SOLO-TREC
SOLO -TREC (Sounding Oceanographic Lagrangrian Observer Thermal RECharging) to pływak profilujący , który wykorzystuje nowatorski silnik doładowywania termicznego, zasilany naturalnymi różnicami temperatur występującymi na różnych głębokościach oceanu, do cykli w górę iw dół w oceanie. Badania i prototyp zostały opracowane przez naukowców z Jet Propulsion Laboratory w Pasadenie w Kalifornii oraz Scripps Institution of Oceanography w San Diego w Kalifornii. Nazwa projektu oznacza pojazd „Sounding Oceanographic Lagrangrian Observer Thermal RECharging”.
Historia
Rozwój badań i technologii SOLO-TREC rozpoczął się w 2004 r. Dzięki dofinansowaniu z programu JPL Research & Technology Development (2005–2007) oraz Office of Naval Research (2008–2010). 30 listopada 2009 r. grupa naukowców i inżynierów z JPL i Scripps rozmieściła pierwszy prototyp SOLO-TREC 161 kilometrów na południowy zachód od Honolulu .
Projekt
Oryginalny prototyp ważył 84 kilogramy, nurkował autonomicznie na głębokość 500 metrów i generował 1,7 watogodzin energii na nurkowanie. SOLO-TREC czerpie energię cieplną z oceanu, który naprzemiennie napotyka ciepłe wody powierzchniowe i chłodniejsze warunki na głębokości. Kluczem do jego działania są starannie dobrane substancje woskowe zwane materiałami zmiennofazowymi które są zawarte w 10 zewnętrznych tubach, w których mieści się wystarczająca ilość materiału, aby umożliwić wytwarzanie energii netto. Gdy pływak wynurza się i napotyka wysokie temperatury, materiał topi się i rozszerza; kiedy nurkuje i wchodzi do chłodniejszych wód, materiał krzepnie i kurczy się. Rozszerzanie się wosku zwiększa ciśnienie oleju przechowywanego wewnątrz pływaka. Olej ten okresowo napędza silnik hydrauliczny, który wytwarza energię elektryczną i ładuje akumulatory pojazdu. Energia z akumulatorów zasila układ hydrauliczny pływaka, który zmienia objętość pływaka (a tym samym wyporność), umożliwiając mu poruszanie się w pionie.
Ostatnie zmiany
SOLO-TREC wykonał ponad 450 nurkowań z powierzchni oceanu na głębokość 500 metrów (1640 stóp) i raportuje profile temperatury i zasolenia trzy razy dziennie. Projektanci kontrolują głębokość, na jaką instrument nurkuje poprzez swój układ hydrauliczny. Jego termiczny silnik doładowujący wytwarza około 1,7 watogodziny lub 6100 dżuli energii podczas nurkowania, czyli wystarczającą ilość energii elektrycznej do obsługi instrumentów naukowych pojazdu, odbiornika GPS , urządzenia komunikacyjnego i pompy kontrolującej pływalność. SOLO-TREC może zastąpić obecne monitorowanie oceanów przez 3200 zasilanych bateryjnie Argo pływaki rozmieszczone wcześniej do pomiaru temperatury, zasolenia i prędkości. Marynarka Wojenna Stanów Zjednoczonych bada również wykorzystanie technologii ładowania termicznego w autonomicznych pojazdach podwodnych nowej generacji. Ta przełomowa technologia, skalowalna do użytku w większości zrobotyzowanych pojazdów oceanograficznych, może zapoczątkować nową generację autonomicznych pojazdów podwodnych zdolnych do praktycznie nieograniczonego monitorowania oceanów w celu badań nad klimatem i zwierzętami morskimi, eksploracji i nadzoru.