Elektor Team

Un robot sous-marin fait le plein grâce au CO2

10 décembre 2013, 14:37
Un robot sous-marin fait le plein grâce au CO2
Un robot sous-marin fait le plein grâce au CO2

Pour étudier le réchauffement de la planète, les chercheurs font souvent appel à de petits sous-marins sans pilote (UUV de Unmanned Underwater Vehicle, c.-à-d. un véhicule sous-marin sans pilote), essentiellement de petits robots sous-marins qui mesurent la température de l’eau et la salinité à différentes profondeurs. Ce genre d’engins est alimenté par batterie, ce qui limite la durée des campagnes de mesure à quelques semaines aux mieux. Des chercheurs du laboratoire réputé Caltech (États-Unis) se sont penchés sur le problème à la demande de la NASA, et ont trouvé un moyen de recharger les batteries sans intervention de l’extérieur. Une mission pourra ainsi durer (potentiellement) plusieurs mois voire plusieurs années.

 

L’idée est d’exploiter le différentiel thermique entre la surface de l’océan, à 20 °C ou plus là où l’on fait ce genre de campagnes, et les profondeurs d’environ 300 m où la température peut descendre jusqu'à 4 °C. Près de la surface de l’océan le réchauffement et la dilation d'un gaz réfrigérant, CO2 en occurrence, contenu dans une chambre annulaire à l’extérieur de l’UUV, donne une pression d’environ 57 bars (5,7 MPa). Le CO2 pressurisé gonfle une vésicule qui stocke ainsi l’énergie absorbée par le CO2. Quand l’UUV descend, l’extérieur du véhicule refroidit et la pression dans la chambre annulaire baisse à moins de 44 bars (4,4 MPa). À ce moment une soupape est ouverte et le CO2 stocké dans la vésicule peut se décomprimer à travers une turbine, produisant ainsi de l’électricité pour recharger la batterie. Finalement, le CO2 décomprimé se condense dans la chambre annulaire et l’UUV remonte à la surface pour achever le cycle.

 

Le CO2 a été choisi comme gaz réfrigérant, car il est atoxique, inflammable et sans danger particulier. En plus, la pression élevée du CO2 à 20 °C permet de stocker l’énergie dans un petit volume.

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