Kako izgleda studij koji zajedno izvode dva najveća tehnička faksa? Pogledajte snimku predavanja
Znate li da Kineski zid uopće nije vidljiv iz svemira? Jedino što se s te udaljenosti zapravo vidi su svjetla naših gradova, a iza njih je najsloženiji sustav koji su ljudi ikad napravili. Pogled iz svemira otkriva i da oceani prekrivaju većinu Zemljine površine, a njihovo istraživanje i očuvanje ne možemo postići sami i tu u pomoć uskaču roboti. Predavanja o ovim zanimljivim temama održali su predavači s FER-a, docentica Mirna Gržanić Antić i istraživač Igor Kvasić. Riječ je o temama kojima se, između ostalih, bavi na Studiju energetske učinkovitosti i obnovljivih izvora energije, studiju koji zajednički izvode dva najveća tehnička fakulteta u zemlji, FER i FSB.
Predavanje održano na Studiju energetske učinkovitosti i obnovljivih izvora energije u Šibeniku | Foto: srednja.hr
Kad biste pogledali Zemlju iz svemira, uočili biste dvije stvari. Prvo, jedini trag da tu žive ljudi nisu nikakve građevinske strukture, već svjetla naših gradova. Drugo, primijetili biste da površinu planeta većinski čine oceani, koji su još uvijek poprilično neistraženi, ali i ugroženi.
Tehnologije poput energetskih mreža i podvodnih robota ključne su za očuvanje našeg planeta i borbu protiv klimatskih promjena, a o njima smo čuli na četvrtoj online konferenciji ekoLucija 101. Održavamo je svake godine 22. travnja povodom Dana planeta Zemlje.
Kako bismo čuli više o važnim tehnologijama koje mijenjaju budućnost, ovaj put smo se zaputili do Šibenika. Tamo se smjestio Studij energetske učinkovitosti i obnovljivih izvora kojeg zajednički izvode dva najveća tehnička fakulteta u Hrvatskoj, Fakultet elektrotehnike i računarstva (FER) i Fakultet strojarstva i brodogradnje (FSB) iz Zagreba.
Šibenik prvi na svijetu imao električnu javnu rasvjetu
Uopće nije slučajnost što se taj studij nalazi baš u Šibeniku, objasnila je u uvodu svog predavanja docentica Mirna Gržanić Antić. Šibenik je, naime, prvi grad na svijetu koji je imao cjeloviti višefazni elektroenergetski sustav.
Riječ je o vrlo važnom izumu koji nam je omogućio da struja putuje na velike udaljenosti bez velikih gubitaka. Zahvaljujući tome, možemo graditi elektrane daleko od gradova, primjerice, tamo gdje ima vode ili vjetra, i ipak sigurno dovesti struju do domova, škola, bolnica i tvornica. Bez toga, ukratko, ne bismo imali moderan svijet kakvog imamo danas.
– Znači čak i prije nego je to zaživjelo na Niagarinim slapovima, mi smo to imali 1895. godine u Šibeniku. Hidroelektrana Jaruga na rijeci Krki proizvodila je električnu energiju koja se onda kabelima i vodovima dovela do grada Šibenika gdje su se rasvjeta i kućanstva napajala iz hidroelektrane, objasnila je docentica.
Osim što je povijesni predvodnik, Šibenik je i danas grad u Hrvatskoj s najvećim potencijalom za niskougljičnu tranziciju. Dakle, zanima li vas karijera u tehnološkom sektoru, a usput želite pomoći zaštititi planet od klimatskih promjena, Šibenik je pravo mjesto za vas.
– Zbog svih tih faktora, FER i FSB su u Šibeniku pokrenuli Studij energetske učinkovitosti i obnovljivih izvora energije. Prijediplomski studij traje 3 godine, a nakon njega možete bez problema pronaći posao u struci ili nastaviti diplomski studij na FER-u ili FSB-u u Zagrebu. Prednost tog studija je što je ostvarena suradnja s lokalnom idnustrijom, a mi kao profesori vas odmah gradimo kao inženjere koji su potrebni u industriji, istaknula je Gržanić Antić u uvodu.
