Сјајни сребрни робот креће се поред стазе у окружном затвору у Дублину, у Калифорнији, и зауставља се поред сета соларних панела који поткрепљује џиновска рука. Робот се заскочи на дну руке и полако га окреће, нагињући лице плоча попут цвећа ка сунцу. Наглавивши управо соларне панеле, робот помаже да панели ухвате више зрака и производе више енергије.
Овај робот, величине микроталасне рерне, дете је КБотик-а, трогодишње компаније са седиштем у Силицијској долини, која је открила своје стварање прошле године. Иако нагињање соларних панела за праћење кретања сунца није нови концепт, КБотик је смислио нов приступ који користи напредак у технологији роботике, постигнут у последње две деценије. Ако се идеја покаже успешном, то би могло довести до јефтиније обновљиве енергије и ефикаснијег коришћења земљишта за велике соларне инсталације.
Овакве иновације су важне ако се соларном струјом желе постићи трошкови упоредиви са снагом произведеном фосилним горивима, попут угља и природног гаса. И у времену када се граде или планирају многе соларне електране за забачене пустињске регионе, где обилује сунчева светлост и широки слојеви неразвијене земље, роботика нуди начин да минимизирају потребу радника на лицу места за чишћењем, поправком и надзором соларних панела и опрема за праћење
Изградња велике соларне електране данас обично захтева од армија радника да копају јарке, сипају бетон, уклањају дрвеће, заваре греде и дистрибуирају материјал, између осталих задатака. Једном када се пројекат покрене, оператери постројења обично запошљавају људе да чисте плоче помоћу црева и дивовског чистача или тешке машинерије опремљене механичком руком за прскање и брисање. Остали радници потребни су за поправак или замјену проблематичних панела и дијелова, а оператери соларних постројења понекад ангажују пилоте да прелазе преко својих поља и усликају инфрацрвене слике како би уочили пукотине, кратке спојеве и друге кварове који узрокују загревање плоче. Нагињање соларних панела за праћење сунца остварено је, ако уопште, помоћу стотина скупих мотора и тона челика.
Дизајн КБотик-а, смештен на пет пилот локација у Калифорнији, Аризони и Јапану, шаље робове који затварају уздигнуте моноредне шине направљене уз редове соларних панела. Сваки бот на батеријски погон програмиран је за подешавање више од хиљаду панела у пажљиво кореографираном низу, нагињући сваки панел у свом додељеном јату за 10 степени сваких 40 минута како би одржао корак са сунчевим луком. Кад му се батерија скоро испразни, робот се маневрира до места пуњења врха монорела и прикључује се.
"Желите да произведете што више енергије из соларних панела, јер је та енергија ваш приход", каже Васик Бокхари, оснивач и извршни директор КБотика. Комунална предузећа су често спремна да плате премију за обновљиву енергију испоручену у време велике потражње, попут среде поподнева, великим делом због амбициозних мандата за обновљиве изворе енергије од стране државе или локалних власти. Ови напори за смањење емисије угљеника подстакли су бум у развоју соларних електрана, посебно у западним државама, попут Калифорније, где комуналије морају да повећају количину обновљиве електричне енергије у својим залихама на 33 одсто до 2020. године.
У конвенционалној соларној фарми плоче у Северној хемисфери су трајно постављене окренуте ка југу (на Јужном углу, панели окренути према северу заробљавају више сунца). Али са овим дизајном, познатим и под називом "фиксни нагиб", панели се суочавају директно са сунцем само неколико сати дневно.
Да би извукли више струје са сваког панела, велики програмери соларних пројеката последњих година почели су додавати систем мотора, сензора и другог зупчаника у челичну конструкцију која подупире сваки соларни панел. Овај систем, који се назива трацкер, помаже да се повећа излаз енергије аутоматским ротирањем плоча како би се они оријентисали на сунчеве зраке.
Међутим, трагачи су скупи. Сваки трацкер има свој мотор и опрему за ротирање низа од неколико панела. Они најбоље функционишу на равној површини, тако да се неравни терен мора степенирати. То повећава трошкове и може утицати на животну средину на начин што отежава обезбеђивање дозвола. И само најцењенији системи нагињу панеле на две оси - исток-запад и север-југ - омогућавајући максимално излагање сунцу током свих сезона. (Верзије са нижим трошковима нагињу панеле само на исток-запад.) Као резултат тога, конвенционални системи за праћење присиљавају власнике пројеката да бирају између улагања додатног времена и новца за стварање додатне енергије или се одлучују за јефтинији систем који ће остварити мањи приход.
