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Miércoles, 21 junio 2017
Ingeniería

Baterías que "beben" agua de mar, ¿propulsión sin límite para los robots submarinos?

Cuanto mayor es el radio de autonomía de un dron (robot aéreo), mayor es la cantidad de distintos tipos de misión que este puede llevar a cabo en los cielos. Ahora, la empresa Open Water Power (OWP), impulsada por el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Cambridge, Estados Unidos, pretende mejorar grandemente el alcance de los vehículos submarinos no tripulados, ayudándoles a desempeñarse mejor en una serie de aplicaciones bajo el mar, gracias al ingenio del equipo de Ian Salmon McKay.

 

OWP, comprada hace poco por la empresa L3 Technologies, ha desarrollado un sistema de energía novedoso de aluminio-agua, que es más seguro y más duradero que otras alternativas, y que multiplica por diez el alcance de esos robots submarinos, en comparación con lo máximo que ofrecen las baterías tradicionales de iones de litio, utilizadas para las mismas aplicaciones.

 

El nuevo sistema de abastecimiento de energía podría hallar una amplia gama de usos, incluyendo ayudar a los robots subacuáticos a sumergirse a mayor profundidad, durante periodos más largos de tiempo, en las simas oceánicas para explorar pecios de barcos, para cartografiar el fondo del océano, y para efectuar investigaciones. También podrían ser utilizados para la búsqueda de petróleo a gran distancia en el mar y para varias aplicaciones militares.

 

La mayoría de robots subacuáticos usan baterías basadas en el litio, las cuales tienen varios problemas. Para empezar, se sabe que pueden incendiarse, así que las baterías para estos vehículos no se pueden enviar por vía aérea. Además, como su densidad de energía es bastante limitada, dependen de barcos, con el coste que ello implica, que los acompañen por la zona donde se muevan, recargándoles las baterías cuando es necesario. Y estas últimas necesitan estar encerradas en recipientes presurizados de metal que también son caros. En resumen, duran bastante poco y son inseguras.

 

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La batería de Open Water Power, que “bebe” agua marina para poder funcionar. Es más segura y barata, y multiplica por diez el rendimiento de las tradicionales baterías de iones de litio en los vehículos submarinos no tripulados. (Foto: Open Water Power)

 

En cambio, el sistema de energía de OWP es más seguro, más barato y más duradero. Consiste en aluminio aleado, un cátodo aleado con una combinación de elementos (principalmente níquel), y un electrolito alcalino que se encuentra situado entre los electrodos.

 

Cuando un robot submarino equipado con este sistema de energía es colocado en el océano, el agua marina se introduce en la batería, y se descompone en el cátodo en forma de aniones de hidróxido y gas hidrógeno. Los aniones de hidróxido interactúan con el ánodo de aluminio, creando hidróxido de aluminio y liberando electrones. Esos electrones regresan al cátodo, donando por el camino energía a un circuito y empezando nuevamente el ciclo. Tanto el hidróxido de aluminio como el gas hidrógeno son expulsados como residuo inocuo.

 

Los componentes son solo activados cuando se les inunda con agua. Cuando el ánodo de aluminio se corroe, puede ser reemplazado a bajo coste.

 

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