido de condições mais estáveis e evitando perigos ao nível da superfície.
Alternativamente, os navios de carga poderiam ser concebidos para transformar e adaptar a sua estrutura em resposta às necessidades da carga. Por exemplo, um design segmentado poderia permitir que partes do navio se destacassem e atracassem de forma independente, otimizando a utilização do espaço e melhorando a eficiência dos processos de carga e descarga.
Navios autônomos irão agilizar o transporte marítimo de carga
Navios autônomos estão prontos para revolucionar carga marítima e comércio global. Com estes avanços, podemos esperar tempos de trânsito mais curtos, redução do consumo de combustível e uma diminuição significativa nos acidentes de navegação por erro humano.
Além disso, os navios autónomos poderiam potencialmente aceder a regiões demasiado perigosas ou menos económicas para os navios convencionais com tripulação humana. Por exemplo, embarcações autónomas da classe do gelo poderiam navegar pelas rotas do Ártico que são normalmente inacessíveis durante a maior parte do ano, abrindo novas rotas comerciais.
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