23 de jul de 2018

Este robô em Fukushima resistiu à radiação e ajuda a reparar os efeitos do desastre nuclear

Udacity Brasil

Mais de sete anos se passaram desde o acidente nuclear de Fukushima, no Japão, em 11 de março de 2011. Os níveis de radiação, porém, continuam altos na região — de onde cerca de 160 mil pessoas foram evacuadas na época —, dificultando o trabalho para identificar os vazamentos de material radioativo e repará-los. Por isso, o governo japonês tem apostado na construção de robôs capazes de realizar essas funções.

O acidente nuclear na usina de Fukushima Daiichi aconteceu depois de um terremoto de magnitude 8.7 provocar um tsunami no nordeste do Japão. Com o desastre ambiental, os geradores responsáveis por resfriar os reatores nucleares foram danificados, e três dos seis reatores da usina derreteram, provocando um grande vazamento de combustível tóxico — a estimativa é de 600 toneladas.

Cerca de sete mil funcionários da Tokyo Electric Power Company (Tepco) ainda se dedicam ao trabalho de limpeza da área. No entanto, é impossível que qualquer uma dessas pessoas chegue ao coração dos reatores. Lá, a dose de radiação é letal, podendo alcançar níveis de 70 sieverts por hora (unidade usada para avaliar o impacto da radiação ionizante no ser humano). Para se ter uma ideia, um sievert por hora seria suficiente para provocar a chamada “doença da radiação”.

Funcionários da Agência Internacional de Energia Atómica (IAEA) examinam a usina destruída de Fukushima em abril de 2013 | Foto: Greg Webb/IAEA

Para se aproximar do local mais crítico dos vazamentos, então, só mesmo com a ajuda de uma máquina — e não qualquer uma. Um robô designado para a missão de adentrar a ruína radioativa da usina de Fukushima e localizar o combustível teria que ser pequeno, capaz de nadar, fotografar, suportar os altos níveis de radiação. E fazer tudo isso preso a cabos, para não correr o risco de se perder por falta de sinal sem fio.

O engenheiro Kenji Matsuzaki e sua equipe trabalharam por mais de um ano para desenvolver e treinar um robô que preenchesse todos esses requisitos. Do tamanho de uma caixa de sapato e equipado com cinco hélices, uma cúpula transparente, câmeras de vídeo dianteiras e traseiras e muitos sensores, o Little Sunfish foi capaz de funcionar debaixo d’água, na escuridão e sob efeito da intensa radiação e captou as primeiras imagens do interior de um reator em Fukushima.

A incursão bem sucedida do Little Sunfish, em julho de 2017, mostrou de forma inédita a situação no local do vazamento: peças desintegradas e combustível fundido misturado ao metal derretido, criando espécies de estalactites. "Até então, não sabíamos exatamente onde o combustível estava ou como era", disse Takahiro Kimoto, um dos gerentes da Tepco, ao jornal The New York Times. “Agora podemos fazer planos para recuperá-lo."

O robô submarino Little Sunfish em ação

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A evolução da robótica para atuar em desastres

Apesar de o Little Sunfish ter alcançado um sucesso sem precedentes para o trabalho em Fukushima, ele não é o primeiro robô utilizado para enfrentar escombros e controlar ambientes atingidos por desastres. Em sua participação na série Women in STEM, a professora de ciência da computação e engenharia da Texas A&M Robin Murphy conta que sua equipe se dedica a esse tipo de máquina desde 1995.

Segundo ela, foi no atentado de 11 de setembro de 2001 ao World Trade Center que foi possível testemunhar o primeiro uso dos chamados “disaster robots”. “Já se sabe que esses robôs fazem o desastre acabar mais rápido. Eles têm a habilidade de fazer coisas que não poderiam ser feitas de outra forma”, defende Robin.

Fukushima, entretanto, tem se mostrado um grande desafio para essa especialidade da robótica. Antes do Litte Sunfish, outras máquinas foram enviadas para missões semelhantes, mas não tiveram sucesso: tropeçaram ou ficaram presas em detritos, perderam o sinal sem fio, tiveram suas câmeras danificadas pela intensa radiação.

"É muito difícil projetar um robô para operar em um ambiente desconhecido", explica Hajime Asama, professor da Universidade de Tóquio e um dos primeiros roboticistas a quem o governo japonês recorreu, em entrevista à publicação Wired.

Robin Murphy explica como e por que constrói robôs especializados em atuar em zonas de desastre

Diante de tanta adversidade, Fukushima acabou se tornando uma região-chave para o teste de tecnologias robóticas projetadas para operar em condições perigosas. Já nas primeiras semanas após o desastre, a Tepco enviou robôs para avaliar os dados e tentar contê-los. Desde então, várias máquinas foram testadas: bots tracionados, drones, robôs com scanners 3D e aptos à natação e até caminhões e retroescavadeiras controlados remotamente.

Depois de algumas falhas, em 2013, o governo japonês reuniu empresas públicas e gigantes como Mitsubishi, Hitachi e Toshiba para investir mais pesadamente em robôs preparados para ambientes desafiadores. Um montante de 100 milhões de dólares já foi aplicado em um centro de pesquisa de última geração. Lá, duas dezenas de máquinas foram desenvolvidas e treinadas, com direito a salas de realidade virtual para simular o interior da usina e dos reatores.

Documentário online da BBC foca nos robôs que atuam em Fukushima

Os esforços são constantes. Seguindo o Little Sunfish — que emergiu sem danos, mas foi enterrado em um barril de aço por causa da grande absorção de material radioativo —, outros robôs devem embarcar em missões semelhantes. A próxima geração das máquinas, porém, tem uma tarefa mais complicada: remover o combustível derretido no interior dos reatores nucleares.

Alcançar os alvos é a parte mais difícil. “São espaços apertados e cheios de enormes equipamentos que pesam muitas toneladas. Você tem que cortá-los em pedaços para retirá-los”, explica à Wired o americano Lake Barrett, consultor da Tepco. Para isso, os engenheiros pensam em construir braços robóticos para entrar no prédio do reator e recolher o combustível. Outra ideia é enviar duas máquinas: uma equipada para cortar os detritos e outra para armazená-los e retirá-los do local.

Tudo isso ainda levará anos para ser desenvolvido e são poucas as garantias de sucesso. A Tepco espera começar a remover os restos de material radioativo em 2021, uma década depois do acidente, mas o governo japonês estima que a reparação total do desastre nuclear — entre a limpeza da usina, a descontaminação da área e a compensação às vítimas — pode demorar cerca de 40 anos, a um custo de quase 190 bilhões de dólares.

Ainda em entrevista Times, Shinji Kawatsuma, diretor do Naraha Remote Technology Development Center, reconhece que não vai ser uma batalha fácil mesmo com a ajuda da tecnologia. “Sou engenheiro robótico há 30 anos e nunca enfrentamos nada tão difícil quanto isso. É uma missão divina para os engenheiros robóticos do Japão." Resta ao país reforçar sua aptidão para os avanços tecnológicos – e Fukushima Daiichi se mostra uma grande prova.

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