Роботи могу понудити сретан медијум, обезбеђујући нижу цену једноосног система праћења уз већи енергетски учинак врхунског двоосног система. „Традиционални двоосни пратиоци захтевају више мотора и челика“, каже Ранди Ву, генерални директор развоја у Трина Солар-у, произвођач соларних панела и програмер који планира да понуди КБотик технологију као опцију у постројењима која гради за инвеститоре. "Приступ КБотика врло је различит", додаје он, јер један КБотик робот може радити стотине двоосних пратилаца. Дизајн елиминише потребу за уградњом поља мотора, а повишена шина чини непотребно оцјењивање. „Они контролирају животну средину постављањем роботике на шину“, каже Геоффреи Кинсеи, директор фотонапонских технологија у Фраунхофер-овом центру за одрживи енергетски систем са сједиштем у Бостону.
Употреба робота за нагињање плоча, каже Бокхари, „је као додавање турбо пуњача вашем мотору“. И они могу обављати и друге послове. У свету изградње и рада соларних електрана, који се и даље у великој мери ослања на ручни рад, роботика је нови тренд. Неке компаније, као што су Алион Енерги и Греенботицс, направиле су роботе да уклоне лепљиву прашину која блокира сунце која се накупља на соларним панелима. Други дизајн компаније Алион уграђује соларне панеле и опрему за монтажу.
Историјски гледано, инжењерски роботи који замењују људе показали су се застрашујући задатак у неким индустријама, јер роботи обављају само уски задатак и не могу да се прилагоде променљивом окружењу или да се обуче за нове задатке, каже Кинсеи. Донедавно је то роботе чинило скупљим и ризичнијим улагањем од запошљавања људи за обављање послова као што су грађевинарство и електрични поправци. Такође чини дизајнирање робота за спољашњу употребу посебно изазовним.
Појава снажнијих процесора, сензора и софистицираног софтвера помогли су смањити величину индустријских робота и учинити их мобилнијима и паметнијима у обављању сложенијих задатака, каже Кинсеи. Он указује, на пример, компанију Ретхинк Роботицс са седиштем у Бостону, која је прошле године представила робота способног да научи да обавља различите задатке на фабрици, и да реагује на промене попут погрешних делова. Друга компанија, названа Кива Системс (коју је Амазон преузео 2012. године), испоручује флоте робота у складишта широм земље. Управљани централним рачунаром, мобилни наранџасти роботи зујију по подовима складишта и скенирају баркодове на терену како би преузели предмете са полица за отпрему. А у фабрици Тесла Моторс у Калифорнији, роботи на високо аутоматизованој линији за монтажу компаније могу да прелазе са више функција. "Они су као Едвард Сциссорхандс", каже Кинсеи.
Дизајни се побољшавају. Роботи КБотика опремљени су ГПС-ом, сензорима и бежичном комуникацијском опремом за снимање и извештавање о свом раду. А компанија је овог лета представила поједностављену верзију свог система роботских шина, показујући мањи, лакши и бржи бот који може управљати са 340 киловата соларних панела на сваких 40 минута. То је низ који је довољно велик да покрије кровове 85 типичних кућа за једну породицу у Калифорнији. "То је аеродинамични дизајн за робусност и брзину - као да се удате за Хуммера са Ламборгхинијем", каже Бокхари.
КБотик каже да би његова технологија могла произвести до 15 процената више електричне енергије од пројекта коришћењем једноосних пратилаца - без додатних трошкова. "КБотик је скок напријед јер је то увело коштало, " каже Ву, „Изузетно је привлачан, "
Компанија планира да развије своју технологију изван роботских трагача. Његов тим од 15 инжењера ради на новом роботу који би чистио соларне панеле и откривао пукотине или друге проблеме са соларним плочама и опремом, каже Бокхари. Идеја је да се за исти посао користи исти систем шина, али различити роботи, или да се постави систем само за роботе за чишћење и инспекцију.
Иако је употреба робота за подешавање соларних панела звучна претпоставка, каже Кинсеи, дан када ће роботи престићи људе радећи већину зграде и покретање соларних електрана остаје далеко. Комуналије које желе да купе електричну енергију од соларних програмера желе да закључе цене електричне енергије на 20 или више година, тако да потенцијални купци желе да буду сигурни да ће нова технологија нових компанија попут КБотика и његових вршњака бити дугорочно поуздана. Са сваким кругом стазе, роботи прикупљају податке да би направили свој случај.
