Negli ultimi anni, il progresso della robotica ha trasformato profondamente diversi settori industriali, con particolare attenzione all’industria del petrolio e del gas. Quest’ultimo, tradizionalmente esposto a rischi elevati e condizioni operative complesse, ha adottato tecnologie robotiche per ridefinire i processi, dare priorità alla sicurezza e massimizzare l’efficienza. Droni e veicoli sottomarini senza pilota esemplificano questa rivoluzione, consentendo l’esplorazione e il monitoraggio di aree inaccessibili e pericolose per l’uomo. Si distingue anche l’automazione, che libera i lavoratori da compiti ripetitivi e rischiosi, con robot che eseguono saldature subacquee e altre attività critiche con precisione e sicurezza. La crescente adozione della robotica offre anche vantaggi finanziari, riducendo i costi operativi e aumentando i margini di profitto.
Oltre ai vantaggi in termini di sicurezza ed economia, la robotica fornisce anche miglioramenti significativi nella sostenibilità delle operazioni di petrolio e gas. Con l’utilizzo di droni e altri robot autonomi, le aziende sono in grado di monitorare in modo più efficace l’impatto ambientale delle proprie attività, riducendo drasticamente il rischio di disastri ecologici. Questo articolo esplora come questa rivoluzione tecnologica si sta svolgendo nei segmenti upstream e midstream, plasmando il futuro dell’industria del petrolio e del gas.
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L’esplorazione offshore di petrolio e gas come motivazione per l’utilizzo dei robot
L’esplorazione petrolifera offshore ha avuto un inizio impegnativo, con i pionieri che hanno sfidato acque profonde e pericolose per accedere a nuove riserve. Alla fine del XIX secolo in California, la Union Oil Company aprì la strada alla trivellazione dei fondali marini, stabilendo un punto di riferimento per il settore. Le innovazioni successive, come le piattaforme fisse, hanno consentito operazioni più offshore, richiedendo lavoratori qualificati e misure di sicurezza avanzate per proteggere l’ambiente.
Nel corso del tempo, tecnologie come i veicoli a comando remoto (ROV) hanno ulteriormente trasformato l’esplorazione offshore. Questi robot sommergibili controllati a distanza sono stati i primi sistemi robotici ad essere utilizzati nel settore e vengono utilizzati ancora oggi. Possono effettuare ispezioni, manutenzioni e interventi a profondità estreme, prima irraggiungibili per i subacquei. Dall’installazione delle attrezzature al controllo delle perdite, i ROV (veicoli subacquei a funzionamento remoto) hanno fornito sicurezza ed efficienza nelle operazioni, consentendo di svolgere attività critiche in aree rischiose senza esporre i lavoratori a pericoli.
Accoltellamento, 2007. I lavori pericolosi sono stati sostituiti da tecnologie come i ROV. (https://aoghs.org/offshore-oil-history/)
Oggi, l’esplorazione offshore è essenziale per l’approvvigionamento globale di petrolio, supportata da importanti investimenti in tecnologie che garantiscono operazioni sicure e responsabili dal punto di vista ambientale. I ROV e altre innovazioni hanno consentito progressi significativi nell’esplorazione e nella protezione delle risorse naturali, rendendo le operazioni offshore un settore vitale e tecnologicamente avanzato dell’industria energetica. I moderni ROV sono sistemi robotici elettroidraulici, in grado di movimentare diversi tipi di strumenti, e raggiungere profondità di circa 6000 metri.
ROV NEXXUS di classe oceanica per carichi pesanti. (https://www.oceaneering.com/pt/rov-services/rov-systems/)
L’invasione degli AUV
I veicoli subacquei autonomi (AUV) rappresentano un’evoluzione significativa in relazione ai veicoli a comando remoto (ROV). Mentre i ROV sono controllati direttamente dalla superficie dagli operatori tramite cavo ombelicale, gli AUV sono completamente autonomi e possono operare in modo indipendente nelle profondità oceaniche. Un altro vantaggio degli AUV è che possono rimanere parcheggiati su banchine sottomarine dove ricaricano autonomamente le batterie e scaricano i dati. Questi dati vengono trasmessi successivamente in superficie, garantendo maggiore continuità ed efficienza nelle operazioni subacquee.
