Không sử dụng sức người, đập thủy điện cao 180m với công suất 5 tỷ kWh điện mỗi năm sắp được hoàn thiện nhờ công nghệ in 3D sau 2 năm khởi công

Dự án ‘khủng’ trên cao nguyên Tây Tạng

SCMP đưa tin, Trung Quốc đang sử dụng trí tuệ nhân tạo để biến dự án nhà máy thủy điện trên cao nguyên Tây Tạng thành máy in 3D lớn nhất thế giới một cách hiệu quả.

Nhà máy thủy điện Dương Khúc cao 180 mét sẽ được xây dựng theo từng lớp bằng máy xúc không người lái, xe tải, máy ủi, máy lát và xe lu, tất cả đều được điều khiển bởi AI - trong cùng một quy trình tương tự như sản xuất bồi đắp được sử dụng trong in 3D.

Khi hoàn thành vào năm nay, đập Dương Khúc sẽ cung cấp gần 5 tỉ kilowatt giờ điện mỗi năm từ thượng nguồn sông Hoàng Hà đến Hà Nam, cái nôi của nền văn minh Trung Quốc và là nơi sinh sống của 100 triệu người. Nguồn điện sẽ truyền qua đường dây cao thế dài 1.500 km, được xây dựng dành riêng cho việc truyền tải năng lượng xanh.

Theo nhà khoa học chính của dự án, ông Liu Tianyun, trong nghiên cứu đăng trên tạp chí Khoa học và Công nghệ của Đại học Thanh Hoa, việc xây dựng đập và in 3D “giống hệt nhau về bản chất”. Theo ông Liu, sau nhiều năm thử nghiệm phát triển, công nghệ in 3D cho cơ sở hạ tầng lớn, đã đủ chín muồi để ứng dụng hàng loạt và sẽ “giải phóng con người khỏi những công việc nặng nhọc, lặp đi lặp lại và nguy hiểm”.

Ông Liu, nhà nghiên cứu ở phòng thí nghiệm khoa học thủy lực và kỹ thuật trọng điểm của nhà nước tại Đại học Thanh Hoa, và nhóm của ông đã nảy ra ý tưởng “in” các dự án xây dựng quy mô lớn khoảng 10 năm trước.

Họ cho rằng, toàn bộ công trường xây dựng có thể được biến thành một chiếc máy in khổng lồ, với số lượng lớn máy móc tự động hoạt động trơn tru với nhau như các bộ phận khác nhau của một cỗ máy.

Công nghệ xây dựng đặc biệt

Nhờ áp dụng công nghệ hiện đại vào quá trình xây dựng nên sức lao động được giải phóng đáng kể, các công việc nặng nhọc, lặp đi lặp lại và nguy hiểm được hạn chế.

Quy trình hoạt động của máy in 3D được áp dụng xây dựng đập thủy điện như sau:

Sau khi "cắt" một mô hình máy tính của con đập thành nhiều lớp cắt, AI ở trung tâm của dự án sẽ chỉ định một nhóm robot lắp đặt thêm từng lớp một. Máy đào không người điều khiển có thể xác định và đưa vật liệu từ bãi tập kết đến một đội xe tải tự động. Theo lộ trình được AI tối ưu hoá, các xe tải này sẽ vận chuyển đúng vật liệu đến đúng địa điểm, vào đúng thời điểm, được định vị bằng máy ủi và máy trải đá robot và hoàn thiện một lớp của cấu trúc đập.

Trong khi đó, các máy lăn tự động sẽ đặt thêm các lớp cắt vào cho đến khi mọi thứ chắc chắn và gắn kết chặt chẽ, được trang bị cả cảm biến. AI ở trung tâm sẽ thử dụng hệ thống cảm biến để giám sát chất lượng xây dựng bằng cách phân tích độ rung của mặt đất và các dữ liệu khác.

Nhóm nghiên cứu nêu rõ, những đột phá trong công nghệ AI, bao gồm reinforcement learning (học tăng cường) sẽ giúp quá trình xây dựng có thể ứng phó với những bất ổn khi môi trường thay đổi và thực hiện các nhiệm vụ khác nhau một cách linh hoạt.

Ngoài ra, AI sẽ không mắc những lỗi như con người. Liu cho biết, các tài xế xe tải thường vận chuyển vật liệu đến sai vị trí, trong khi những sự cố rung lắc mạnh có thể khiến xe không thể đi trên đường thẳng. Ngoài ra, hầu hết công nhân cũng không thể đọc chính xác các tài liệu thiết kế kỹ thuật.

Theo các nhà nghiên cứu, điểm nổi bật của việc sử dụng máy móc là khả năng làm việc trong môi trường nguy hiểm đến tính mạng mà không bị đau đầu do thiếu oxy hoặc kiệt sức, sau khi xây dựng liên tục trong 24 giờ.

Song, không phải toàn bộ quá trình xây dựng đập sẽ được xử lý bằng máy móc. Nhóm nghiên cứu giải thích, việc khai thác đá lấp từ những ngọn núi gần đó sẽ được thực hiện thủ công do đây là việc phức tạp. Nhóm của Liu cũng cho biết, công nghệ này cũng có thể được sử dụng trong các dự án cơ sở hạ tầng khác, chẳng hạn như sân bay và xây dựng đường bộ.

Trước đó, Trung Quốc cũng đã sử dụng trí tuệ nhân tạo để xây dựng công trình thủy điện lớn thứ 2 trên thế giới Bạch Hạc Than (Baihetan) và chỉ mất 4 năm để hoàn thành.