A robot búvárhajók rendkívül hasznosak az óceánt vizsgáló szakemberek számára. A gép hetekig képes önállóan működni, miközben fedélzeti érzékelői folyamatosan monitorozzák a víz hőmérsékletét, a nyomást, a sókoncentrációt, az oxigénkoncentrációt és az áramlatok erősségét. Emellett az, hogy akár 1000 méteres mélységre is képesek süllyedni, olyan adatok rögzítését is lehetővé teszi, amelyek megszerzése a kutatóhajók számára nehézséget jelentene.

Az egységek üzemeltetésének azonban vannak hátrányai. Az egyik legfontosabb a lítium-ion akkumulátor, ami köztudottan veszélyes a környezetre. Emiatt szigorú biztonsági előírások szerint kell alkalmazni, ami megnehezíti a logisztikát és növeli az ilyen jellegű kutatási projektek költségeit. A németországi Helmholtz-Zentrum Hereon kutatói most egy olyan alternatívát kínálnak, ami több problémát is megoldhat egyszerre.

A kutatók egy olyan mesterséges kopoltyút hoztak létre, amely a tengervízből von ki oxigént az üzemanyagcellák számára, lehetővé téve a tengeri robotoknak vagy az önvezető víz alatti járműveknek (AUV), hogy hosszú küldetéseket teljesítsenek. Az erről szóló publikáció az Advanced Science című tudományos lapban jelent meg.

Az Interesting Engineering a megoldás egy olyan membrántechnológiát tartalmaz, ami a hal kopoltyúihoz hasonló módon oxigént von ki a vízből. Az elemzés azt mutatja, hogy a fejlesztés jobb teljesítményt nyújthat a jelenlegi akkumulátor-alapú energiaellátó rendszerekhez képest. A csapat szerint emellett a hidrogént üzemanyagként használó rendszer fenntarthatóbb, mint a hagyományos akkumulátorok, és jelentősen növeli a robotok hatótávolságát.

A rendszer hidrogénből és oxigénből termel elektromos áramot. A hidrogént a szakemberek helyezik el a robot fedélzetén, míg az oxigént a membrán szűri ki. Ez utóbbi polioktil-metil-sziloxánból (POMS) készül, ami egy hidrofób polimer, amelyet széles körben használnak az iparban, és kiváló oxigénáteresztő képességéről ismert.

A végső membrán 4 mikrométer vastag. Ezt a hajótestbe integrálják, a külső és belső környezet nyomáskülönbsége miatt pedig az oxigén könnyen bejut az üzemanyagcellához.

A kutatók szerint az igazi innovációt a mesterséges kopoltyú jelenti. Úgy vélik, a konstrukció ígéretes alternatívát kínál az akkumulátorokkal szemben a hosszú távú óceáni műveletekhez. Mivel azonban a rendszer melléktermékként vízgőzt és hőt is termel, a jövőben azon dolgoznak majd, hogy előbbi felhasználására megoldást találjanak.

Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, lájkolja a HVG Tech rovatának Facebook-oldalát.