Energean: l’IA e il ‘recommissioning’ delle piattaforme

da | 7 Giu 2024 | Tech

Con questo articolo si chiude il nostro speciale su Energean, azienda energetica internazionale specializzata nell’esplorazione, sviluppo e produzione di petrolio e gas naturale.

Inizialmente abbiamo esaminato la situazione estrattiva di gas e petrolio nel Mediterraneo, e approfondito il quadro energetico nazionale. Successivamente ci siamo concentrati sulla CCS, ossia la Carbon Capture and Storage, una tecnologia volta a ridurre le emissioni di anidride carbonica creata dalle attività industriali, intombandola nei giacimenti esausti.

Questa volta, invece, ci concentriamo sull’applicazione delle nuove tecnologie nell’industria estrattiva, tra le quali troviamo immancabilmente l’intelligenza artificiale. In chiusura affronteremo anche il “recommissioning” delle piattaforme, che ha offerto spunti inattesi.

A prendere la parola, come in precedenza, sono stati Bruno Garcea (Senior Geophysicist), Norberto De Marchi (Project Manager Transizione Energetica) e Nino Caliri (Head of Public Affairs & Communication).

Come si è iniziato a usare l’intelligenza artificiale in ambito minerario?

Bruno Garcea: In due fasi. Nella prima operavamo avendo a disposizione immagini in sezioni, simili a semplici fotografie, derivanti dalla sismica 2D. Poi c’è stata una rivoluzione che ha permesso di ottenere immagini 3D, un po’ come avviene oggi con le ecografie. In questo modo i geologi hanno iniziato a capire dove c’era la probabilità di trovare idrocarburi.

Questo procedimento ha generato un volume enorme di dati digitalizzati, che coprono ampie aree del Mediterraneo, lasciando pochissime zone inesplorate. Parliamo di terabyte di dati sui quali l’intelligenza artificiale oggi può lavorare operando proprio come un medico che riconosce una lesione guardando una lastra. In questo modo è possibile identificare giacimenti e delineare strutture sotterranee particolari.

Stiamo progredendo da un’intelligenza semi-automatica a una completamente automatica, che cioè non richiede l’intervento diretto del geologo o del geofisico. Quest’ultimo attualmente è ancora presente ma in futuro potremmo arrivare a una classificazione completamente automatica dei dati.

Quali sono i margini di errore di questa tecnologia? È mai successo che l’intelligenza artificiale suggerisse di trivellare in un punto dove poi non c’era nulla?

Bruno Garcea: No, a questo livello oggi nessuno lo fa. Un pozzo costa 20-30 milioni di euro, quindi c’è ancora il controllo umano prima di procedere. Tuttavia, stiamo notando grandi miglioramenti. Ad esempio, l’anno scorso abbiamo fatto un test su un campo già noto per delinearne l’assetto strutturale. Questa operazione a noi ha richiesto un mese con i metodi tradizionali, l’intelligenza artificiale invece ha impiegato un’ora e i risultati erano corretti all’80-90%.

Ecco come si presenta l'imaging sismico nella ricerca del gas.

Un esempio di imaging sismico.

Il problema è quel 10-20% di incertezza, poiché un errore può costare caro. Tuttavia, la precisione sta migliorando e in futuro sarà ancora maggiore. Serve sempre un fine tuning ma il tempo necessario a individuare un campo è già significativamente ridotto. L’intelligenza artificiale oggi è precisa all’80-90%, domani sarà sicuramente più accurata. Non so esattamente quando avverranno questi cambiamenti ma, visto quanto accaduto con l’IA in altri ambiti, potrebbero avvenire prima del previsto.

L’intelligenza artificiale, nel campo minerario, non è dunque una novità…

Bruno Garcea: L’intelligenza artificiale, o meglio il machine learning, viene utilizzata da tempo. Oggi però si parla di deep learning, grazie al quale la macchina è in grado di modificare autonomamente gli algoritmi sulla base delle informazioni raccolte. In passato il machine learning si basava su input specifici forniti dall’uomo, mentre oggi l’intelligenza artificiale cerca autonomamente informazioni affidabili e continua a evolversi.

Quali sono le informazioni che fornite all’IA?

Bruno Garcea: Utilizziamo sia i dati sismici che quelli di pozzo. Gli strumenti registrano informazioni che spaziano dalla resistenza alla densità, alle proprietà fisiche e chimiche.

