Robô submarino tira energia da variação de temperatura do oceano
Redação do Site Inovação Tecnológica - 27/04/2010
O robô Solo-Trec utiliza um novo sistema de captura de energia que recarrega suas baterias aproveitando as diferenças de temperatura naturais encontradas em diferentes profundidades do oceano.
[Imagem: NASA/JPL/U.S. Navy/Scripps Institute of Oceanography]
Pesquisadores norte-americanos apresentaram o primeiro robô submarino alimentado inteiramente pela energia termal do oceano.
A alimentação inteiramente natural e renovável dá ao novo robô uma autonomia virtualmente ilimitada, permitindo-lhe coletar dados científicos nos oceanos por muito mais tempo do que os veículos subaquáticos robóticos usados hoje.
O Solo-Trec (Sounding Oceanographic Lagrangrian Observer Thermal RECharging) foi criado por um consórcio de engenheiros da NASA, da Marinha norte-americana e de várias universidades.
"As pessoas sonham há muito tempo com uma máquina que produza mais energia do que consome e que funcione indefinidamente," brinca Jack Jones, do Laboratório de Propulsão a Jato, da NASA.
"Embora isto não seja um moto contínuo verdadeiro, já que nós de fato consumimos energia do meio ambiente, o protótipo que demonstramos é capaz de monitorar continuamente o oceano sem que o fornecimento de energia imponha um limite à sua vida útil." diz Jones.
Como o novo sistema de recarregamento é escalável, podendo ser usado em robôs de várias dimensões, os cientistas acreditam ter encontrado a solução definitiva para lançar uma nova geração de robôs autônomos capazes de monitorarem os oceanos indefinidamente, coletando dados para estudos climáticos, para exploração e para estudo da vida marinha.
Materiais de alteração de fase
Segundo os pesquisadores, a chave para o recarregamento termal das baterias do robô submarino é a cuidadosa seleção de substâncias parecidas com ceras, chamadas materiais de alteração de fase.
Esses materiais de alteração de fase ficam contidos em 10 tubos externos. Quando o robô está na superfície, onde as temperaturas são mais elevadas, o material se funde e expande. Quando o robô mergulha, atingindo zonas onde as temperaturas são mais baixas, o material se solidifica e contrai.
A expansão da cera pressuriza um compartimento de óleo, situado no alto dos tubos. Periodicamente, o óleo aciona um motor hidráulico, que gera energia e recarrega as baterias do robô.
Além de fazer funcionar a parte eletrônica, a energia das baterias recarregáveis aciona o sistema hidráulico de flutuação. Esse sistema hidráulico altera o volume do Solo-Trec - e, por decorrência, sua flutuabilidade - permitindo que ele se mova verticalmente com grande precisão.
No conjunto, os 10 tubos contêm uma quantidade de cera de alteração de fase suficiente para gerar a energia necessária para alimentar o robô. Para alimentar robôs maiores, é necessário apenas construir tubos maiores ou adicionar um maior número deles. O protótipo do Solo-Trec pesa 84 quilogramas.
Recarregamento termal
Para testar o novo sistema de recarregamento termal, o protótipo do Solo-Trec completou 300 mergulhos até uma profundidade de 500 metros.
O sistema gera 1,7 watt/hora, ou 6.100 joules de energia por mergulho.
Isso é suficiente para alimentar, além da bomba de controle de flutuação, todos os instrumentos científicos do robô mergulhador, o receptor GPS e os equipamentos de comunicação via satélite.
Robôs submarinos de monitoramento
Os robôs submarinos de monitoramento são programados para mergulhar e emergir de forma controlada. Enquanto estão mergulhando ou emergindo, seus sensores vão coletando as informações sobre temperatura, salinidade, correntes marinhas etc.
Eles precisam sempre emergir de tempos em tempos para transmitir os dados coletados, o que é normalmente feito por meio de uma conexão via satélite.
Mas o Solo-Trec aproveita os mergulhos também para recarregar suas baterias.
Embora já existam robôs submarinos pesquisando todos os oceanos da Terra, pesquisas recentes revelaram a necessidade de literalmente aprofundar essas pesquisas, uma vez que os cientistas não conseguiram ainda encontrar onde está se acumulando o calor do aquecimento global, mas eles desconfiam que esse calor perdido possa estar na parte mais profunda do oceano.