هل تعرضت للضرب في منتصف الرحلة؟ ليس أن الطائر لا ينتبه، بل أن الشمس ساطعة للغاية

ويعمل مختبر أرجون الوطني، التابع لوزارة الطاقة الأمريكية، على تطوير تكنولوجيا لتحديد ومراقبة التفاعلات بين الطيور والمرافق الشمسية. سيكون لهذا المشروع آثار إيجابية على حماية الطيور وتخطيط وتصميم مرافق الطاقة الشمسية.

وفقًا للإحصائيات، يموت مليارات الطيور سنويًا في العالم، ومن بينهاوقد أدى هذا الاصطدام إلى مقتل ما يقرب من مليار شخص.

في أبريل 2019، أشار تقرير صادر عن مختبر كورنيل لعلم الطيور في جامعة كورنيل في الولايات المتحدة إلى أنيموت ما يقرب من 600 مليون طائر كل عام نتيجة اصطدامهم بالمباني الشاهقة في الولايات المتحدة.

لكن هذه النتيجة لا تنتج عن ضعف بصر الطيور، بل لأن الجدران الزجاجية والنوافذ الزجاجية والنباتات الموضوعة داخل المباني يمكن أن تتسبب في "ضلال" الطيور الطائرة واصطدامها بالمباني.

ومع ذلك، قليل من الناس يعرفون ذلكهناك قاتل آخر مميت للطيور - المعدات الشمسية.

الطاقة الشمسية تقتل عشرات الآلاف من الطيور كل عام في الولايات المتحدة

ونظراً لمزايا الطاقة الشمسية مثل عدم التلوث، واحتياطياتها الكبيرة وكونها متجددة، فإن الناس سوف يتبنون مرافق الطاقة الشمسية بشكل متكرر.

ولكن مع تركيب المزيد من أنظمة الطاقة الشمسية، بدأ الناس ينتبهون إلى تأثيرها على الحياة البرية والبيئة.على سبيل المثال، قد يؤثر انعكاس الطاقة الشمسية على المرآة على رؤية الحيوانات البرية والطيور.

نشر مختبر أرجون الوطني دراسة في عام 2016 تقدر عدد اصطدامات الطيور بالألواح الكهروضوئية في الولايات المتحدة بناءً على بيانات محدودة.

ومن بينها، تظهر البيانات أنكل أمريكاتؤدي محطات الطاقة الشمسية الضخمة إلى قتل ما بين 37,800 و138,600 طائر سنويًا.

ملاحظة: نظرًا لعدم اليقين بشأن أسباب نفوق الطيور، فإن الأرقام المقدرة تتراوح على نطاق واسع

ورغم أن هذا العدد ليس كبيراً مقارنة بمئات الملايين من الطيور التي تموت كل عام بسبب اصطدامها بالمباني والمركبات، فإن عدد الطيور التي تموت بسبب الطاقة الشمسية سيزداد إذا تُرك دون رادع مع زيادة مرافق الطاقة الشمسية في جميع أنحاء العالم.

تقييم إمكانات الطاقة الشمسية في الولايات المتحدة

لذا، فإن الحصول على فهم أعمق لكيفية وتوقيت حدوث هذه الوفيات يمكن أن يساعد الناس على منعها بشكل فعال. ومن ناحية أخرى، فإن هذا يهدف إلى حماية الطيور؛ ومن ناحية أخرى، فهو يقلل من نشاط الطيور حول المنشآت الشمسية.وسوف يؤدي ذلك أيضًا إلى تقليل أعمال التنظيف التي يقوم بها الموظفون بشكل كبير.إنه وضع مربح للجانبين.

استخدام الرؤية الحاسوبية لقياس التأثير

لتقييم التفاعل بين الطيور والطاقة الشمسية، يقوم العلماء بقياس التأثيرات المتبادلة لكل منهما، ولكن الطرق الحالية لجمع البيانات يدويًا تستغرق وقتًا طويلاً وتتطلب الكثير من العمالة.

أعلن مختبر أرجون الوطني التابع لوزارة الطاقة الأمريكية مؤخرًا عن حل لهذه المشكلة.استخدام الرؤية الحاسوبية والذكاء الاصطناعي لمراقبة تفاعلات الطيور مع البنية التحتية للطاقة الشمسية.

على وجه التحديد، سيعمل مشروع أرجون الجديد على الجمع بين تكنولوجيا الرؤية الحاسوبية ونماذج الذكاء الاصطناعيمشرفراقب نشاط الطيور فوق الألواح الشمسية، وجمع البيانات أثناء تحليقها فوقها، أو وقوفها عليها، أو اصطدامها بالألواح الشمسية بتكلفة أقل من البشر.

"إن جمع كل هذه المعلومات يتطلب من الناس أن يكونوا في الميدان، وأن يتجولوا في المرافق،إن البحث عن جثث الطيور يستغرق وقتا طويلا ويحتاج إلى جهد كبير ومكلف. "

وعلاوة على ذلك، فإن طريقة جمع البيانات التي يولدها الإنسان محدودة أيضًا من حيث التردد والنطاق، مما يجعل من الصعب الحصول على بيانات سلوكية عن الطيور حول الألواح الشمسية.

