即使在水面之下，研究人员也在利用可再生能源为在海洋中追踪船舶、监测天气和报告气候变化的系统供电。
无论是潜艇还是传感器，研究人员都需要将电力输送到海洋的偏远地区，并明智地使用它。
美国海军研究实验室成像仪和探测器部门主管菲利普·詹金斯说：“水下可持续电源的选择非常少。” 因此，科学家们正在寻找方法来收集微薄的能量，同时减少能量消耗，因为这些系统通常需要在水下运行数天或数月。
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詹金斯与一组海军研究人员合作开发了一种可在水下9米处工作的光伏面板。他们上个月在IEEE光伏专家会议上介绍了他们的研究结果。
他解释说：“这些电池使用半导体材料，磷化镓铟，它比[传统的]硅太阳能电池具有更高的带隙能量。” “这使得蓝/绿光具有更高的转换效率，这种光可以穿透水。”
为什么要费尽周折地捕获水下微弱的阳光呢？詹金斯说，这些光伏面板产生的电力可以为监测海洋化学、水质或远距离船只的近海传感器网络供电，而不是使用电池或从陆地铺设电缆。这使得传感器网络在安装位置和深度方面更具灵活性。
詹金斯说：“在许多应用中，高效率比最低成本更重要。”
用于检查海洋的高科技“滑翔机”
理论上，到达20米深度的有用光线是足够的。但是，当太阳能电池板上方的水域摇摆和涌动时，光线会弯曲和扭曲，像阳光穿过游泳池一样强度发生变化，从而限制了面板的效率。
詹金斯说：“这确实对将这些电池串联起来造成了一些麻烦。”
研究人员还在研究从海洋中的温差中获取能量。开发海洋滑翔机的公司Teledyne Webb Research正在设计一种滑翔机，该滑翔机可以通过利用温度梯度来获取能量，在五年内在海洋中行驶40,000公里。
海洋滑翔机是巡航导弹形状的自主航行器，它们通过改变浮力而不是使用螺旋桨来游泳。当滑翔机在水中上升或下降时，其机翼会引导部分运动向前，在水中描绘出一条正弦路径。在此过程中，滑翔机可以使用其传感器来读取海洋盐度、密度和生物量，并在定期浮出水面时传输这些信息。
Teledyne Webb技术高级主管克莱顿·琼斯解释说，滑翔机使用一种基于周围温度冻结和融化的蜡。当蜡冻结时，它像冰一样膨胀并改变滑翔机内部的体积，从而使其上升。当它到达表面时，较温暖的水会融化蜡。
他说：“这让你免费上下移动。”
最终，该公司希望使用其热系统来发电，从而驱动滑翔机的传感器和通信系统。他们的滑翔机的电池供电版本已经取得了令人印象深刻的成绩。2009年，罗格斯大学的研究人员将一架滑翔机从新泽西州送往西班牙，由一次电池充电提供动力。这架93英寸的猩红骑士号在221天内完成了旅程。
琼斯说：“滑翔机具有如此长的续航时间的原因是它们的速度不快。”
每个价值10万美元，而且鲨鱼也喜欢它们
实际上，滑翔机的速度太慢，容易受到藤壶的侵扰，并且偶尔会处理附着在鲨鱼身上的印鱼，这些鱼通常是为了觅食残渣。
罗格斯大学海洋学助理教授乔什·科胡特说：“我们回收了一些油漆上有鲨鱼咬痕的滑翔机。”
通过使用这些滑翔机，科胡特希望通过连续测量和更广泛的采样来更好地了解海洋的运作方式。尽管一架滑翔机的成本约为10万美元，但它所能提供的信息量以及它可以运行的时间，尤其是与远洋科考船相比，后者的运行成本仅几天就可能达到相同水平，因此该费用还是物有所值的。
科胡特说：“滑翔机补充了来自船舶的更传统测量方法。”
研究人员为滑翔机开发了传感器包，可以检测赤潮、海洋酸度和水湍流。这些信息可以用来预测和模拟天气，以及评估鱼类种群和其他野生动物，以及全球气候的长期变化。科胡特说，最终，他设想成群的滑翔机在静静地观察海洋，从水中啜饮电力，并为我们提供地球海洋更完整的景象。
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