utilizza la tecnologia NASA per ricaricarsi mentre lavori

Se l’osservazione dello spazio è un compito immane, anche l’esplorazione dei fondali marini può essere considerata un’opera titanica. Questo ambiente ostile è difficile da affrontare sia in termini militari che scientifici. La tecnologia sta ancora cercando di trovare un modo per raggiungere le profondità più estreme degli oceani, mentre altre delle sue grandi sfide riguardano il futuro. utilizzo di energie rinnovabili per estendere il più possibile le missioni.

Progetti di ricerca militari e privati ​​stanno cercando di sviluppare diverse opzioni con cui tenere a lungo le attrezzature in acqua per scoprire quella che è considerata l’ultima frontiera inesplorata di questo mondo. La chiave è dentro ricaricare la batteria durante la guida con un sistema leggero che consente di creare mappatori e sommergibili che funzionano instancabilmente come i satelliti spaziali e il loro utilizzo di pannelli solari.

Con questo obiettivo prefissato, nell’Oceano Indiano vicino alla costa hawaiana, un curioso dispositivo delinea il fondale marino tre volte al giorno senza sosta dall’inizio dell’anno. Questo è il galleggiante robotico InfinitiTE sviluppato dalla società Seatrec che utilizza un sistema di generazione di energia rinnovabile attraverso le variazioni della temperatura dell’oceano.

Basata sulla tecnologia NASA, questa soluzione offre una fonte di energia costante, consentendo alle apparecchiature di funzionare indefinitamente e senza costi elevati. Attualmente molti sensori marini si affidano a batterie che, una volta esaurite, possono essere abbandonate o ricaricate solo da una barca e alcuni punti possono essere a settimane di distanza. “In mare aperto, quella nave costa circa 50.000 dollari al giorno e brucia tonnellate di gasolio”, spiega la NASA nell’ambito di questo progetto.

Dal solido al liquido

Il galleggiante InfiniTE è alimentato da energia pulita e rinnovabile che sfrutta i cambiamenti termici nell’acqua di mare. La chiave sta nel cambiamento di stato dell’acqua da solido a liquido. Un concetto simile al motore a vapore che utilizza l’espansione dell’acqua per convertirla in vapore e far ruotare il motore.

Esistono molte sostanze come l’acqua che si espandono quando vengono riscaldate, ovvero quando passano da solido a liquido o da liquido a gas, sono note come materiali a cambiamento di fase (PCM) e vengono utilizzate per rilasciare o assorbire energia nel riscaldamento delle apparecchiature o sistemi di raffreddamento.

L’espansione del PCM genera pressione che può essere catturata per generare elettricità. Questo fenomeno è ciò di cui Seatrec si avvale nelle sue tecnologie di nuova generazione. Per esempio, Quando il volume del materiale cambia, guida un fluido pressurizzato attraverso un motore, convertire l’energia idraulica in energia elettrica.

Quando è immersa nelle acque fredde, l’acqua circostante raffredda e congela il materiale, che si espande attivando il motore. Risalendo in superficie, il materiale si scioglie nuovamente con l’aumento della temperatura, riavviare il processo in un circolo infinito.

Per questa tecnologia il team ha scelto un materiale comune a base di paraffina. L’elemento selezionato ha un punto di fusione di 10 gradi Celsius, mentre la temperatura media dell’oceano è di 4,44 gradi. “Ad esempio, un profiler ormeggiato può essere significativamente più grande di SL1 o SLG e fornire un aumento di 10 o addirittura 100 volte della potenza erogata per alimentare sensori e caricare veicoli sottomarini autonomi a elica (AUV)”, afferma l’azienda. .

Fino a 2.000 metri

Yi Chao, fondatore e amministratore delegato di Seatrec, Ha sviluppato l’idea durante i 15 anni in cui ha lavorato al Jet Propulsion Laboratory (JPL) della NASA.. Sebbene simile al motore a vapore, Yi Chao è stato ispirato da una tecnologia più moderna, la tecnologia spaziale. Per calibrare lo strumento Aquarius della NASA che mappa gli oceani dall’orbita terrestre, il team del JPL ha distribuito galleggianti robotici, un esperimento che attinge a una lunga storia di innovazioni e che ha suscitato l’interesse di questo scienziato.

Dopo vari test, Chao ha ottenuto la licenza esclusiva dell’invenzione dal California Institute of Technology, che gestisce JPL e ha fondato Seatrec nel 2016. Da allora ha partecipato ad altri progetti come la manta che gli ingegneri della Northrop Grumman hanno presentato alla NASA. Questo drone marino include anche un tipo di tecnologia di cattura dell’energia sviluppata da Seatrec per estendere la sua attività sott’acqua.

Per testare la sua invenzione, nel gennaio 2024, un galleggiante è stato schierato vicino a Kona Hawaii con l’intento di comprendere i processi oceanici che influenzano l’intensità degli uragani. Il dispositivo, secondo l’azienda, esegue un profilo ogni 6 ore ad una profondità di 1.000 metri. Al momento, il sito web della compagnia registra 623 profili in cui è possibile vedere il viaggio compiuto da questo galleggiante sulla costa hawaiana.

Sensore CTD Puoi creare fino a 3 profili di sfondo ogni giorno, anche se l’azienda offre su richiesta una versione capace di raggiungere i 2.000 metri di profondità. Anche raggiungere i fondali marini non è l’unico obiettivo che l’azienda si è prefissata.

Nel futuro, l’azienda spera sviluppare una centrale elettrica che faccia circolare un materiale che passa dallo stato liquido a quello gassoso nell’oceano, creando un ordine di grandezza in più di energia, per ricaricare più robot marini. Per questo progetto, Seatrec ha ottenuto un sussidio dalla Marina degli Stati Uniti con la quale intende installare una centrale elettrica nel ghiaccio artico, sfruttando la differenza tra la temperatura dell’acqua e l’aria molto più fredda sopra il ghiaccio.