[发明专利]基于人工智能的能源自给式海洋无人机及其方法

说明书

本发明揭示基于人工智能(AI)的用于海洋信息调查及监视的能源自给式海洋无人机及其方法。在海洋船舶系统中执行的海洋情况监控方法可包括：将海水和淡水作为对象来以预先指定的规定量对海水或淡水进行取水的步骤；将所取水的上述海水或淡水作为对象来执行深度净化处理的步骤；将通过上述深度净化处理得到的用水作为对象来执行水电解处理的步骤；以通过上述水电解处理来从上述用水得到的氢为基础并利用燃料电池来生成电能的步骤；以及将所生成的上述电能作为上述海洋船舶系统的动力来供给的步骤。

技术领域

本发明涉及用于调查及监视海洋信息的海洋船舶系统，尤其，涉及利用船舶(boat)并通过海洋无人机等来监控海洋信息的技术。

背景技术

水电解(电分解)系统为以电化学的方式分解水来生成氢和氧的系统，相比于其他的氢制备方法，具有运行条件简单、体积小、可得到高纯度氢的优点，是一种备受瞩目的氢制备技术。在对水进行电分解的水电解领域中，代表性的方法有固体氧化物水电解法(Solid Oxide Electrolysis，SOE)、高分子电解质膜水电解法(Polymer ElectrolyteMembrane Electrolysis，PEME)、碱性水电解法(Alkaline Electrolysis， AE)等。

在水电解领域中，高温水蒸气电解法为利用如下现象的方法，即，使得对水进行分解的过程中所需的电能在高温中消耗更低，可利用少量电能高效率地分解水，结构及原理与固体氧化物燃料电池(SOFC) 相同，能够以双向运转。

燃料电池为通过使氢与氧产生电化学反应来生成电的方法，相比于内燃机，环境污染少且能源效率高，属于替代能源技术中的一种。尤其，对水进行电分解来生成氢的水电解系统在生成纯度接近100％的氢的同时排出的副产物仅有氧，因此，在环保方面备受瞩目。

高分子电解质膜燃料电池(PEMFC)通过宽泛的供电范围及多种应用领域来持续增长，随着在2013年修订韩国的新可再生能源设备支援相关方针，能源生产量及校正系数被指定为6.5，不仅被引进到公共机构设置义务化市场，还被快速引进到民间市场。

在燃料电池的应用领域中，运输领域集中在汽车市场，韩国斗山燃料电池公司通过合并Clear Edge Power公司来集中生产可向建筑物及车辆供给的燃料电池。现代汽车计划从2018年1月起生产氢电动车。

韩国能源技术研究院研发了可再利用高温高压的废热和水蒸气的平管形高温水电解氢制备技术，蔚山科学技术院研发了以燃料极(正极)和空气极(负极)材质形成双重层并采用钙钛矿来在一个小时内生成0.9L的氢的固体氧化物水电解电池。

韩国公开专利第10-2005-0075628号涉及甲烷改性型混合水电解系统，公开了如下的技术，即，可同时借助甲烷的水蒸气改性反应和高温的水电解反应来生产氢，可使借助甲烷的自热反应生成的热量和借助甲烷的完全氧化反应或部分氧化反应生成的热量用于需形成高温的运转条件的水电解器，相比于现有的水电解系统，可有效地利用能源并减少能源消耗量。

发明内容

根据本发明的实施例，在不同于靠近陆地的近海的与陆地相隔很远的广域海洋及河川中，即使不从额外的外部装置接收用于供电的能源，也可自主生成能源并驱动，并监控海洋情况及河川情况。

在海洋船舶系统中执行的海洋情况监控方法可包括：将海水和淡水作为对象来以预先指定的规定量对海水或淡水进行取水的步骤；将所取水的上述海水或淡水作为对象来执行深度净化处理的步骤；将通过上述深度净化处理得到的用水作为对象来执行水电解处理的步骤；以通过上述水电解处理来从上述用水得到的氢为基础并利用燃料电池来生成电能的步骤；以及将所生成的上述电能作为上述海洋船舶系统的动力来供给的步骤。

根据一实施方式，本发明还可包括拍摄与上述海洋船舶系统周围相对应的海洋情况或河川情况并基于拍摄信息来监控海洋情况或河川情况的步骤。