همانطور که نظارت جهانی اقیانوس ها به طور فزاینده ای پیچیده می شود، نسل جدیدی از فناوری شناورهای شناور به یک پیشرفت مهم دست یافته است. یک شناور رانش هوشمند که توسط شبکه رصد اقیانوس اروپا (EMODnet) ساخته شده است، اخیراً آزمایش خود را در اقیانوس اطلس شمالی به پایان رساند. شناور کاملاً خورشیدی-در هر بار استقرار عمری بیش از 18 ماه دارد که بطور قابل توجهی از میانگین عمر فعلی 6 تا 12 ماه بیشتر است.
شناورهای شناور به دلیل انعطاف پذیری و هزینه کم به طور گسترده برای نظارت بر دمای دریا، شوری، جریان ها و داده های هواشناسی استفاده می شوند. با این حال، شناورهای شناور معمولی معمولاً با باتری- کار می کنند، با استقلال انرژی محدود و عمر متوسط تنها 6 تا 12 ماه. هنگامی که باتری ها خالی می شوند، شناور از کار می افتد و باید نجات یا جایگزین شود، که هزینه های تعمیر و نگهداری را افزایش می دهد و خطر آلودگی دریایی را به همراه دارد. علاوه بر این، محدودیتهای انرژی شناورهای معمولی، جمعآوری دادههای با فرکانس بالا یا ادغام حسگرهای پیچیده را دشوار میکند و کاربرد آنها را در نظارت بلندمدت-از راه دور محدود میکند. توسعه شناورهای شناور نسل بعدی مبتنی بر پیشرفت در خودکفایی انرژی است. با ادغام چندین ماژول برای برداشت انرژی تجدیدپذیر، تیم تحقیقاتی مدل منبع تغذیه شناورها را متحول کرده است. این ماژول ها عبارتند از:
1. تولید نیروی خورشیدی: شناورهای جدید با صفحات خورشیدی بسیار کارآمد-فیلم پوشیده شده اند که از نور فراوان خورشید در سطح اقیانوس برای تولید برق استفاده می کنند. حتی در روزهای ابری یا در عرضهای جغرافیایی بالا، پانلها قدرت پایدار و کارآمد انرژی- ارائه میکنند.
2. برداشت انرژی موج: شناورها مجهز به مبدل های یکپارچه انرژی مایکروویو هستند که انرژی جنبشی امواج اقیانوس را به الکتریسیته تبدیل می کند. این فناوری بهویژه-برای محیطهای دریانورد{3}}درازمدت مناسب است و منبع تغذیه مداوم را تضمین میکند.
3. برداشت انرژی حرارتی: برخی از شناورها همچنین مجهز به ژنراتورهای ترموالکتریک هستند که با مهار اختلاف دما بین سطح و اعماق اقیانوس، الکتریسیته تولید میکنند و راندمان برداشت انرژی را بیشتر بهبود میبخشند.
ترکیبی از این فناوری ها بویه ها را قادر می سازد بدون منبع تغذیه خارجی به طور مداوم کار کنند. دادههای آزمایشی نشان میدهد که شناورهایی با ماژولهای{1}خودکار دارای میانگین طول عمر بیش از 18 ماه هستند که برخی حتی 24 ماه-به طور قابل توجهی بیشتر از شناورهای معمولی هستند.
شناورهای{0}خودکار نه تنها طول عمر شناورها را افزایش میدهند، بلکه ارتقاء هوشمند را نیز امکانپذیر میسازند. نسل جدید شناورهای شناور حسگرهای کم قدرت-و تراشههای پردازش داده کارآمد را ادغام میکند و به آنها اجازه میدهد تا دادههای چند بعدی مانند اسیدی شدن اقیانوس، سطح اکسیژن محلول، و توزیع میکروپلاستیک را بیشتر جمعآوری کنند. علاوه بر این، ماژولهای ارتباطی بهینه شده (مانند{4}شبکههای کم مصرف و ارتباطات ماهوارهای) انتقال{5}زمان واقعی داده را امکانپذیر میکنند، بنابراین مصرف انرژی را کاهش میدهند.
با ارتقاء و بهینهسازی فناوری نسل جدید شناورهای شناور هوشمند، رصد اقیانوس در حال ورود به دوره جدیدی از توسعه کم-کربن، هوشمند و پایدار است. در آینده، آنها میتوانند به «چشمهای» مهم بشر برای درک اعماق دریا و محافظت از اکوسیستم با پیمایش بیصدا در هر گوشه از اقیانوسهای جهان تبدیل شوند.
