DARPA의 생물학적 해저 에너지(BioLogical Undersea Energy) 프로그램은 미세한 해양 바이오매스를 획득하여 전력(electric power)으로 변환하는 전원 공급 장치 개발을 추진하고 있다.
새로운 DARPA 프로그램은 용존 유기물, 식물성 플랑크톤, 동물성 플랑크톤, 심지어 미세 플라스틱까지 지속적으로 연료를 공급하여 해양에 배치된 센서의 임무 수명을 연장할 수 있는 가능성을 탐구하고 있다. 생물학적 수중 에너지(BLUE) 프로그램은 풍부하고 에너지 밀도가 높은 형태의 해양 바이오매스와 기타 물질을 사용하여 환경에 미치는 영향을 최소화하면서 에너지 문제를 해결하려고 노력한다.
해저 장착 프로파일링 시스템(수온, 염분 및 흐름 패턴을 측정할 수 있는 장치)을 포함한 해양에 배치된 센서 시스템은 국가 안보, 해양 환경의 역학 이해 및 해양 기후 변화 모니터링에 큰 잠재력을 가지고 있다. 편의성과 신뢰성으로 인해 이러한 시스템의 대부분은 배터리로 구동된다. 그러나 배터리의 공간 제약과 한정된 에너지 밀도로 인해 이러한 시스템이 탑재할 수 있는 에너지 양이 제한된다. 따라서 이러한 시스템은 고갈된 배터리를 재충전하거나 교체하기 위해 서비스를 받아야 하며, 이는 비용이 많이 들고 군수지원이 까다로우며 인력과 플랫폼을 위험에 빠뜨릴 수 있다. 당연하겠지만, 장비의 전력 소비를 줄이면 임무 시간이 확장할 수 있다. 하지만 고성능의 센서, 데이터 처리 장치, 통신 장치를 운용하기 위해서는 상당한 전력이 필요하다. 만약 이러한 기능 중 하나라도 그 성능을 저하시킬 경우 그 가치가 감소할 수 밖에 없다.
30개월 간의 BLUE 프로그램이 성공하면 DARPA는 원격 해양 배치 센서 시스템에 매우 긴 내구성과 높은 페이로드 용량을 제공하는 새롭고 지속 가능하며 환경에 영향을 덜 미치는 전원 공급 장치를 시연할 수 있을 것이다.
BLUE 프로그램 관리자 인 Leonard Tender 박사 는 “해양 바이오매스를 단순 연료로 변환한 다음 해당 연료를 작동 전력으로 변환하는 온보드 장치를 개발함으로써 많은 해양 배치 시스템의 에너지 요구 사항을 충족할 수 있다는 것이 우리의 가설입니다.”라고 말하였다.
연구자들은 초기에 전력 생산에 활용될 수 있는 미세한 해양 바이오매스의 특성화, 프로그램 목표를 가장 잘 충족하는 데 필요한 주요 환경 특징 식별, 생물학을 활용하여 입력 물질을 전력으로 전환하는 프로세스를 개발하는 데 중점을 둘 것이다. 팀은 또한 최대 1년 동안 지속적인 전력 생산이 가능하도록 전환을 통해 바이오매스의 포획 및 대량 운송 전략을 개발할 것이다. 마지막 단계에는 시스템 안전을 보장하기 위한 포괄적인 생태학적, 환경적 영향 분석이 완료된다.
Tender 박사는 “완전히 물 속에 잠겨 있는 동안 지속적으로 배터리 수준의 전력을 확보하는 것이 게임 체인저가 될 것입니다.”라고 덧붙였다.