Upravo tamo ovo ljeto FER i REGEA u sklopu EIT Urban Mobility programa organiziraju međunarodnu ljetnu školu ChargeUp za studente na temu emobilnosti.
Docentica Mirna Gržanić Antić | Foto: srednja.hr
‘Klimatske promjene su razorne’
Danas nema osobe koja ne zna za pojam klimatske promjene. No, mnogi ne znaju da je jedan od njihovih najvećih uzročnika upravo proizvodnja električne energije, istaknula je docentica.
– Znate koliko su klimatske promjene razorne, što čine sustavu. Znamo da je sve veći porast temperature na Zemlji koji uzrokuje kopljenje ledenjaka na sjevernoj i južnoj polutci. Postoji podatak da se ledenjaci povlače za 50 metara po jednoj godini što, ako izračunate, znači da će kroz deset ili dvadeset godina imati katastrofalne posljedice za našu Zemlju. Sjećate se i one katastrofalne, ja bih rekla i neviđene oluje koja je prije dvije godine poprilično uništila područje Zagreba? Klimatske promjene uzrokuju velike suše, dizanje razine mora, zagrijavanje mora, umiranje vrsta koje sad imamo, namnažanje vrsta koje nisu poželjne za zemlju, navela je docentica sve promjene koje možemo i sami vidjeti oko sebe.
Električna energija je neophodna, ali jednako tako je neophodno i zaustaviti klimatske promjene. Zato su održivi izvori energije kojima se bavi i studij u Šibeniku važniji no ikad.
– Elektroenergetski sustavi je najsloženiji sustav kojeg čovjek poznaje. Bez električne energije ne bismo mogli zamisliti život kakav danas poznajemo. Prije je ona dolazila iz konvencionalnih elektrana kao što su elektrane na ugljen ili plin, ali zbog klimatskih promjena direktive Europske unije, kao i one na svjetskoj razini, nalažu da se proizvodnja iz takvih elektrana smanji kako bi se smanjile štetne emisije stakleničkih plinova, rekla je Gržanić Antić.
Natječaj za škole: Tražimo najbolje eko-projekte!
Obnovljivi izvori energije imaju velik problem
Proizvodnja električne energije iz obnovljivih izvora je dobra za okoliš, no dolazi s određenim izazovima. Inženjeri kakve obrazuje Studij energetske učinkovitosti i obnovljivih izvora uče kako rješavati te izazove.
– Solarne i vjetro elektrane, hidro elektrane, geotermalne elektrane, to su sve obnovljivi izvori energije koji imaju malu, odnosno gotovo nikakvu emisiju stakleničkih plinova. Oni su odličan temelj za rješavanje klimatskih promjena, barem što se tiče proizvodnje električne energije, no postoji problem s njima – oni su nepredvidljivi. Nekad njihova proizvodnja koju smo predvidjeli za dan unaprijed nije ostvarena, jer je, primjerice, padala kiša. Operatoru sustava koji u svakom trenu mora imat jednakost proizvodnje i potrošnje to predstavlja velik problem, objasnila je docentica.
Inženjeri, dakle, moraju pronaći način da u svakom trenutku postoji ravnoteža potrošnje i proizvodnje električne energije, kako bismo održali stabilnost sustava.
Predavanje održano na Studiju energetske učinkovitosti i obnovljivih izvora energije u Šibeniku | Foto: srednja.hr
Kako će izgledati kućanstva budućnosti?
Tom se problemu pokušava doskočiti na različite načine. Jedan od njih je uključivanje krajnjih potrošača električne energije u niskougljičnu tranzciju. Inženjeri razvijaju različite modele upravljanja potrošnjom, tj. uređajima koji bi nas potaknuli da koristimo električnu energiju upravo u trenucima kada je najveća proizvodnja električne energije iz obnovljivih izvora.
