Un nouveau système énergétique pour remplacer les batteries au lithium dans les véhicules sous-marins.
Des scientifiques ont développé un système énergétique innovant pour les véhicules autonomes sous-marins, utilisant l’hydrogène et l’oxygène au lieu des batteries au lithium, promettant une autonomie accrue et une réduction des coûts opérationnels.
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Les nouvelles batteries nécessaires aux véhicules autonomes sous-marins seront basées sur l’hydrogène pour une autonomie renforcée
Le nouveau système, mis au point par des chercheurs de l’Helmholtz-Zentrum Hereon, repose sur l’utilisation de l’hydrogène et de l’oxygène comme sources d’énergie. Cette technologie durable permet non seulement de prolonger la portée sous-marins autonomes mais aussi de réduire significativement leur impact environnemental comparé aux batteries traditionnelles.
Extraction d’oxygène inspirée par la nature et les poissons
Le système utilise une technologie membranaire pour extraire l’oxygène de l’eau de mer, simulant ainsi les fonctions branchiales des poissons. Cette capacité d’extraction continue garantit une alimentation en oxygène constante pour la pile à combustible embarquée, permettant des opérations prolongées sous l’eau sans le besoin de remonter à la surface pour recharger.
Alimentation par pile à combustible pour applications sous-marines
Le Dr Lucas Merckelbach et le Dr Prokopios Georgopanos ont développé un système d’alimentation par pile à combustible, conçu spécifiquement pour les applications sous-marines. Ce système innovant utilise des hydrures métalliques pour le stockage sécurisé et efficace de l’hydrogène, tandis que l’oxygène nécessaire est récolté directement de l’eau environnante via une membrane polymère.
Prototype et modélisation mathématique
Pour démontrer la viabilité de cette innovation, un prototype a été construit. Ce dernier a permis de décrire précisément le processus de transfert d’oxygène, optimisant ainsi le fonctionnement du système dans des conditions réelles.
Avantages comparatifs et perspectives futures
L’analyse réalisée par les chercheurs suggère que ce système d’alimentation pourrait surpasser les solutions basées sur les batteries en termes de densité énergétique, de durabilité et de coûts d’exploitation. En éliminant le besoin de stockage d’oxygène à bord, le système permet une économie de poids et de volume, ce qui peut être réinvesti dans le stockage supplémentaire d’hydrogène.
Collaboration et optimisation continue
Ce projet fait partie de l’initiative MUSE, qui vise à faire avancer la technologie et l’infrastructure marines. Avec la collaboration de l’Institut Alfred Wegener et du GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research, les chercheurs prévoient d’optimiser davantage ce système pour répondre aux défis futurs de l’exploration et de la conservation des océans.
Cet article explore un développement révolutionnaire dans le domaine de l’énergie pour les véhicules autonomes sous-marins, où un nouveau système utilisant l’hydrogène et l’oxygène promet de remplacer les batteries au lithium. Ce système, qui imite les fonctions des branchies des poissons pour extraire l’oxygène de l’eau de mer, pourrait significativement prolonger la durée des missions sous-marines tout en réduisant l’impact environnemental et les coûts opérationnels.
Sources :
- https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202410358
Image réalisée à l’aide de Canva à des fins de représentation de l’article.