Il Brasile si è distinto come uno dei pionieri nello sviluppo degli AUV (veicoli subacquei autonomi) e FlatFish rappresenta una pietra miliare in questa innovazione. Questo progetto è iniziato al Senai Cimatec, a Bahia, con il finanziamento della Shell, attraverso la clausola di Ricerca e Sviluppo richiesta dall’ANP (Agenzia Nazionale del Petrolio). Nel 2018 Saipem ha preso in carico il progetto, migliorando FlatFish in modo che potesse eseguire ispezioni autonome in acque profonde. Dotato di tecnologia di mappatura e sensori avanzati, FlatFish è in grado di monitorare in dettaglio le infrastrutture sottomarine.
AUV Pesci Piatti Saipem (immagine: SENAI CIMATEC)
Il robot Eelume, sviluppato da Kongsberg in collaborazione con l’operatore norvegese Equinor, ha un concetto diverso da Flatfish, ma rappresenta anche un’innovazione per l’ispezione e la manutenzione delle infrastrutture sottomarine. Ispirato all’anatomia di un’anguilla, Eelume ha un corpo flessibile e modulare, che gli consente di manovrare in aree difficili da raggiungere e svolgere compiti delicati, come aprire valvole e ispezionare condutture con precisione. La flessibilità del suo design gli consente di raggiungere spazi ristretti ed eseguire operazioni complesse, rendendolo ideale per interventi sottomarini che richiedono efficienza e precisione continue.
AUV Eelume Konsberg (https://www.kongsberg.com/maritime/feature_articles/2020/12/eelume-robot/)
Gli AUV FlatFish ed Eelume sono solo i primi esempi di una nuova generazione di robot autonomi per operazioni subacquee. Queste tecnologie rappresentano un progresso nel settore, portando automazione e precisione nelle attività di ispezione, manutenzione e monitoraggio in ambienti di difficile accesso. Oltre a loro, stanno entrando in funzione altre soluzioni innovative, con robot sempre più autonomi e adattabili per resistere a condizioni estreme. La tendenza è che queste tecnologie migliorino l’efficienza, riducano i costi e aumentino la sicurezza nelle operazioni sottomarine, dando ulteriore impulso al settore energetico.
Dal fondo del mare alla superficie
Le innovazioni tecnologiche stanno anche trasformando la superficie degli oceani, apportando un supporto essenziale alle operazioni a monte. Le imbarcazioni di supporto autonome, note come USV (Unmanned Surface Vehicles), stanno già operando e rivoluzionando il settore. Un esempio importante in Brasile è l’USV Tupan, sviluppato da Tidewise. Questo veicolo autonomo, progettato per effettuare ispezioni, monitoraggio e persino trasportare piccoli carichi, opera in modo indipendente in ambienti offshore ed è già stato testato nel pre-sale brasiliano, dove ha percorso lunghe distanze pur essendo monitorato a distanza. Tupan è versatile e può essere configurato per varie applicazioni, come il monitoraggio delle perdite, le ispezioni delle risorse sottomarine e la raccolta di dati ambientali, rafforzando la leadership brasiliana nella tecnologia autonoma offshore.
USV Tupan Tidewise (https://www.tidewise.io/pt/tecnologia-usv-tupan)
Verso il centro della terra
La tecnologia dei robot autonomi sta avanzando anche nei pozzi di petrolio e gas, con innovazioni come WellRobot, sviluppato dalla società brasiliana Ouronova in collaborazione con Repsol Sinopec. Questo robot offre un approccio senza cavi alle operazioni in pozzo, ottimizzando la raccolta dei dati e gli interventi senza interrompere la produzione. Premiato dall’ANP e finalista al World Oil Award, WellRobot ha già dimostrato risultati promettenti nei test effettuati presso il pozzo didattico Geowellex, distinguendosi come innovazione in termini di sicurezza ed efficienza per il settore energetico. Il suo design mira ad essere utilizzato su alberi di Natale secchi e può essere utilizzato su piattaforme fisse nel settore offshore o in pozzi onshore, come pozzi di scisto o pozzi petroliferi convenzionali.
WellRobot Ouronova (https://ouronova.com/2022/02/23/)
Su piattaforme e FPSO
A bordo delle piattaforme e delle FPSO, i sistemi robotici sono diventati sempre più essenziali, sia nel funzionamento che nella sicurezza delle attività. I droni vengono ampiamente utilizzati per effettuare ispezioni in una varietà di ambienti, comprese aree aperte e spazi confinati, dove la presenza di lavoratori umani può essere rischiosa. Questi veicoli aerei senza pilota non solo migliorano l’efficienza delle ispezioni, ma aiutano anche a ridurre i rischi associati consentendo alle squadre di identificare potenziali problemi senza esporsi a situazioni pericolose. Inoltre, i droni possono operare in condizioni meteorologiche avverse, aumentando ulteriormente la sicurezza e l’efficacia delle operazioni in luoghi remoti e difficili.