– Na našem fakultetu imamo Laboratorij upravljive potrošnje. To je zapravo pametna kuhinja. Programiramo uređaje u njoj, najviše klimu i podno grijanje, da rade u skladu s potrebama operatora sustava. Modificiramo signale pomoću kojih gledamo kako će se uređaji paliti i gasiti po potrebi, objasnila je Gržanić Antić kako bi naši domovi mogli izgledati u bliskoj budućnosti.
Cijelo predavanje koje je održala docentica Gržanić Antić u sklopu konferencije ekoLucija 101, u kojem ćete saznati kako zelena električna energija može promijeniti svijet, a pritom osjetiti i dašak atmosfere studiranja u Šibeniku, pogledajte ispod.
Kako podvodni roboti pomažu okolišu?
No, sustavi za proizvodnju električne energije nisu jedina tehnologija koja nam može pomoći u borbi za bolju budućnost. Tu spadaju i roboti, a više o onima koji mogu plivati i roniti na ekoLuciji 101 ispričao je Igor Kvasić, istraživač Laboratorija za podvodne sustave i tehnologije, LABUST.
Riječ je o tehnologiji koja je iznimno važna. Podvodni roboti mogu ići tamo gdje ljudi ne mogu. Ne treba im kisik, pa mogu zaranjati u dubine mora i oceana gdje je previše hladno, tamno i opasno za ronioce. U isto vrijeme, more je jako zahtjevo okruženje za robote. Moraju moći izdržati veliki pritisak, slanu vodu i jake struje. Teško je prenositi signale kroz vodu, pa ih je zato izazovno kontrolirati. No, sve to čini podvodnu robotiku uzbudljivim područjem.
– U laboratoriju radimo s različitim vrstama robota. Neke radimo sami, a neke kupujemo pa razvijamo softver i algoritme te nalazimo primjene za njih. Držimo nastavu vezanu uz teme robotike, organiziramo razne skupove i konferencije za popularizaciju znanosti, a imamo i aplikativne projekte gdje se sustavi koje razvijamo primjenjuju u arheologiji, ekologiji, autonomnoj vožnji i slično. U robotici nije sve u hodu i programiranju. Tu su i hardver, mehanika, strojarstvo i slična područja, objasnio je asistent Kvasić.
U laboratoriju se između ostaloga bave navigacijom i upravljanjem robotima, s naglaskom na suradnju robota pod vodom i na morskoj površini. Istražuju kako ljudi i roboti mogu zajedno raditi pod vodom, što je relativno novo istraživačko područje. Dva glavna izazova s kojima se susreću su nedostatak lokalizacije i komunikacije pod vodom, na kojima se stvaraju razna inovativna rješenja. Također nastoje primijeniti nove tehnologije poput podvodnog IoT-a, umjetne inteligencije i digitalnih blizanaca u svom radu.
– Zašto podvodne tehnologije? Kada pogledate Zemlju iz svemira, često se raspravlja koji je najveći kontinent i koji teritorij je najbitniji. Naša mora i oceani čine 71 % planeta. To možete lijepo vidjeti i očito je da naš planet ima potpuno krivo ime. Zove se Zemlja, a zapravo je velikom većinom ocean, objasnio je Kvasić važnost razvijanja podvodne robotike koja će nam pomoći istražiti i zaštititi svo to podvodno područje.
Asistent Igor Kvasić | Foto: srednja.hr
Grade robote koji rješavaju stvarne probleme
Sve čime se bave, ali i čime se njihovi studenti mogu baviti, ispričao je kroz primjere konkretnih projekata. Jedan od njih je projekt Hektor. Na njemu su radili u suradnji s jednim poznatim hrvatskim ribogojilištem, a za početak su identificirali nekoliko problema tog ribogojilišta. Prvi je takozvani obraštaj na mrežama kaveza koji smanjuje protok mora i dovod kisika. Drugi problem su oštećene mreže zbog riba koje se zaletavaju. Treći problem je udaljenost lokacija, što otežava pristup ronioce.
