Podmořské roboty Seatrec není nutné nabíjet. Energii si vyrobí podobně jako parní stroj

Kalifornská firma Seatrec využívá technologii vyvinutou v rámci NASA, která dovoluje robotům zkoumat mořské dno bez lidského zásahu po neomezeně dlouhou...

Podmořské roboty Seatrec není nutné nabíjet. Energii si vyrobí podobně jako parní stroj

Kalifornská firma Seatrec využívá technologii vyvinutou v rámci NASA, která dovoluje robotům zkoumat mořské dno bez lidského zásahu po neomezeně dlouhou dobu. Speciální systém umožňuje robotům vyrábět a čerpat energii přímo v moři. Autonomní roboti by tak mohli pomoci s mapováním dosud neprozkoumaných oblastí, které tvoří přibližně 80 % oceánského dna. Podrobnosti přináší magazín Interesting Engineering.

Zakladatel a generální ředitel Seatrecu Yi Chao, má za sebou pozoruhodnou kariéru, která začala v NASA. Po získání doktorátu z oceánských věd pracoval 15 let v Jet Propulsion Laboratory (JPL) v jižní Kalifornii. Během svého působení se věnoval satelitnímu výzkumu oceánů, což mu poskytlo jedinečný vhled do problémů a výzev spojených s podmořským průzkumem.

Zásadní je přeměna skupenství

„Měl jsem reálnou příležitost poznat výzvy podvodní robotiky, zvláště energetické otázky, a soustředil jsem se na tento konkrétní problém, který chci vyřešit,“ říká Chao​. S pomocí dvou kolegů a finančních prostředků od JPL začal hledat zdroj energie pro podmořské roboty.

Vynalezená technologie využívá materiály, které při určité teplotě mění své skupenství z pevného na kapalný. Tím generují kinetickou energii, která je následně transformována na elektřinu. Technologie umožňuje robotům pracovat dlouhodobě bez nutnosti lidského zásahu, což je zásadní pro efektivní a ekonomický průzkum moří​.

Plovoucí systém označovaný jako infiniTE využívá technologii vytvořenou v JPL NASA a licencovanou Kalifornským technologickým institutem. Ke generování energie na moři využívá materiály s fázovou změnou, což jsou látky, které při různých teplotách přecházejí mezi různými skupenstvími.

Podobně, jako parní stroj

Přechod mezi fázemi způsobuje změnu objemu, kterou zařízení využívá k výrobě energie. Kinetická energie z této změny roztáčí motor, který následně generuje elektrickou energii. Tato elektřina se pak používá k dobíjení baterií robota.

Koncept je podobný způsobu, jakým funguje parní stroj, který využívá k roztočení motoru expanzi při přeměně vody na páru. V tomto případě však při přechodu z pevného skupenství na kapalné dochází pouze k asi 10% expanzi. To znamená, že je nutné co nejlépe využít relativně malé množství energie, které tento přechod vytváří.

Seatrec si pro svůj systém zvolil běžný materiál na bázi parafínu, který má teplotu tání přibližně 10 °C. Průměrná teplota oceánu je přitom 4,44º C. Když se robot ponoří do oceánu, okolní voda ho ochladí, materiál ztuhne a rozpíná se a motor se začne točit. Jakmile se robot vynoří, materiál opět roztaje. Zásadní je, že tento proces se může opakovat prakticky donekonečna.

Široké možnosti využití

Teplota materiálu se tedy mění s ohledem na to, jak robot v oceánu stoupá a klesá. To obvykle roboti dělají tak jako tak, neboť se při průzkumu nejhlubších částí oceánu musejí občas vynořit, aby mohli určit svou polohu pomocí GPS a předat nasbíraná data satelitům.

Chao a jeho kolegové testovali v roce 2011 v JPL prototyp plováku a později i podvodního kluzáku, který fungoval na stejném principu, ale mohl se pohybovat i ve vodorovném směru. Později Chao získal exkluzivní licenci na tento vynález a v roce 2016 založil společnost Seatrec.

Seatrec v současné době prodává svůj první modul pro potápěcí plováky vědeckým laboratořím, univerzitám, vládním výzkumníkům a armádě. Lze ho využít například pro pokládku transoceánských internetových kabelů, průzkum mořského dna za účelem stavby větrných elektráren, těžby ropy či zemního plynu a těžby vzácných zemin.

Přečtěte si také: