IA industriale - Ecco come i modelli di apprendimento automatico colmano le lacune nei dati per dimostrare la conformità

Le leggi e i regolamenti sempre più stringenti in materia di monitoraggio delle emissioni rappresentano una sfida per i cantieri navali, gli operatori marittimi e gli armatori.  Rigorose norme ambientali impongono, ad esempio, il monitoraggio continuo e la documentazione delle emissioni delle navi:

I regolamenti che disciplinano il settore navale sono già state notevolmente inasprite. Nel 2020, a livello globale sono stati stabiliti dei limiti ai livelli di zolfo nei combustibili marittimi. Inoltre, dal 2024 l'Unione Europea ha approvato norme che obbligano le navi a pagare per le proprie emissioni di CO₂. Sono in corso anche lavori sulla regolamentazione globale, con l'Organizzazione Marittima Internazionale che impone l'obiettivo di "zero emissioni nette" di gas serra per l'intero settore navale entro il 2050. Clienti e investitori chiedono da tempo trasparenza sull'impatto ambientale del settore ed è quindi sempre più importante misurare le emissioni con precisione e ridurle rapidamente.

In questo contesto, le navi alimentate a olio combustibile pesante possono essere dotate di scrubber per ridurre il contenuto di zolfo nei gas di scarico. L'efficienza degli scrubber viene poi analizzata tramite sistemi di monitoraggio continuo delle emissioni (CEMS). Questi sistemi - come gli analizzatori MARSIC300 - lavorano misurando le concentrazioni degli inquinanti rilevanti nei gas di scarico dei motori, sia a monte che a valle del processo di scrubbing. In sintesi, i valori di misura non solo documentano le emissioni rilasciate nell'ambiente ma monitorano anche l'efficienza del processo degli scrubber e dei convertitori catalitici.

Gli operatori marittimi devono monitorare e registrare costantemente questi valori di emissione e comunicarli alle autorità competenti, come previsto. In caso di guasto di un sistema CEMS, alcuni valori dei gas di scarico risulteranno mancanti e l'operatore marittimo non sarà più in grado di dimostrare che la nave rispetta i limiti. Rischia di avere problemi di non conformità e potrebbe incorrere in sanzioni perché non è più in grado di dimostrare il rispetto dei limiti imposti.

Generalmente, solo tecnici specializzati sono in grado di riparare un sensore malfunzionante. Ciò espone l'operatore marittimo a rischi imprevedibili che vanno dal lavoro manuale aggiuntivo e dai costi più elevati dovuti all'utilizzo di combustibile di qualità superiore alle sanzioni per il mancato rispetto dei limiti normativi.

In questo caso, Maritime Suite MARpems (per il "sistema di monitoraggio predittivo delle emissioni nel settore marittimo") rappresenta una soluzione: si tratta essenzialmente del gemello digitale di un CEMS. Se un CEMS (a prescindere dal suo fornitore) non funziona correttamente o si guasta, la soluzione digitale subentra e i modelli di apprendimento automatico calcolano i valori di emissione attuali in base ai dati operativi disponibili dalla nave e dallo scrubber.

In questo modo, Maritime Suite MARpems assicura la temporanea conformità ai limiti sulle emissioni e, di conseguenza, il rispetto dei requisiti IMO. Questi modelli di apprendimento automatico sono gli stessi per ogni nave ma vengono "addestrati" individualmente per ogni imbarcazione utilizzando dati specifici del sistema relativi a diversi mesi precedenti.

Maritime Suite MARpems è installato in locale e ciò significa che i dati rimangono sui server della compagnia di navigazione. Attualmente è l'unica soluzione sul mercato accettata dai principali stati di bandiera quali Liberia, Germania e Malta, oltre che da società di classificazione come DNV. Gli stati di bandiera stabiliscono le norme che regolano la supervisione degli aspetti tecnici e amministrativi a bordo delle navi battenti la loro bandiera. A breve seguiranno ulteriori approvazioni da parte degli stati di bandiera e delle società di classificazione. Ciò favorirà gradualmente l'accettazione della soluzione.

Oltre a garantire la conformità e a ridurre i tempi e i lavori necessari in caso di guasto di un sistema CEMS, Maritime Suite MARpems offre un ulteriore vantaggio: aumenta la trasparenza sullo stato delle apparecchiature di monitoraggio delle emissioni e degli scrubber, permettendo di prevenire o pianificare interventi di riparazione e manutenzione a breve termine. Di conseguenza, il sistema aumenta l'affidabilità dei processi e minimizza le chiamate di assistenza. In pratica, MARpems aumenta l'efficienza operativa e la competitività permettendo, nel contempo, di risparmiare denaro.