Zelfladende robots verkennen oceaan autonoom

Met behulp van kinetische energie wekken deze experimentele robots hun eigen energie op tijdens het duiken en weer opduiken.

NASA heeft een nieuwe energiebron ontwikkeld die onderwaterrobots in staat stelt om onbeperkt te werken. Deze technologie, gebaseerd op onderzoek van NASA’s Jet Propulsion Laboratory (JPL) en in licentie gegeven aan Seatrec Inc., maakt gebruik van de natuurlijke temperatuurverschillen in de oceaan om energie op te wekken.

Doorbraak in Onderwater Energieoplossingen

Yi Chao, oprichter van Seatrec en voormalig wetenschapper bij JPL, ontwikkelde een energiebron die gebruik maakt van faseovergangsmaterialen. Deze materialen veranderen van fase, bijvoorbeeld van vast naar vloeibaar, bij specifieke temperaturen. Door de uitzetting die optreedt tijdens deze faseverandering, wordt een motor aangedreven die elektriciteit opwekt om de batterijen van de onderwaterrobots op te laden.

Traditioneel worden onderwaterrobots aangedreven door batterijen die regelmatig vervangen of opgeladen moeten worden, een kostbare en milieuonvriendelijke taak. Chao’s systeem gebruikt een veel voorkomend paraffine-achtig materiaal dat smelt bij ongeveer 10°C. Door robots in de oceaan op en neer te laten bewegen, kunnen zij deze temperatuurverschillen benutten en zichzelf opladen.

Toepassingen en Toekomstige Ontwikkelingen

Seatrec verkoopt nu hun eerste energiemodule, de SL1, aan onderzoeksinstellingen, universiteiten, overheidsinstanties en het leger. De technologie heeft het potentieel om een belangrijke rol te spelen bij het in kaart brengen van de zeebodem, waar momenteel 80% nog onbekend is. Dit is niet alleen van belang voor militaire toepassingen en de olie- en gasindustrie, maar ook voor de aanleg van windparken en internetkabels, en voor milieuonderzoek.

Een ander belangrijk toepassingsgebied is weer- en klimaatstudies, vooral het verbeteren van orkaanvoorspellingen. Betere monitoring van watertemperaturen op dieptes van 30 tot 50 meter kan leiden tot nauwkeurigere voorspellingen van de intensiteit van tropische stormen.

Daarnaast onderzoekt Seatrec mogelijkheden om hun technologie uit te breiden naar andere toepassingen, zoals het gebruik van onderwatermicrofoons om geluiden in de oceaan te meten. Dit kan helpen om aanvaringen tussen schepen en walvissen te voorkomen en is van belang voor natuurbeschermingsorganisaties en het leger.

Seatrec werkt ook aan het commercialiseren van een systeem om onderwaterglijders van energie te voorzien met dezelfde technologie. In de toekomst hoopt het bedrijf een krachtstation te ontwikkelen dat een vloeistof-gas faseovergangsmateriaal gebruikt, wat nog meer energie zou kunnen opwekken om robots op zee op te laden. Ook zijn er plannen voor een krachtstation op het Arctische ijs, dat gebruik maakt van het temperatuurverschil tussen het water en de lucht.

Chao benadrukt dat de technologie breed toepasbaar is in verschillende temperatuurgebieden en toepassingen. “Overal waar een temperatuurverschil is, kunnen we dat omzetten in elektriciteit,” aldus Chao.