"في حين كانت هناك تكهنات حول كيفية تأثير البنية التحتية للطاقة الشمسية على أعداد الطيور،لكننا نحتاج إلى المزيد من البيانات لفهم ما يحدث علميًا. "

يعد مختبر أرجون الوطني أحد أكبر وأقدم مؤسسات البحث العلمي في حكومة الولايات المتحدة. تم إطلاق مشروع مراقبة التفاعل بين الطيور والطاقة الشمسية، والذي يستمر لمدة ثلاث سنوات، والذي حصل على تمويل قدره 1.3 مليون دولار من مكتب تكنولوجيا الطاقة الشمسية التابع لوزارة الطاقة الأمريكية، في ربيع هذا العام.

إن التعرف على الطيور أكثر تعقيدًا من التعرف على الطائرات بدون طيار

وبحسب التقارير فإن تحقيق هدف هذا المشروع يتطلب ثلاث مهام:

• اكتشاف الأجسام المتحركة بالقرب من الألواح الشمسية؛
• تحديد الأشياء التي هي الطيور؛
• صنف الحدث (مثل الوقوف، أو الطيران، أو الاصطدام).

وسوف يستخدم العلماء أيضًا التعلم العميق لبناء نماذج لتحديد الطيور وسلوكياتها.

في مشروع سابق في أرجون، قام الباحثون بتدريب أجهزة الكمبيوتر على التعرف على الطائرات بدون طيار التي تحلق في السماء.

وقال آدم سزيمانسكي، مهندس البرمجيات ومطور نموذج اكتشاف الطائرات بدون طيار:وسيعتمد مشروع تفاعل الطيور مع الطاقة الشمسية على التكنولوجيا المستخدمة لتحديد هوية الطائرات بدون طيار، لكنه سيكون أكثر تطوراً.

على سبيل المثال، ستكون كاميرا الجهاز الشمسي متجهة نحو الألواح الشمسية، وليس إلى الأعلى، وبالتالي ستكون الخلفية أكثر تعقيدًا. علاوة على ذلك، سيحتاج النظام إلى التمييز بين الطيور والأجسام المتحركة الأخرى في مجال الرؤية، مثل السحب أو الحشرات أو الأشخاص.

في البداية، سيتضمن المشروع تركيب كاميرات في مزرعة أو مزرعتين للطاقة الشمسية لتسجيل وتحليل الفيديو. لتدريب نماذج الكمبيوتر، يجب معالجة ساعات الفيديو وتصنيفها يدويًا.

وبالإضافة إلى ذلك، ونظراً لأن الاصطدامات نادرة نسبياً، يقول الباحثون إنه من الممكن محاكاتها باستخدام أشياء مثل الطيور اللعبة حتى يتوفر للنظام معلومات أولية يمكن استخدامها كأمثلة تدريبية.

بمجرد تدريب النموذج،يتم تشغيل فيديو مباشر من داخل الكاميرا، ويقوم بتصنيف التفاعلات بين الطيور والطاقة الشمسية أثناء الطيران.وهذا، بطبيعة الحال، يشكل تحديًا آخر يتعلق بالحوسبة الحافة. في الحوسبة الحافة، تقع مراكز معالجة المعلومات بالقرب من المكان الذي يتم فيه جمع البيانات.

وأضاف شيمانسكي: "لا نملك الموارد المالية الكافية لتسجيل العديد من مقاطع الفيديو وإرسالها إلى المختبر لتحليلها. لذا، علينا تصميم نموذج أكثر كفاءةً لتنفيذه آنيًا على الحافة."

أهمية بعيدة المدى: حماية المزيد من الحياة البرية

وبحسب التقارير، بالإضافة إلى اكتشاف ومراقبة والإبلاغ عن أنشطة الطيور حول مرافق الطاقة الشمسية، فإن المشروعويقوم النظام أيضًا بإخطار موظفي منشأة الطاقة الشمسية عند حدوث تصادم.

ستساعد هذه النتائج الناس على فهم التفاعل بين الطيور والطاقة الشمسية بشكل أفضل.ويمكن أن يساعد ذلك في تحديد مواقع المرافق الشمسية وتقليل التأثيرات على الحياة البرية.

وقال حمادة إن التكنولوجيا ستكون جاهزة بعد ذلك لمزيد من التجارب الميدانية واسعة النطاق في منشآت الطاقة الشمسية، حيث يمكن استخدام البيانات التي تم جمعها لاختبار ما إذا كانت الجوانب المختلفة للنموذج مهيأة بشكل مثالي..

وفي الوقت نفسه، ستجيب هذه البيانات أيضًا على أسئلة مثل:

هل هناك أنواع معينة من الطيور أكثر عرضة للهجوم في منشآت الطاقة الشمسية؟

هل تزداد الاصطدامات في أوقات معينة من اليوم أو السنة؟

هل يلعب الموقع الجغرافي للألواح الشمسية دوراً في التفاعلات المختلفة؟

هل يمكن لمحطات الطاقة الشمسية أن توفر موطنا مناسبا للطيور؟

بالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضًا استخدام الإطار التقني لمراقبة الحياة البرية الأخرى عن طريق إعادة تدريب الذكاء الاصطناعي بالبيانات المناسبة.

وأضاف حمادة: "بمجرد تحديد الأنماط، يمكن استخدام هذه المعرفة في برامج الحفاظ على الحياة البرية".

-- زيادة--