Zabudnuté heslo?
Prihlásenie

Seatrec využíva zmeny teploty pre napájanie podvodných klzákov

Seatrec využíva zmeny teploty pre napájanie podvodných klzákov
Autor:
Roman Mališka
Zverejnené:
9. 3. 2021
Hodnotenie:
Už ste hlasovali.

Pri zhromažďovaní oceánografických údajov na veľké vzdialenosti sa často používajú takzvané „podvodné klzáky“. Nový systém z dielne americkej spoločnosti Seatrec by pritom mohol čoskoro napájať tieto stroje s využitím teplotných zmien oceánskej vody.

Čo sú to vlastne podvodné klzáky? Bežne ide o autonómne podvodné vozidlá (AUV) v tvare torpéda, ktoré sú poháňané zmenou vztlaku. Tie striedajú klesanie a vznášanie sa nahor, pričom ich krídla spôsobujú, že tiež „kĺžu“ vpred pri vertikálnom pohybe vodným stĺpcom. Tieto stroje sa nepohybujú nijako obzvlášť rýchlo, ale tiež nepotrebujú veľa energie. To znamená, že stále potrebujú akýsi palubný zdroj energie, a to ako pre svoj mechanizmus ovládania vztlaku, tak aj pre snímače pre zber údajov. Zvyčajne používajú batérie, no ich kapacita je obmedzená, čo sa odráža na dosahu a efektívnosti misií.

Tento princíp mohla čoskoro nahradiť technológia Seatrec. Je založená na takzvaných materiáloch pre fázovú zmenu. Ide o látky, ktoré pri zahrievaní alebo ochladzovaní menia svoje skupenstvo, napríklad tuhé látky sa stávajú tekutinami s väčším objemov, alebo kvapaliny sa menia na plyny s väčším objemom.

V prípade podvodného klzáka vychádza tento materiál z parafínového vosku, ktorý je umiestnený v hliníkovom valci. Stredom tohto valca obklopenom voskom potom prechádza pozdĺžna gumová hadica, ktorá je naplnená hydraulickým olejom. Keď je podvodný klzák v chladných hĺbkach oceánu, materiál pre fázovú zmenu má formu tuhého vosku. Keď klzák stúpa a voda sa otepľuje, materiál sa tiež zahrieva, roztápa sa a do kvapaliny. Zvýšený tlak vo valci stláča hadicu a spôsobuje, že olej vo vnútri je vytláčaný z valca a prechádza cez prepojený generátor.

Ilustrácia zobrazujúca systém Seatrec (zelená farba) dodatočne namontovaný na podvodnom klzáku tretej strany.

Vysokotlakový prúdiaci olej tak roztáča tento generátor, čím sa vytvára elektrina, ktorú je možné buď okamžite využiť, alebo uložiť v integrovanej batérii pre neskoršie použitie. Ako náhle vykoná klzák ďalší ponor, vosk sa ochladí a zmení sa späť na pevnú látku. Tým sa uvoľní tlak na hadicu a olej bude môcť prúdiť späť do valca. Proces sa takto môže opakovať stále dokola, každým stúpaním a klesaním vo vode.

V súčasnej podobe prototypu systém dokáže topiť vosk pri teplote vody 10 ° C. Úpravou zloženia materiálu je však možné tento údaj zvýšiť alebo znížiť pre použitie v obzvlášť teplých alebo chladných podmienkach. Samozrejme, keďže by podvodný klzák začal svoju cestu na relatívne teplom povrchu oceánu, vyžadoval by pri prvom ponorení trochu pomoci. To je možné zabezpečiť jednoduchým nabitím batérie pred misiou, čo v podstate naštartuje systém, aby mohol pokračovať už samostatne.

Spoločnosť Seatrec už svoju technológiu začlenila do oceánografických plavákov, ktoré stúpajú a klesajú priamo hore a dole v stanovených geografických polohách. Podľa spoločnosti by sa novým systémom mohli vybaviť existujúce AUV a bude podrobený morským skúškam, ktoré v druhom štvrťroku tohto roka uskutoční Rutgersova univerzita v New Jersey. Na základe spätnej väzby z týchto testov by mal čoskoro nasledovať komerčný produkt.

Systém Seatrec je možné pridať k existujúcim podvodným klzákom, ako je napríklad bežne používaný model Slocum vyrobený spoločnosťou Teledyne Marine.