Batterij op zeewater

OWP, sinds kort onderdeel van L3 Technologies, heeft een nieuw aluminium-water voedingssysteem ontwikkeld dat veiliger en duurzamer is. Het geeft onbemande onderzeeërs een tienvoudig bereik ten opzichte van traditionele lithium-ion batterijen die voor dezelfde applicaties worden gebruikt.

Zeewater als krachtbron

De meeste onbemande onderwatervaartuigen gebruiken op lithium gebaseerde batterijen, maar die hebben hun beperkingen. Ze willen nog wel eens vlam vatten, zodat ze meestal niet door de lucht mogen worden vervoerd. Verder is hun energiedichtheid beperkt, zodat dure ondersteuningsschepen nodig zijn om de batterijen weer op te laden. Ook moeten de batterijen worden ondergebracht in dure metalen drukvaten.

De voeding van OWP is veiliger, goedkoper en duurzamer. Ze bestaat uit een aluminiumlegering, een kathode die een combinatie van elementen (vooral nikkel) bevat en een alkaline elektrolyt tussen beide elektroden.

Eenmaal op zee wordt zeewater door de batterij geleid en wordt bij de kathode gesplitst in hydroxide-anionen en waterstofgas. De hydroxide-anionen reageren met de aluminium anode, vormen aluminiumhydroxide en maken elektronen vrij. Deze elektronen bewegen zich naar de kathode en staan onderweg energie af aan een circuit waarna de cyclus opnieuw begint.

De componenten worden alleen geactiveerd wanneer er water doorheen stroom. Als de aluminium anode is gecorrodeerd, kan die tegen lage kosten worden vervangen.

Toepassingen

De voedingen kunnen op brede schaal worden toegepast, bijvoorbeeld om onbemande onderwatervaartuigen langere tijd dieper te laten duiken. Zo kunnen ze in afgronden afdalen om scheeps- of vliegtuigwrakken te zoeken, de oceaanbodem in kaart brengen en onderzoek verrichten. Ze zouden ook kunnen worden gebruikt voor het zoeken naar olie over grote afstanden en voor militaire doeleinden.

Nu het bedrijf is overgenomen, wil OWP ook voedingen ontwikkeld voor andere applicaties, zoals bewaking van de zeebodem, sonarboeien en ander maritiem onderzoek. Zo werkt het bedrijf momenteel samen met de Amerikaanse marine om batterijen in akoestische sensoren voor het opsporen van vijandelijke onderzeeboten te vervangen.

Ook komt er deze zomer een proef met Riptide Autonomous Solutions voor onbemand onderwateronderzoek. Momenteel kunnen diens onbemande onderwatervaartuigen zo’n 100 nautische mijlen varen (zo’n 185 km), maar Riptide hoopt dat met de voedingen van OWP te vergroten tot 1000 nautische mijlen.

Met de voeding van OWP kunnen de onderwatervoertuigen vanaf land worden ingezet en hebben geen ondersteuningsschepen mogelijk, wat de kosten reduceert.