Norberto De Marchi: Questi dati aiutano a caratterizzare il serbatoio che contiene l’idrocarburo, fornendo sia informazioni dirette che indirette.

Per quanto riguarda la registrazione dei dati, siamo arrivati al massimo o c’è margine per ottenere dati più puliti e migliori?

Bruno Garcea: La registrazione dei dati è molto simile a quella che si effettuava già negli anni ’90. Tuttavia, quel che è migliorato enormemente sono gli algoritmi di imaging, preposti cioè a migliorare l’immagine. Recentemente abbiamo rielaborato i dati di Vega, un giacimento presente nel canale di Sicilia, venti chilometri a sud di Pozzallo. Abbiamo dato all’IA le informazioni acquisite nel 1981 e la qualità delle immagini è notevolmente migliorata grazie ai nuovi algoritmi.

C’è qualcosa di nuovo in arrivo oltre l’intelligenza artificiale?

Bruno Garcea: Siamo in una fase in cui il settore sta lavorando intensamente sui big data ma al momento l’intelligenza artificiale rappresenta lo stato dell’arte. Qualche anno fa si parlava molto di supercomputer, ma quel discorso è un po’ svanito perché i supercomputer sono stati sostituiti da centri di calcolo delocalizzati come quelli offerti da Amazon, Microsoft o Google. L’attenzione, insomma, è rivolta principalmente al software. 

L’intelligenza artificiale ha bisogno di dati, che nel vostro caso derivano dalle prospezioni sismiche, un nervo scoperto per gli ambientalisti…

Bruno Garcea: Sono preoccupazioni che abbiamo ampiamente smentito. Disponiamo di strumenti di simulazione che ci permettono di studiare l’impatto delle prospezioni sui cetacei, collaboriamo con biologi per valutarne l’impatto e non abbiamo mai avuto evidenze di danni significativi.

Un esempio di indagine geosismiche realizzata avvalendosi del metodo a rifrazione. Fonte: GEO3

Un esempio di indagine geosismica realizzata avvalendosi del metodo a rifrazione. Fonte: GEO3

Probabilmente in passato non c’erano le tecniche avanzate che abbiamo oggi, che ci permettono di identificare la fauna presente al momento della detonazione e adottare procedure specifiche come il “soft start” o la riduzione delle cariche per minimizzarne l’impatto. Esistono comunque standard internazionali che descrivono a quali frequenze e a quali magnitudo possono reagire le specie marine. Noi operiamo sempre ben al di sotto di questi livelli, e lo abbiamo dimostrato.

Norberto De Marchi: Usiamo le stesse tecniche di acquisizione di informazioni sul sottosuolo utilizzate dagli enti di ricerca nazionali, che non sollevano obiezioni di alcun tipo…

Bruno Garcea: Ricordo un episodio in Emilia Romagna, poco dopo il terremoto, che qualcuno provò a correlare alle nostre attività. Fu molto difficile spiegare che l’energia rilasciata dalle nostre esplosioni era decine di milioni di volte inferiore a quella di un sisma. E feci un esempio semplice: nessuno si aspetta che battendo un chiodo sul muro, questo cada. Tale è l’ordine di grandezza delle cariche che utilizziamo.

Norberto De Marchi: Esiste un rapporto stilato dopo il terremoto dell’Emilia Romagna, commissionato da un ente di Stato, che ha coinvolto diverse università e istituti di ricerca. Questo rapporto ha smentito qualsiasi correlazione tra il terremoto e l’attività estrattiva.

Bruno Garcea: Ricordo un episodio durante un sondaggio sismico in cui abbiamo invitato giornalisti e videomaker. Dopo aver annunciato l’esplosione, che era a 20 metri di profondità, molti rimasero delusi perché l’impatto percepito era molto inferiore rispetto a quello che si aspettavano.

Anni fa mi ricordo di aver letto di uno studio che suggeriva l’utilizzo dei terremoti per analizzare il sottosuolo. È una strada effettivamente percorribile?

Bruno Garcea: Si chiama sismica passiva ma siccome non si conosce esattamente né quando né da dove arriverà l’onda sismica, pone dei forti limiti. Al contrario, coi metodi tradizionali possiamo controllare il tempo e la posizione delle nostre sorgenti sismiche.

Perdonate la curiosità ma guardando il vostro materiale informativo ho notato immagini di trivellazioni quasi in orizzontale…

Nino Caliri: Grazie alla tecnologia attuale, possiamo trivellare anche lateralmente fino a un massimo di 7 chilometri. Questo ci evita di dover posizionare più piattaforme.

