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A Agência de Projetos de Pesquisa Avançada de Defesa (DARPA) lançou um esforço ambicioso para aproveitar o poder dos organismos marinhos microscópicos para alimentar plataformas de sensores navais implantadas remotamente.
A iniciativa, conhecida como programa “Energia Biológica Submarina” ou “AZUL”, procura revolucionar as capacidades das tecnologias de sensores implantados nos oceanos, desenvolvendo fontes de energia auto-abastecidas que funcionam com matéria orgânica dissolvida abundantemente encontrada nos oceanos do mundo.
“O programa BLUE procura desenvolver tecnologias para fornecer continuamente energia elétrica que irá expandir as capacidades dos sistemas de sensores remotos implantados no oceano”, lê-se nos documentos emitidos para potenciais parceiros da indústria. “Tais sistemas têm um grande potencial para a segurança nacional, para a compreensão da dinâmica dos ambientes marinhos e para a monitorização das alterações climáticas marinhas.”
De acordo com um aviso de solicitação emitido na semana passada pela DARPA, o programa BLUE é impulsionado pelo reconhecimento de que os atuais sistemas de sensores alimentados por bateria enfrentam limitações devido à sua capacidade de energia finita e à necessidade frequente de recarga ou troca de baterias.
A substituição das baterias de alguns sensores subaquáticos pode apresentar obstáculos logísticos significativos e até riscos para o pessoal e o equipamento. Isto é particularmente evidente em cenários que envolvem sistemas de sensores secretos que monitorizam águas estratégicas adjacentes a um potencial adversário estrangeiro.
Ao explorar fontes alternativas de energia derivadas da biomassa marinha, a DARPA procura superar estes desafios e desbloquear novas possibilidades de monitorização e vigilância marítima remota.
Especificamente, o programa BLUE terá como alvo formas microscópicas de biomassa marinha, incluindo matéria orgânica dissolvida, fitoplâncton, bactérias e zooplâncton microscópico, como potenciais fontes de energia eléctrica.
Ao contrário das abordagens que utilizam biomassa macroscópica, como algas marinhas ou algas marinhas, o BLUE concentrar-se-á exclusivamente no aproveitamento da energia dos abundantes e diversos microrganismos em ambientes marinhos.
“A nossa hipótese é que as necessidades energéticas de muitos sistemas implantados no oceano podem ser satisfeitas através do desenvolvimento de um dispositivo a bordo que converta biomassa marinha em combustíveis simples e depois converta esses combustíveis em energia operacional”, disse o Dr. Leonard Tender, gestor do programa BLUE. disse em comunicado divulgado pela DARPA.
Utilizar processos naturais para converter resíduos orgânicos em energia utilizável não é uma ideia nova.
A digestão anaeróbica, um processo em que os microrganismos decompõem o material biodegradável sem oxigênio, é uma fonte significativa de energia renovável e de produção de biocombustíveis. O Agência Internacional de Energia relata que os biocombustíveis contribuem atualmente com mais de 3,5% da energia de transporte mundial, com projeções indicando um aumento de 150% até 2030.
Esta também não é a primeira vez que o Pentágono tenta recrutar vida marinha para servir os interesses de segurança nacional dos EUA. Um esforço anterior da DARPA, o Programa “Sensores de Vida Aquática Persistentes” ou “PALS”procurou usar o comportamento dos animais marinhos como forma de monitorar águas estratégicas, incluindo o rastreamento de submarinos adversários.
No entanto, o objectivo da DARPA de replicar a produção de biocombustíveis num sistema subaquático autónomo não tem precedentes. Embora inovador, este ambicioso empreendimento poderá provavelmente encontrar alguns obstáculos de engenharia, principalmente devido às complexidades de operar em ambientes marinhos remotos.
Para atender aos requisitos do programa, uma fonte de alimentação deve sustentar pelo menos 0,1 kW de potência média contínua por mais de um ano, permanecendo totalmente submersa. O dispositivo também deve ser compacto o suficiente para caber nas restrições especificadas de tamanho e peso de um formato inferior a 180 litros ou 440 lbs.
Crucialmente, deve-se esperar que o fornecimento de energia seja auto-abastecido com biomassa marinha, oferecendo uma solução energética persistente e sustentável para sistemas de sensores remotos em ambientes oceânicos.
Tal como acontece com a maioria dos programas geridos pelo grupo de cérebros do Pentágono, a DARPA não detalha quais os tempos das plataformas de sensores que uma nova fonte de energia marinha microscópica pode alimentar. No entanto, os documentos de solicitação mencionam repetidamente a necessidade de os sistemas operarem debaixo d’água e serem capazes de fornecer energia consistente de forma independente por “pelo menos um ano”. Os organismos marinhos microscópicos que alimentam o sistema também devem ser “suficientemente abundantes” em locais identificados através de fontes como imagens de satélite.
“Atualmente, as baterias são a tecnologia mais implantável, mas não estão a aumentar a densidade de energia com rapidez suficiente para atingir o nível de desempenho desejado num futuro previsível”, observam os documentos da solicitação.
A DARPA esclarece que fontes alternativas de combustível, como alumínio, diesel e hidrogênio, ficam aquém da densidade de energia exigida pelos sistemas futuros esperados. Além disso, a energia solar é mencionada como carente de densidade de potência para suportar “cargas úteis altamente capazes” por longos períodos.
O programa BLUE está sendo executado no Biological Technologies Office (BTO) da DARPA, com um cronograma inicial de 30 meses. O programa começará com uma análise de impacto ambiental e ecológico e terminará com uma esperada “transferência de tecnologia para [a] equipe governamental” no verão de 2026.
Ao explorar o vasto potencial da biomassa marinha microscópica, a DARPA pretende alcançar uma solução de fornecimento de energia nova e sustentável para implantações oceânicas remotas.
Se for bem-sucedida, a DARPA acredita que a conversão de organismos marinhos microscópicos em energia pode oferecer “melhorias transformadoras e significativas em relação às baterias de última geração”, permitindo missões de sensores remotos de alta capacidade e longa duração sem manutenção ou recarga frequente.
Em uma declaração, o gerente do BLUE, Dr. Tender, ressaltou a importância do objetivo geral do programa, afirmando: “Atingir a potência do nível da bateria de forma persistente e enquanto estiver totalmente submerso seria uma virada de jogo”.
Tim McMillan é um executivo aposentado da lei, repórter investigativo e cofundador do The Debrief. Sua escrita normalmente se concentra em defesa, segurança nacional, comunidade de inteligência e tópicos relacionados à psicologia. Você pode seguir Tim no Twitter: @LtTimMcMillan. Tim pode ser contatado por e-mail: tim@thedebrief.org ou através de e-mail criptografado: TenTimMcMillan@protonmail.com
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