Trong kỷ nguyên của năng lượng sạch và công nghệ tự hành, một cột mốc lịch sử vừa được thiết lập dưới lòng đại dương: Thử nghiệm thành công Envoy – chiếc tàu ngầm không người lái (AUV) đầu tiên trên thế giới chạy bằng pin nhiên liệu hydro.
Trong cuộc thử nghiệm, chiếc tàu ngầm không người lái – do công ty công nghệ hàng hải tại Canada có tên Cellula Robotics chế tạo – đã di chuyển hơn 1.257 dặm (khoảng 2.122 km) hoàn toàn dưới nước, và hoàn thành nhiệm vụ kéo dài 385 giờ mà không cần nổi lên mặt nước.
Trong suốt thời gian này, Envoy đã thực hiện hơn 4.000 lần quay và thao tác, mỗi lần đều làm tăng nhu cầu năng lượng của nó.
Điều này làm cho kết quả trở nên phù hợp hơn với các hoạt động thực tế, nơi các AUV được sử dụng để lập bản đồ đáy biển, kiểm tra cơ sở hạ tầng và điều hướng trong môi trường dưới nước khó lường.
Nhỏ gọn và nhẹ, tàu ngầm không người lái Envoy có chiều dài khoảng 27,9 feet (8,5 mét) và đường kính 3,3 feet (1 mét). Tàu có trọng lượng rẽ nước khoảng 8.160 lbs (3.700 kg). Các cấu hình nhỏ hơn cũng có sẵn cho các nhu cầu nhiệm vụ cụ thể, giúp nó thích ứng với nhiều kịch bản hoạt động khác nhau.
Nhỏ gọn và nhẹ, tàu ngầm không người lái Envoy có khả năng di chuyển hơn 2.000 km trong một hành trình duy nhất mà không cần nổi lên mặt nước. Ảnh: Unmanned Systems Technology
Khác với các tàu ngầm truyền thống phải thường xuyên nổi lên để nạp năng lượng hoặc sử dụng động cơ diesel gây ồn, Envoy duy trì sự hiện diện liên tục dưới lòng biển, đánh dấu một bước tiến khổng lồ về khả năng chịu đựng của các phương tiện tự hành dưới nước.
Công nghệ pin nhiên liệu hydro mang lại những lợi thế vượt trội so với pin Lithium-ion truyền thống thường thấy trên các dòng AUV hiện nay. Sản phẩm phụ duy nhất của quá trình tạo năng lượng là nước tinh khiết, không phát thải khí nhà kính hay chất gây ô nhiễm môi trường.
Envoy được trang bị hệ thống pin nhiên liệu hydro công suất cao, hợp tác phát triển cùng Infinity Fuel Cell and Hydrogen, Inc., một công ty có trụ sở tại Connecticut (Mỹ) chuyên thiết kế các hệ thống pin nhiên liệu PEM và điện phân tiên tiến cho các ứng dụng hàng không vũ trụ, dưới nước và quốc phòng.
Hệ thống này chuyển hóa năng lượng hóa học từ hydro và oxy trực tiếp thành điện năng để chạy motor và các thiết bị điện tử trên tàu.
Thay vì phải phụ thuộc vào tàu mẹ để tiếp tế thường xuyên, thiết kế của Cellula Robotics cho phép tàu tự quản lý năng lượng hiệu quả.
Khả năng thực hiện hơn 4.000 lần chuyển hướng trong suốt hành trình cho thấy hệ thống lái và điều khiển tự động của tàu cực kỳ bền bỉ, có thể xử lý các dòng hải lưu phức tạp và địa hình đáy biển hiểm trở.
Với những kết quả ấn tượng như vậy, dự án đầy tham vọng này đã chứng minh rằng pin nhiên liệu hydro không chỉ là giải pháp cho giao thông đường bộ hay hàng không mà còn là chìa khóa mở ra cánh cửa thám hiểm đại dương dài ngày.
Ông Neil Manning, Giám đốc điều hành của Cellula Robotics, nhấn mạnh tầm quan trọng của thành tựu này.
"Ý nghĩa của kết quả này không chỉ nằm ở quãng đường đã đi được, mà còn ở chỗ nó đạt được khi hoàn toàn chìm dưới nước trong một cấu hình nhiệm vụ phản ánh tốt hơn các hoạt động dưới biển thực tế", ông Manning nói.
Minh Đức (Theo Interesting Engineering, Ocean Science Technology)