Drone Elios 3 Flyability (https://www.flyability.com/news/elios-3-launch)
Oltre ai droni, l’innovazione nella robotica ha raggiunto un nuovo livello con lo sviluppo di robot quadrupedi, come AnymalX, dell’azienda svizzera Anybotics. Questo robot è stato progettato per spostarsi su piattaforme con atmosfere esplosive, offrendo una soluzione efficace per le attività in ambienti in cui i rischi sono elevati a causa dei gas presenti. Dotato di sensori avanzati e tecnologia di mappatura, AnymalX è in grado di eseguire ispezioni di sicurezza, monitoraggio delle condizioni e raccolta dati in tempo reale, contribuendo a mantenere l’integrità strutturale e operativa delle strutture. Questa integrazione di tecnologie robotiche non solo migliora la sicurezza, ma fornisce anche un modo più efficiente per eseguire operazioni complesse in luoghi ad alto rischio, riflettendo una tendenza crescente nell’automazione nel settore del petrolio e del gas.
AnymalX Anybotics (https://www.anybotics.com/robotics/anymal-x/)
A metà del flusso
Il segmento Midstream rappresenta una fase cruciale nella catena di produzione del petrolio e del gas, responsabile del trasporto efficiente di queste risorse dai siti di estrazione alle raffinerie. In questa fase, l’automazione e la robotica hanno giocato un ruolo fondamentale, contribuendo alla sicurezza, all’efficienza e alla riduzione dei costi delle operazioni. La presenza di sistemi robotici in questo settore è sempre più evidente, soprattutto quando si svolgono mansioni che tradizionalmente richiedevano la presenza di lavoratori umani in ambienti potenzialmente pericolosi.
Un notevole esempio di innovazione nel segmento Midstream è il robot SIMÃO, sviluppato dall’azienda Ouronova, che si distingue per la capacità di effettuare ispezioni sui tubi di scarico senza la necessità di smontarli e trasportarli a terra. Questa tecnologia consente di eseguire servizi di ispezione offshore direttamente da una nave di supporto, ottimizzando il tempo e le risorse necessarie per mantenere le operazioni. SIMÃO è dotato di sensori avanzati e telecamere ad alta definizione, che consentono un’analisi dettagliata delle condizioni dei tubi in tempo reale. Questo approccio non solo riduce al minimo i rischi associati al trasporto di attrezzature pesanti, ma garantisce anche una risposta più rapida a eventuali problemi identificati, contribuendo alla sicurezza operativa e alla continuità delle attività in mare.
motore del veicolo
Robot SIMAO Ouronova (https://ouronova.com/in-pipe-crawlers-inspecao-de-tubos-nao-pigaveis/)
Nelle raffinerie di petrolio, i robot stanno diventando sempre più essenziali per la modernizzazione e la sicurezza delle operazioni. L’azienda italiana Gerotto si distingue in questo segmento con robot progettati per operare nei serbatoi di stoccaggio del petrolio greggio, eliminando la necessità della presenza umana in ambienti potenzialmente pericolosi. I suoi robot con tecnologia elettroidraulica puliscono i serbatoi, pompando fuori detriti e fanghi oleosi in modo sicuro ed efficiente, senza mettere a rischio l’integrità umana.
Robot di pulizia Gerotto (https://www.gerotto.it/it/robotica/lombrico-s/)
I sistemi robotici sono arrivati a trasformare il settore del petrolio e del gas, promuovendo una maggiore efficienza operativa, una riduzione dei costi e un aumento significativo della sicurezza dei dipendenti e dell’ambiente. Il futuro del settore è chiaramente focalizzato su un’integrazione sempre più solida di robotica e automazione, con l’obiettivo di ridurre al minimo la necessità dell’intervento umano nelle operazioni a monte. Progetti audaci prevedono già piattaforme completamente automatizzate sul fondo dell’oceano, che saranno ispezionate, monitorate e mantenute esclusivamente da sistemi robotici. Quindi la domanda non è se il settore raggiungerà questo livello di automazione, ma piuttosto quando diventerà realtà. L’innovazione si muove rapidamente e il potenziale è illimitato.
