Немецкие исследователи разработали технологию питания для автономных подводных аппаратов, способную заменить традиционные литиевые батареи. Предложенная система использует специальные мембраны, имитирующие работу рыбьих жабр, для извлечения кислорода из морской воды и его преобразования в электроэнергию с помощью водородных топливных элементов.
Ключевой элемент технологии — мембрана толщиной всего 4 мкм, изготовленная из гидрофобного полимера POMS. Она позволяет пропускать растворенный в воде кислород, но блокирует воду. При этом на борту в металлогидридных контейнерах хранится водород. Топливный элемент обеспечивает стабильное производство электроэнергии для работы подводного аппарата из водорода и кислорода.
Система устраняет необходимость в бортовом хранилище кислорода. Сэкономленное пространство можно использовать для дополнительного запаса водорода, что обеспечивает более высокую плотность энергии и снижает эксплуатационные расходы по сравнению с аккумуляторами.
Прокопиос Георгопанос, соавтор исследования из Института мембранных исследований
Технология, по словам разработчиков, важна для работы океанских планеров — автономных подводных роботов, способных погружаться на глубину до 1000 метров для измерения температуры, давления, солености и других параметров морской воды. В отличие от литиевых батарей, классифицируемых как опасные материалы, «искусственные жабры» безопаснее при транспортировке и эксплуатации.
Исследователи запатентовали разработку и опубликовали результаты исследования в журнале Advanced Science.
Читать далее:
Квантовая физика оказалась более странной, чем считалось: что показал новый эксперимент
Потенциально обитаемую планету нашли недалеко от нас: она похожа на Землю
Посмотрите, как сверхзвуковой самолет Boom Supersonic преодолел звуковой барьер
На обложке: прототип «искусственных жабр». Фото: Hereon, Steffen Niemann