في خطوة ثورية لتعزيز الطاقة الذاتية للأجهزة تحت سطح البحر، تمكن فريق بحثي من جامعة ميشيغان من ابتكار نظام خلايا وقود ميكروبية يحول المواد العضوية المتواجدة في مياه البحر إلى تيار كهربائي مستدام. يهدف هذا الابتكار إلى التخلص من الاعتماد على البطاريات التي غالباً ما تكون مصدراً للتكاليف العالية والصيانة المتكررة في البيئات البحرية.
ويأتي هذا التطوير ضمن مشروع الطاقة البيولوجية تحت الماء BLUE، الذي ترعاه وكالة مشاريع البحوث الدفاعية المتقدمة الأمريكية (DARPA)، حيث تعتمد الفكرة على استغلال قدرة البكتيريا البحرية على تحويل الكتلة الحيوية الدقيقة في المحيط إلى كهرباء بشكل فعّال ومستمر.
واجه الباحثون تحديات بيئية متعددة من بينها ندرة المواد العضوية في المحيطات ووجود مستويات مرتفعة من الأكسجين، إلا أنهم تمكنوا من معالجتها باستخدام الكربون المنشط، الذي يحفز البكتيريا على تكوين أغشية حيوية متماسكة تعمل على تعزيز استقرار إنتاج الطاقة في ظل ظروف البحر الصعبة.
وقد أثبت النظام كفاءته من خلال الاختبارات الميدانية التي أجريت في خليجي تشيسابيك وغالفستون، حيث استمرت وحدات الخلايا في توليد الكهرباء بكفاءة عالية لمدة طويلة وهي مغمورة تحت سطح الماء بالكامل.
يركز الفريق حالياً على توسيع نطاق التجارب لتمكين هذه الخلايا من دعم مختلف أنظمة الرصد البيئي، إلى جانب التطبيقات العسكرية وشبكات التواصل الصوتي تحت الماء، وذلك بهدف تحقيق مراقبة مستدامة وطويلة الأمد لمحيطات العالم دون الحاجة إلى تدخل بشري للقيام بعمليات صيانة أو استبدال طاقة.