– To smo riješili primjenom robotskih rješenja. Razvili smo autonomno plovilo s dronom koje može raditi nadzor i estimaciju biomase iz zraka, samostalno obilaziti ribogojilište, a ima i robota koji može ići u dubinu, snimiti i detektirati obraštaje ili oštećenja na mreži, ispričao je asistent.
U drugom su projektu razvili pametne bove koje pomažu u nadzoru kvalitete mora. Jedna varijanta tih bovi može raditi do 30 dana bez sunca, a sa solarnim panelima neograničeno. Na bovi su senzori koji prikupljaju podatke o kvaliteti mora, što je jako korisno u borbi protiv klimatskih promjena.
– Suočavamo se s klimatskim promjenama koje ugrožavaju procese koje uzimamo zdravo za gotovo. Primjer je uzgoj školjki u uzgajalištima, gdje dolazi do naglih promjena u temperaturi i slanoći vode, što uzrokuje izumiranje dijela fonda školjaka. Ključno je na vrijeme detektirati te promjene i reagirati, a to omogućuju naši roboti. U Rijeci rade prvu pametnu marinu u Hrvatskoj, gdje online možemo pratiti sve pokazatelje kvalitete mora pomoću pametnih bova, naveo je Kvasić.
Izložba podvodnih robota na Studiju energetske učinkovitosti i obnovljivih izvora energije u Šibeniku | Foto: srednja.hr
Nije lako napraviti robota koji roni
Kretanje robota pod vodom nije jednostavno, no njihov treći projekt bio je upravo razvoj takvog robota. On roni tako što mijenja svoj volumen i plovnost, objasnio je Kvasić. Može zaroniti na određenu dubinu i zadržati se na njoj, a napravili su ga kako bi riješio vrlo specifičan problem kojeg imaju naši ribari.
Naime, problem u ribarstvu su mreže kojima ne možemo kontrolirali koje ćemo ribe uloviti, pa se često dogodi da ribari love ribe koje nisu htjeli ili one koje su premale da se izlovljavaju. Rješenje je precizna mapa kretanja riba koju može napraviti robot s akustičkim projektorom.
– Na jednoj strani robota nalazi se akustički projektor koji odašilje zvučni val, jedini val koji se može kretati na velikim udaljenostima pod morem, baš kao što kitovi i delfini komuniciraju. Odjek tog vala se vraća, a pomoću četiri prijemnika može se precizno odrediti odakle je došao i locirati riblje jato. Kada se jato pronađe, robot izranja na površinu i antenom javlja putem interneta točno gdje se nalazi, čime omogućuje selektivno izlovljavanje. Cilj je poticanje održivog ribarstva, pojasnio je Kvasić.
Cijelo predavanje asistenta Kvasića u kojem ćete saznati više o najnovijim istraživanjima u području podvodne robotike, ali i vidjeti na kakvim projektima biste mogli raditi odlučite li studirati u tom području, pogledajte ispod.
Projekt ekoLucija 101 provodi portal srednja.hr. Zlatni partner projekta je Fakultet elektrotehnike i računarstva u Zagrebu (FER). Srebrni partner je Regionalna energetsko-klimatska agencija Sjeverozapadne Hrvatske (REGEA). Partneri projekta su Ured Europskog parlamenta u Hrvatskoj i Stemi. U sklopu projekta smo otvorili natječaj kojim nagrađujemo najbolje eko-projekte škola u Hrvatskoj. Odgovore na često postavljana pitanja o natječaju pročitajte ovdje, a prijavite se ispunjavanjem ovog obrasca. Pravilnik natječaja ‘ekoLucija 101’ pročitajte ovdje.
