راهکار جدید محققان به توسعه نسل جدید باتری‌هایی منجر شده که با استفاده از آب دریا می‌توانند انرژی الکتریکی مورد نیاز خودروهای بدون سرنشین ویژه حرکت در زیر آب را تامین کنند. این روش، به ایجاد راهکاری امن‌تر و با بازده بالاتر در مقایسه با استفاده از باتری‌های لیتیوم یونی منجر شده است.
هواپیماهای بدون سرنشین در قالب طراحی‌های مدرن خود می‌توانند با طی مسافت طولانی، ماموریت‌های مختلفی را در آسمان انجام دهند. این در حالی است که در زیر دریا، محدودیت‌های موجود به ویژه در بخش تامین انرژی، مانع از آن شده تا تجهیزات مشابهی را شاهد باشیم. از همین رو، حالا OWP به عنوان یکی از زیرمجموعه‌های MIT راهکار جدیدی را برای حل این مشکل ارائه داده است. راهکارهای که در نهایت امر می‌تواند به بهبود مسافت طی شده توسط خودروهای بدون سرنشین زیردریایی (UUV) کمک کند.
سیستم جدید توسعه یافته توسط محققان OWP در واقع راهکار تامین توان با استفاده از ترکیب آلومینویم-آب است که علاوه بر دوام بالاتر در برابر شرایط محیطی، افزایش مسافت را در مقایسه با آنچه در قالب استفاده از باتری‌های لیتیوم یونی شاهد بودیم برای UUV ها به ارمغان خواهد آورد. این سیستم تامین توان می‌تواند استفاده‌های فراوانی داشته باشد. به عنوان مثال، این روش می‌تواند به UUV این امکان را بدهد تا به عمق بیشتری رفته و برای مدت بیشتری به کاوش بپردازد. علاوه بر این، امکان آن فراهم خواهد شد تا UUV با رفتن به اعماق اقیانوس، بقایای به جا مانده از کشتی‌ها را بررسی کند، به نقشه‌برداری از کف اقیانوس بپردازد و در نهایت امر، در انجام تحقیقات به کارشناسان کمک کند. علاوه بر این می‌توان در اکتشافات نفتی یا حتی کاربردهای نظامی نیز از ذخیره بیشتر انرژی در این محصولات بهره گرفت.
OWP همکاری‌هایی را هم با نیروی دریایی آمریکا در دستورکار قرارداده تا باتری‌های استفاده شده در سنسورهای آکوستیک ویژه شناسایی زیردریایی‌های دشمن را با نمونه‌های جدید جایگزین کند.
اکثر UUV ها در حال حاضر از باتری‌های لیتیوم یونی بهره می‌برند که مشکلات خاص خود را دارند. به عنوان مثال می‌توان به احتمال آتش‌سوزی در این باتری ها اشاره کرد. تراکم انرژی این دسته از باتری‌ها نیز محدود بوده و شارژ مجدد آن‌ها، در اکثر موارد نیازمند انتقالشان به ساحل خواهد بود. عمر پایین نیز از دیگر مشخصه‌های این باتری‌ها است.
در طرف مقابل، سیستم تامین توان OWP، ایمن‌تر، ارزان‌تر و با عمر بالاتر در مقابل کاربران قرار می‌گیرد. این محصول از آند آلومینیومی در کنار کاتد آلیاژی از ترکیب المان‌های مختلف (در مرتبه اول، نیکل) و الکترولیت قلیایی که بین الکترودها قرار گرفته ساخته شده است.
وقتی UUV مجهز به این نوع سیستم تامین توان، در اقیانوس قرار می‌گیرد، آب دریا به داخل باتری کشیده شده و در قسمت کاتد به آنیون‌های هیدروکسید و گاز هیدروژن تجزیه می‌شود. آنیون‌های هیدروکسید با آند آلومینیومی واکنش نشان داده و با ایجاد هیدروکسید آلومینیوم، الکترون آزاد می‌کنند. این الکترون‌ها به سمت کاتد حرکت کرده و انرژی را به مداری که در این مسیر قرار گرفته انتقال می‌دهند. نکته قابل توجه اینکه در فرایند یادشده، هیدروکسید آلومینیوم و گاز هیدروژن به عنوان مواد زائد بی‌ضرر دفع می‌شوند. این واکنش تنها زمانی انجام می‌شود که آب به داخل باتری مکش شود. با فرسایش آند آلومینیومی پس از گذشت زمان، امکان تعویض آن با هزینه پایین وجود خواهد داشت.
نظر خود را اضافه کنید.
برای ارسال نظر وارد شوید
ارسال نظر بدون عضویت در سایت