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中国研制出理论上“水下永动机器人”
更新日期:2017-12-26    作者:网络综合    编辑:admin    点击量:456

中国研制出理论上“水下永动机器人”

网络综合

2017-12-26

 

记者20171220日从中船重工集团获悉,我国研制出国内首个深海型海洋温差自供能漂流浮标样机,在理论上实现了“水下永动机器人”。其整体技术处于国际领先水平,将用于全球海洋观测计划(Argo计划)。当然这种是否能归纳机器人范畴尚且未知,但是其“永动”的属性,再一次吸引了国际的目光。

Argo计划旨在快速、准确、大范围收集全球海洋上层(从海面到2000米深度)的海水剖面资料。该计划构想在全球大洋中每隔3个经纬度布放一个浮标,由数千个浮标组成庞大的海洋观测网,测量海水温度、盐度、压力等。

这种浮标需具备成本低、寿命长、不易损坏、无需日常维护等特点,才能长期稳定获取海洋资料。但目前的浮标全部采用锂电池供电,成本高,工作寿命只有35年,失效后还会造成污染。

为了给设备“延寿”并降低污染,科学家产生了借助海洋可再生能源的想法。据中船重工710所高级工程师田振华介绍,海洋中蕴含着巨大能量,以潮汐能、波浪能、温差能等形式存在。其中,温差能是利用水体垂向温度差异汲取能量,其在全球海洋能中储量最大,具有可再生、清洁、输出波动小等优点,尤其适合在大洋中做垂向运动的Argo浮标。但该能源转化技术超前、难度极高,涉及材料、控制、机电、系统工程等众多学科领域。

作为国内唯一通过Argo组织认证的浮标供应商,710所联手国防科技大学气象海洋学院,历经4年攻克了海洋温差发电、相变点控制、相变管储能等关键技术,取得多项专利。制成的浮标样机可以搭载CTD(温盐深)、溶解氧、pH、声学、光学等传感器。其核心技术可为我国海洋探测装备提供取之不尽的动力。

海洋温差自供能,理论上是利用海洋中受太阳能加热的表层海水与深层海水水之间的温差进行发电获得能量进行自我供给。这种自然能源,不会造成环境污染,不受时间季节气候等条件的限制且能量供应稳定。自从1930年,法国生物物理学家阿松瓦尔提出了海洋温差能发电设想后,海水温差发电站就曾在很多处建立并成功运行。

虽然海洋温差能源拥有众多的对于探测的优势,但是对于耐压、绝热、防腐材料的要求以及能源转化储存控制等问题令很多国家都望而却步。而我国在海洋温差能领域拥有相变点控制、相变管储能等多个关键技术。

温差自供能漂流浮标样机正是这种领域领先全球的成果,搭载CTD(温盐深)、溶解氧、pH、声学、光学等传感器等等先进设备,在理论上实现了海水下永动理念。这对于快速、准确、大范围收集全球海洋上层海水的剖面资料,起到了重大的辅助性成果。

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