Trung Quốc “in 3D” đập thuỷ điện khổng lồ không cần nhân công, sẵn sàng hoạt động sau 2 năm xây dựng thần tốc

Công trình đập thuỷ điện mới của Trung Quốc

Theo các nhà khoa học tham gia dự án, Trung Quốc đang sử dụng trí tuệ nhân tạo để biến dự án đập thuỷ điện trên Cao nguyên Tây Tạng thành máy in 3D lớn nhất thế giới.

Nhà máy thuỷ điện Dương Khúc cao 180 mét sẽ được xây dựng theo từng phần. Máy xúc không người lái, xe tải, máy ủi, xe lu… tất cả đều được điều khiển bằng AI, trong cùng một quy trình sản xuất bồi đắp được sử dụng trong in 3D.

Khi hoàn thành vào năm 2024, đập thuỷ hiện Dương Khúc sẽ cung cấp gần 5 tỷ kWh điện mỗi năm cho tỉnh Hà Nam của Trung Quốc. Hà Nam là cái nôi của nền văn minh Trung Quốc và là nơi sinh sống của 100 triệu người.

Nguồn điện sẽ đi qua môt đường dây điện cao thế dài 1.500km được xây dựng riêng cho việc truyền tải năng lượng xanh.

Theo nhà khoa học chính của dự án Liu Tianyun trong một bài viết được xuất bản 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".

Sau nhiều năm tiến hành thử nghiệm, công nghệ in 3D cho các công trình lớn đã phát triển đủ để áp dụng hàng loạt. Công nghệ này sẽ giải phóng con người khỏi công việc nặng nhọc và nguy hiểm.

Ông Liu là nhà nghiên cứu liên kết với phòng thí nghiệm khoa học thuỷ lực và kỹ thuật trọng điểm của Đại học Thanh Hoa. Nhóm của ông đã nảy ra ý tưởng "in" các dự án xây dựng quy mô lớn từ 10 năm trước. Họ nghĩ rằng toàn bộ công trường xây dựng có thể biến thành một chiếc máy in khổng lồ. Một số lượng lớn các máy móc sẽ tự động hoạt động liên tục ở các bộ phận khác nhau.

Máy in 3D ban đầu được phát triển như một cách giảm lãng phí từ việc sản xuất các thành phần bằng vật liệu quý. In vật liệu tạo ra ít chất thải hơn việc cắt và mài.

Kể từ đó, một số kiến trúc sư đã bắt đầu áp dụng công nghệ này vào các toà nhà, mặc dù cho đến nay các công trình vẫn còn nhỏ. Toà nhà in 3D đầu tiên là trụ sở của Dubai Future Foundation cao 6 mét.

Các kỹ sư Trung Quốc chẳng xa lạ gì với AI, vốn được sử dụng để xây dựng đập Bạch Hạc Than lớn thứ hai thế giới chỉ trong 4 năm. Nhưng cho đến nay, AI chủ yếu đóng vai trò điều phối trong các dự án.

Các thử nghiệm công nghệ trong các dự án xây dựng trước đây cho thấy máy móc có thể thực hiện công việc tốt hơn con người, đặc biệt là trong các môi trường khắc nghiệt và nguy hiểm.

Ông Liu đã không trả lời ngay các câu hỏi về tiến độ của đập Dương Khúc. Nhưng theo báo cáo của truyền thông nhà nước, việc xây dựng đập đã bắt đầu vào cuối năm ngoái tại châu tự trị dân tộc Tạng Hải Nam, thuộc tỉnh Thanh Hải.

Bài báo trên tạp chí cho biết, sau khi chia mô hình máy tính của đập thuỷ điện thành nhiều lớp, AI ở trung tâm dự án sẽ chỉ định một nhóm robot xây dựng từng lớp. Máy xúc không người kái có thể xác định và múc vật liệu từ bãi tập kết lên một đội xe tải tự động. Một số xe chạy bằng điện.

Một số máy móc tự động sẽ được sử dụng trong việc xây dựng đập thuỷ điện Dương Khúc. Ảnh: Đại học Thanh Hoa.

Ưu, nhược điểm của những công nghệ đặc biệt

Theo lộ trình tối ưu hoá do AI trung tâm tính toán, các xe tải sẽ vận chuyển đúng loại vật liệu đến đúng vị trí, vào đúng thời điểm. Xe ủi và xe trộn bê tông bằng robot sẽ sử dụng vật liệu đó để xây dựng từng lớp kết cấu của công trình.

Các xe lăn tự động được trang bị cảm biến sẽ ép lớp mới xây cho đến khi chúng chặt và chắc chắn. AI trung tâm sử dụng cảm biến để giám sát chất lượng công trình bằng các phân tích độ rung của mặt đất và các dữ liệu khác.

Theo bài báo, những đột phá trong công nghệ AI đồng nghĩa với việc máy móc giờ đây có thể nhận ra gần như tất cả các vật thể trong khu vực thi công, đối phó với những bất ổn trong môi trường thay đổi và thực hiện các tác vụ khác nhau một cách linh hoạt.

Ông Liu cho biết các tài xế xe tải thường chở sai vật liệu đến sai vị trí. Ngoài ra, độ rung lắc và gồ ghề khiến người lái xe lu không thể điều khiển xe đi thẳng hàng hoàn toàn. Một điều nữa là hầu hết các công nhân không thể đọc chính xác bản thiết kế kỹ thuật. Ưu điểm lớn nhất của máy móc là khả năng hoạt động trong môi trường nguy hiểm đến tính mạng. Chúng sẽ không bị đau đầu do thiếu oxi hay kiệt sức sau khi làm việc liên tục 24 giờ.

Tuy nhiên, không phải tất cả mọi công việc trong quá trình xây dựng đập sẽ do máy móc xử lý. Nhóm nghiên cứu cho biết việc khai thác đá lấp từ những ngọn núi gần đó sẽ được thực hiện thủ công vì tính phức tạp của công việc.

Nhóm nghiên cứu của ông Liu cho biết công nghệ này cũng có thể được sử dụng trong các dự án cơ sở hạ tầng khác, chẳng hạn như xây dựng sân bay và đường bộ. Họ nói: "AI dựa trên kiến thức, thông tin và dữ liệu là một công cụ mới… sẽ định hình tương lai của chúng ta".

Một nhà khoa học kỹ thuật dân dụng có trụ sở tại Nam Kinh, người đề nghị giấu tên vì vai trò của mình trong việc đánh giá kỹ thuật của một số dự án cơ sở hạ tầng lớn, cho biết công nghệ in 3D có những giới hạn, nhưng nó sẽ được sử dụng nhiều hơn trong tương lai.

Ông nói: "Công nghệ này không thể in một cấu trúc bao gồm nhiều vật liệu khác nhau, chẳng hạn như bê tông cốt thép làm từ thép và xi măng. Song, một đội quân robot xây dựng có thể bù đắp sự sụt giảm mạnh của lao động phổ thông do tỷ lệ sinh thấp".

Theo SCMP