水下无人机怎么供电?可以试试“吃”鱼的粪便

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根据国外媒体报道,美国海军一直以来都对水下机器人有着非常浓厚的兴趣,因为这种机器人可以被广泛的应用,从侦查监控任务到执行检查或探索任务都没有问题。但是就像无人机一样,水下机器人也面临着电池续航时间有限的问题,而这也是这种技术面临的最大挑战之一。电池续航问题严重限制了水下机器人实现更多任务的可能性,特别是在长途行进的任务中,它们需要长时间保持在水下的状态。

不过幸运的是,现在出现了一种全新的解决方案可能解决这个问题,尽管它听起来远没有其它技术那么吸引人。但这种技术可以让水下机器人在执行任务时如果出现能量储备不足的情况持续获得电能供应,而这项技术则可能改变水下机器人的发展方向。美国海军的想法是利用以海底有机物为食的微生物作为水下机器人使用的燃料电池。实际上,这可能意味着机器人会通过咀嚼鱼类排出的粪便来为自己提供能量。

这种微生物燃料电池会收集所有需要的物质,而这些物质可以在除深海区域的所有地方都大量的存在,因此完全不用担心供应量的问题,然后就会将其转化为电能。美国圣地亚哥太平洋海军信息战中心的梅里亚·阿里亚斯-索德(Meriah Arias-Thode)在接受《新科学家》杂志采访时表示:“这就像是一种生物学技术制造的电池。”

到目前为止,研究小组已经展示了三种通过微生物燃料电池为各种基本传感器供电的例子,其中一种已经被用于监测海水的酸度水平。虽然这些设备通常只能在水下使用几周的时间,但使用微生物燃料电池为传感器供电意味着它们可以连续使用长达8个月的时间。

因此同样的技术也有可能被完全用于水下机器人,而不仅仅是它们内置的传感器而已。由于微生物燃料电池的功率密度较低(目前的设备水平甚至只给小型水下无人机充电也需要大约一年的时间),但我们可以通过使用燃料电池阵列组合的方式解决这个问题。同时美国海军也可以通过开发较低动力的水下航行器,因此对于电量的需求也就没有那么大。

目前最有希望的解决方案可能是通过在海床上开发大型电池组,为水下无人机持续充电,使它们能在水下长时间停留,并且执行任务

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