في وقت تواجه فيه أنظمة المراقبة البحرية تحديات مستمرة بسبب محدودية عمر البطاريات التقليدية وتكلفة استبدالها في البيئات البحرية العميقة، يعمل الباحثون على إيجاد مصادر طاقة أكثر استدامة واستقلالية.

وفي هذا السياق، يعمل علماء أميركيون على تطوير نظام يعتمد على خلايا وقود ميكروبية لتوليد الكهرباء تحت الماء، مستفيدين من البكتيريا والمواد العضوية الموجودة طبيعياً في مياه البحر.

ويأتي هذا المشروع، الذي تقوده جامعة ميشيغان التقنية ضمن برنامج الطاقة البيولوجية تحت الماء (BLUE) التابع لوكالة مشاريع البحوث الدفاعية المتقدمة الأميركية (DARPA)، بهدف توفير مصدر طاقة ذاتي التشغيل لأجهزة الاستشعار البحرية الطويلة الأمد، من دون الحاجة إلى تدخل بشري متكرر.

صورة تعبيرية مصممة بالذكاء الاصطناعي

وتعتمد التقنية على النشاط الأيضي الطبيعي للبكتيريا، التي تنقل الإلكترونات خلال عملياتها الحيوية، ما يتيح إنتاج تيارٍ كهربائي قابل للاستخدام. غير أن البيئة البحرية تفرض تحديات تقنية، أبرزها انخفاض تركيز المواد العضوية وارتفاع مستويات الأوكسجين، وهو ما دفع الباحثين إلى استخدام الكربون المنشط المحبب لتحسين كفاءة النظام ودعم نمو الأغشية الحيوية الميكروبية.
وأظهرت تجربة استمرت 30 يوماً في خليج تشيسابيك قدرة النماذج الأولية على مواصلة إنتاج الكهرباء وهي مغمورة بالكامل تحت الماء، فيما سجلت اختبارات أحدث في خليج غالفستون قرب تكساس نجاح ثلاث وحدات من أصل أربع في توليد الطاقة.

ويرى الباحثون أن هذه التقنية قد تفتح المجال أمام تشغيل أنظمة الرصد البيئي والدفاع البحري والشبكات الصوتية تحت الماء لفترات أطول، خصوصاً في المواقع التي يصعب الوصول إليها أو صيانتها بشكل دوري.