AI và robot sẽ tham gia xử lí phóng xạ tại nhà máy điện hạt nhân Fukushima
Chính phủ Nhật Bản và Tokyo Electric Power Co. Holdings (TEPCO) dự kiến thành lập một liên minh ngay trong năm tài khóa này để nghiên cứu việc ứng dụng AI và robot vào quá trình tháo dỡ nhà máy điện hạt nhân Fukushima Daiichi.
Các công nghệ AI vật lí có thể được sử dụng để khảo sát những khu vực có mức phóng xạ cao, thu thập dữ liệu và dọn dẹp vật cản, qua đó hạn chế tối đa việc đưa con người vào môi trường nguy hiểm.
AI vật lí được kì vọng mở đường vào những khu vực nhiễm xạ tại nhà máy điện hạt nhân Fukushima
Việc tháo dỡ nhà máy điện hạt nhân Fukushima Daiichi vẫn là một trong những dự án phức tạp nhất của Nhật Bản sau thảm họa hạt nhân năm 2011. Thách thức lớn nhất là xử lí khoảng 880 tấn mảnh vỡ tại ba lò phản ứng bị hư hại.
TEPCO, đơn vị vận hành nhà máy, dự kiến bắt đầu công việc thu gom mảnh vỡ quy mô lớn tại lò phản ứng số 3 sớm nhất vào năm tài khóa 2037. Tuy nhiên, trước khi các thiết bị phục vụ việc thu gom có thể được đưa vào bên trong, khu vực lò phản ứng và tòa nhà phải được khảo sát, đồng thời những vật cản cần thiết phải được dọn dẹp.
Vấn đề nằm ở mức độ phóng xạ cao. Việc đưa con người trực tiếp vào nhiều khu vực bên trong nhà máy là rất khó khăn do nguy cơ phơi nhiễm bức xạ. Vì vậy, robot và drone điều khiển từ xa đã được sử dụng để khảo sát bên trong các tòa nhà Fukushima Daiichi. Giờ đây, Nhật Bản muốn tiến thêm một bước bằng cách đưa AI vào những hệ thống này.
Chính phủ Nhật Bản và TEPCO dự kiến thành lập một liên minh quy tụ các nhà phát triển AI, nhà sản xuất và các trường đại học. Liên minh sẽ tạo ra một diễn đàn để các bên thảo luận về những ứng dụng tiềm năng của AI vật lí (physical AI) trong quá trình tháo dỡ nhà máy.
AI vật lí khác với những hệ thống AI chỉ xử lí thông tin trên máy tính. Công nghệ này hướng tới khả năng để máy móc nhận biết môi trường xung quanh và thực hiện các hành động trong thế giới thực. Trong trường hợp Fukushima, điều đó có thể giúp robot và drone thực hiện một số nhiệm vụ mà hiện nay vẫn cần con người điều khiển từ xa.
Một trong những ứng dụng được xem xét là drone khảo sát bên trong các tòa nhà. Thiết bị này có thể tiếp cận những khu vực khó đưa con người vào để ghi lại hình ảnh và cung cấp thông tin về hiện trạng bên trong.
Một ứng dụng khác là robot có khả năng thu thập dữ liệu về mức phóng xạ và nhiệt độ tại những khu vực trước đây không thể tiếp cận. Những dữ liệu này có thể giúp các kỹ sư hiểu rõ hơn về điều kiện bên trong nhà máy trước khi triển khai những công việc tiếp theo.
Ngoài ra, cánh tay robot có thể được sử dụng để cắt và dọn các đường ống, loại bỏ những vật cản cản trở việc đưa thiết bị phục vụ quá trình thu gom mảnh vỡ vào vị trí.
Những công nghệ này không hoàn toàn mới tại Fukushima. Robot điều khiển từ xa và drone đã được sử dụng nhằm tránh để nhân viên tiếp xúc với phóng xạ. Hồi tháng 3, một drone đã chụp ảnh bên trong vỏ bảo vệ của lò phản ứng số 3, cung cấp thêm hình ảnh về khu vực mà con người rất khó tiếp cận trực tiếp.
Giảm gánh nặng cho người điều khiển robot
Việc đưa AI vào robot còn nhằm giải quyết một vấn đề khác: sự phụ thuộc lớn vào kĩ năng của người điều khiển. Các robot điều khiển từ xa có thể thực hiện những nhiệm vụ trong môi trường nguy hiểm mà con người không thể trực tiếp tiếp cận. Tuy nhiên, người vận hành phải có kĩ năng cao để điều khiển thiết bị chính xác trong những không gian phức tạp.
Quá trình đào tạo để người điều khiển đạt được những kĩ năng cần thiết có thể kéo dài. Do đó, robot có khả năng sử dụng AI để hỗ trợ nhận biết môi trường và thực hiện một số thao tác có thể giúp quá trình vận hành hiệu quả hơn.
Đây cũng là một trong những lí do AI được chú ý trong kế hoạch tháo dỡ Fukushima. Thay vì để con người phải điều khiển robot trong từng bước, các hệ thống AI có thể được nghiên cứu để hỗ trợ robot thực hiện những nhiệm vụ phù hợp với điều kiện thực tế. “Công nghệ robot sẽ là yếu tố thiết yếu đối với việc tháo dỡ Fukushima Daiichi”, Akira Ono, quan chức TEPCO phụ trách công việc tháo dỡ, nói.
Dù vậy, việc ứng dụng AI vào Fukushima vẫn đặt ra yêu cầu rất cao về độ tin cậy. Các robot phải hoạt động trong môi trường có mức phóng xạ cao, đồng thời phải xử lí những khu vực chưa được khảo sát đầy đủ. Một thiết bị gặp sự cố hoặc bị mắc kẹt bên trong có thể khiến quá trình tháo dỡ trở nên phức tạp hơn.
Vì thế, sự tham gia của các công ty AI, nhà sản xuất và trường đại học được kì vọng sẽ giúp Nhật Bản kết hợp năng lực nghiên cứu, phát triển phần mềm với công nghệ robot và thiết bị chuyên dụng.
Bộ Kinh tế, Thương mại và Công nghiệp Nhật Bản (METI) đang đề nghị khoảng 400 tỉ yen (2,5 tỉ USD) trong ngân sách tài khóa 2027 cho các khoản chi liên quan. Các công ty tham gia nghiên cứu và phát triển AI cũng sẽ được hỗ trợ thông qua các khoản trợ cấp.
Nhật Bản đặt mục tiêu hoàn tất quá trình tháo dỡ Fukushima Daiichi vào năm 2051. Tuy nhiên, việc xử lí khoảng 880 tấn mảnh vỡ tại ba lò phản ứng sẽ còn kéo dài và đòi hỏi những công nghệ chưa từng được triển khai ở quy mô tương tự.
Trong hoàn cảnh đó, AI, drone và robot có thể trở thành những công cụ quan trọng để từng bước tiếp cận, khảo sát và xử lí các khu vực có mức phóng xạ cao mà con người không thể trực tiếp làm việc. Fukushima vì thế không chỉ là bài toán tháo dỡ một nhà máy điện hạt nhân, mà còn có thể trở thành một phép thử lớn đối với khả năng ứng dụng AI vật lí vào những môi trường nguy hiểm nhất.