Por Andrew Salerno-Garthwaite
O Departamento de Defesa dos EUA anunciou em 1º de setembro que a Marinha dos EUA deu início a um projeto de célula de combustível de hidrogênio para permitir que veículos subaquáticos autônomos (AUVs) sejam recarregados sem retornar a uma base ou navio-mãe.
O projeto permitirá que veículos subaquáticos não tripulados operem de forma independente e a grande distância dos mecanismos de apoio que são atualmente uma necessidade para operações em oceanos profundos. O Comando de Engenharia de Instalações Navais dos EUA iniciou o programa no início de agosto, estimulado pelo aumento no uso de AUVs, e está usando uma operação Fundo de Capacidade Energética para patrocinar testes a partir do início de 2024, a serem conduzidos pelo Centro de Guerra Expedicionária.
O AUV Sabertooth, fornecido pela Hibbard Inshore como uma versão híbrida do Sabertooth fabricado pela Saab, está sendo equipado com o Subsea Supercharger (SSC) da Teledyne Energy Systems. A célula de combustível Teledyne utiliza tecnologia desenvolvida para aplicações espaciais para prolongar a duração da missão do AUV e, ao reduzir a necessidade de reconexão com uma embarcação de superfície, também reduz o risco e o custo das operações.
O Hibbard Inshore Saab Sabertooth, operando sem célula de combustível de hidrogênio, tem bateria de 12 horas de duração quando desconectado de uma navio-mãe ou outra fonte de energia, proporcionando um alcance de cerca de 20 km a uma profundidade de 1.200 metros. A principal tarefa do Sabertooth é realizar funções de levantamento e inspeção de estruturas complexas, missões intimamente associadas a um papel defensivo na guerra no fundo do mar.
O relatório ‘The Global Undersea Warfare Systems Market 2018–2028’ da GlobalData identificou o potencial das células de combustível de hidrogênio para inaugurar uma ‘nova era de geração de energia em sistemas navais subaquáticos’ após a parceria de 2016 entre a General Motors, o Office of Naval Research, e o Laboratório de Pesquisa Naval dos EUA, para equipar AUVs com células de combustível de hidrogênio: ‘Espera-se que esta parceria leve a uma adoção generalizada, se for viável.’
Uma pesquisa publicada no International Journal of Hydrogen Energy em 2020 descreve alguns dos desafios que o projeto enfrenta, incluindo aqueles relacionados ao armazenamento de hidrogênio e oxigênio, problemas de flutuabilidade e equilíbrio e a introdução da tecnologia de célula de combustível de hidrogênio em um ambiente marinho profundo. A operação de uma célula de combustível em um recipiente selado também é uma preocupação, pois a condensação que se desenvolve durante o processo pode corroer o interior do tanque ou causar mau funcionamento dos componentes eletrônicos. Da mesma forma, os gases inertes produzidos durante a operação devem ser cuidadosamente tratados para evitar o aumento da pressão interna.
Mudar as operações de uma célula de combustível de hidrogênio para um recipiente selado também requer outros ajustes para ter em conta a acumulação de hidrogênio e oxigênio no recipiente. Mais comum durante a partida e o desligamento da célula de combustível, podem surgir problemas quando uma célula de combustível precisa purgar esses gases dos circuitos do ânodo ou do cátodo.
Acima do solo, esta seria uma operação trivial, mas a libertação destes gases na atmosfera do contentor poderia causar uma “atmosfera explosiva”, de acordo com a investigação de Helge Wedahl, realizada na sequência de ensaios de células de combustível de hidrogênio para UAVs com o Norwegian Defense Research Institution.
TRADUÇÃO E ADAPTAÇÃO: DAN
FONTE: Naval Technology
