Університет Меріленда розробляє системи відновлювальної енергії для моніторингу океану

Впровадження біологічно контрольованої енергетичної системи для океанічних пристроїв

University of Maryland разом із дослідницею Stephanie Lansing, отримав $7.8 мільйона від Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) для впровадження революційної біологічно контрольованої енергетичної системи. Цей проект має на меті трансформацію виробництва енергії для пристроїв моніторингу океану у всьому світі.

Сучасні пристрої моніторингу океану, які є ключовими для вивчення морських екосистем, відстеження змін клімату та забезпечення національної безпеки, здебільшого залежать від літій-іонних акумуляторів або значної кількості підводних кабелів для живлення. Однак проект Lansing прагне змінити це, використовуючи мікроорганізми та спеціалізовані бактерії для створення ефективного біоморського джерела енергії, яке здатне забезпечити стабільну потужність у 10 ватт протягом понад року.

Інноваційний підхід до енергії океану

“Ця унікальна співпраця міждисциплінарних експертів створить біонасліджувану систему, яка має потенціал для надання прямої електричної енергії, покращуючи можливості сенсорики, а також захищаючи і обмежуючи вплив на навколишнє середовище через використання цієї унікальної біоенергетичної системи,” пояснила Lansing, професор кафедри наук про довкілля та технології UMD.

Цю систему, названу Persistent Oceanographic Device Power (PODPower), характеризує складний механізм, який збирає океанічні мікроби та органічний матеріал у спеціалізовану ферментаційну камеру. Бактерії в цій камері попередньо обробляють матеріал в ефективне “паливо” для інших бактерій, що колонізують електроди мікробного паливного елементу, генеруючи використовувану електроенергію.

Дизайнерські інновації для підвищення ефективності

Ключові особливості дизайну включають мережу для збору, запозичену у рибячих зябер, шнек для транспортування органічних речовин та систему з двома катодами для підвищення енергетичної віддачі. Ці інновації покликані подолати обмеження попередніх технологій мікробного паливного елементу.

Фінансування у рамках програми BioLogical Undersea Energy (BLUE) від DARPA дозволяє PODPower відповідати ініціативам з використання біомаси океану для сталих енергетичних рішень. Окрім виділених $7.8 мільйона на першу фазу розвитку до 2026 року, може бути додано $3.4 мільйона на другу фазу, ціль якої — генерування 100 ват енергії та впровадження систем у різних середовищах.

Проект передбачає співпрацю з експертами з Battelle, George Washington University, Harvard University, UMD Baltimore County’s Institute of Marine and Environmental Technology (IMET), James Madison University, Johns Hopkins University, University of Delaware та Yokogawa Corporation of America. Ця глобальна