Un'immagine di Vega, la più grande piattaforma petrolifera fissa dell'off-shore italiano, attiva da oltre 30 anni.

Un’immagine di Vega, la più grande piattaforma petrolifera fissa dell’off-shore italiano, attiva da oltre 30 anni.

Bruno Garcea: Questa tecnica di trivellazione orizzontale si basa anche sulle immagini sismiche, che ci indicano fino a dove estendere la trivellazione.

Avete già effettuato trivellazioni con questa tecnica?

Nino Caliri: In questo caso purtroppo ci scontriamo con la rigidità normativa attuale. Anche se non aggiungiamo nuove infrastrutture o pozzi e restiamo all’interno dei limiti emissivi della piattaforma già esistente, queste operazioni sono giudicate come “disruptive” e quindi non sono approvate. Evidentemente si preferisce importare petrolio da terre lontane invece di sfruttare pienamente le nostre risorse.

Norberto De Marchi: Il petrolio non è considerato green come il gas e ciò pone un problema per il legislatore, poiché va contro le politiche attuali.

Nino Caliri: Purtroppo importiamo il 98% del nostro petrolio dall’estero. Con queste tecniche potremmo ridurre la quantità importata e persino “metanizzare” le piattaforme, utilizzando cioè il gas associato al petrolio estratto per generare l’energia elettrica necessaria al funzionamento dell’impianto.

Per Energean, però, il gas è preponderante…

Nino Caliri: Sì, l’anno scorso il gas ha rappresentato il 75% di tutto ciò che abbiamo estratto. Nei paesi in cui siamo presenti, l’84% delle nostre riserve sono di gas. Ovviamente, petrolio e gas sono spesso associati.

Cosa succede quando un giacimento si esaurisce?

Norberto De Marchi: Abbiamo diversi giacimenti che sono ormai in fase di esaurimento; alcuni li abbiamo già chiusi, mentre altri sono in fase di “decommissioning”. Alle volte, però, cerchiamo di farne il “recommissioning”.

Ossia?

Norberto De Marchi: La legislazione impone di ripristinare lo status quo dopo aver sfruttato un giacimento. Quando da un giacimento non è più economico estrarre idrocarburi, dobbiamo rimuovere l’infrastruttura e ripristinare le condizioni ambientali originarie. Questo processo è chiamato “decommissioning” e prevede lo smantellamento completo dell’impianto. Il che è l’opposto del “commissioning”, che corrisponde alla costruzione della struttura.

Il recommissioning permette di dare una seconda vita alle piattaforme. E gli utilizzi potenziali sono molteplici.

Il recommissioning permette di dare una seconda vita alle piattaforme. E gli utilizzi potenziali sono molteplici.

C’è però una terza via, ossia il “recommissioning”, grazie al quale possiamo riconvertire una piattaforma per un utilizzo diverso dall’estrazione di idrocarburi. Ad esempio, possiamo usarla per la CCS, cioè per iniettare CO2 e stoccarla permanentemente nel sottosuolo, come abbiamo discusso in precedenza.

Ma non solo. Possiamo fornire supporto a parchi eolici offshore, utilizzando le nostre piattaforme come basi d’appoggio o per la fornitura dell’energia. Nel Mare del Nord, invece, una delle nostre piattaforme viene utilizzata dalle specie volatili che si sono stabilite lì nel corso degli anni.

Nino Caliri: Come concessionari, abbiamo l’obbligo di ripristinare i siti. Dopo aver chiuso tutti i pozzi col cemento e rimosso le infrastrutture di produzione, possiamo dare una seconda vita alle piattaforme. Oltre alla CCS, queste possono diventare anche aree di nidificazione per uccelli o creare reef artificiali per la fauna ittica.

Le specie marine si adattano bene alle strutture offshore, che sono zone incontaminate perché attorno ad esse vige l’interdizione per qualsiasi attività antropica. L’Istituto Zooprofilattico dell’Università di Catania ha condotto studi che certificano la presenza di popolazioni ittiche di pregio nelle vicinanze delle piattaforme.

Proseguendo coi possibili utilizzi del recommissioning, penso a scopi di difesa, aerospaziali o aeronautici. E anche umanitari: la piattaforma Vega di Pozzallo, ad esempio, si trova sulle rotte dei migranti e potrebbe essere utilizzata per le attività di soccorso.

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