"H Advent Technologies ανακοινώνει την επιτυχή παράδοση φορητών κυψελών καυσίμου στον Ελληνικό Στρατό", είναι ο τίτλος άρθρου έγκριτου ΜΜΕ
Τι όμως είναι οι φορητές κυψέλες καυσίμου (fuel cells) και τι πλεονεκτήματα παρέχει στον μαχητή στο πεδίο της μάχης;
ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ
"Έσφιξαν" οι ζέστες, ξέφυγαν οι Τούρκοι: «Η Ελλάδα εκπαιδεύει μέλη του PKK στο Λαύριο»
Η χρήση τους από τις ΗΠΑ
Αν κοιτάξετε γύρω σας την εξελισσόμενη κατάσταση της αυτοκινητοβιομηχανίας, είναι εύκολο να δείτε ότι οι ηλεκτροκινητήρες κερδίζουν γρήγορα έδαφος.
Τα προσωπικά ηλεκτρικά οχήματα γίνονται όλο και πιο δημοφιλή, ενώ τα ηλεκτρικά επαγγελματικά οχήματα διαφημίζονται ως το μέλλον των υπηρεσιών παράδοσης και μεταφοράς.
Ωστόσο, η πλειοψηφία αυτών των φουτουριστικών οχημάτων περιορίζεται από την ταχύτητα με την οποία φορτίζουν.
Με απλά λόγια, ακόμη και οι πιο προηγμένοι και αποδοτικοί υπερσυμπιεστές δεν μπορούν να ταιριάξουν με την ταχύτητα που κολλάει ένας σωλήνας καυσίμου στο αυτοκίνητό σας και γεμίζει μέσα σε λίγα λεπτά. Η εναλλαγή πακέτων μπαταριών είναι μια πιθανή λύση, αλλά μπορεί να είναι δυσκίνητη, σπάταλη και δαπανηρή.
Αυτός είναι ο λόγος που τα ηλεκτρικά οχήματα απλώς δεν ταιριάζουν στον γρήγορο, υλικοτεχνικά εντατικό κόσμο του στρατού.
Τι θα γινόταν όμως αν μπορούσαν να τροφοδοτηθούν γρηγορότερα; Αυτό κάνει η κυψέλη καυσίμου υδρογόνου.
Ακριβώς επειδή ένα όχημα κινείται από ηλεκτροκινητήρα δεν σημαίνει απαραίτητα ότι πρέπει να περιορίζεται από το χρόνο που χρειάζεται για να φορτίσει την μπαταρία του. Τι θα γινόταν αν ο ηλεκτροκινητήρας μπορούσε να τροφοδοτηθεί από ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται στο όχημα;
Και τι θα γινόταν αν το καύσιμο για την παραγωγή αυτής της ηλεκτρικής ενέργειας μπορούσε να αντληθεί στο όχημα με τον ίδιο ρυθμό όπως η κανονική βενζίνη ή το ντίζελ;
Αυτό είναι ένα από τα σημαντικότερα πλεονεκτήματα της κυψέλης καυσίμου υδρογόνου σε σύγκριση με τις παραδοσιακές ηλεκτρικές μπαταρίες.
Τα οχήματα που κινούνται με υδρογόνο δεν είναι μια νέα ιδέα. Κατασκευαστές αυτοκινήτων όπως η General Motors, η Hyundai, η Toyota και η Honda έχουν αναπτύξει αυτοκίνητα υδρογόνου που έχουν καλύτερη απόσταση σε μίλια σε σχέση με οχήματα με μπαταρία και παρόμοια χιλιόμετρα με πιο αποδοτικά οχήματα που κινούνται με φυσικό αέριο.
Η Toyota και ο κατασκευαστής βαρέων μηχανημάτων Yanmar εργάζονται σε ένα σκάφος κυψελών καυσίμου υδρογόνου, ενώ η Airbus ανακοίνωσε την πρόθεσή της να θέσει σε λειτουργία ένα εμπορικό αεροσκάφος με υδρογόνο έως το 2035.
Ηλεκτρογεννήτριες με υδρογόνο έχουν επίσης κυκλοφορήσει στην αγορά. Το απίστευτο όφελος της χημικής αντίδρασης που τροφοδοτεί αυτά τα μηχανήματα είναι ότι το μόνο υποπροϊόν είναι το νερό.
Η μεγαλύτερη αλλαγή που θα μπορούσε να φέρει το υδρογόνο στον στρατό είναι ότι θα επέφερε πολύ μικρή αλλαγή.
Ο σύγχρονος στρατός των ΗΠΑ λειτουργεί ήδη με ένα ενιαίο καύσιμο για να απλοποιήσει την επιμελητεία, όπως υπαγορεύεται από την πολιτική τόσο των ΗΠΑ όσο και του ΝΑΤΟ.
Στην πραγματικότητα, ο στρατός λειτουργεί με τρεις τύπους καυσίμων τζετ και ένα καύσιμο ντίζελ.
Αν και το να λειτουργούν οι δεξαμενές και τα φορτηγά με το ίδιο καύσιμο με τα τζετ και τα ελικόπτερα απλοποιεί την επιμελητεία, η ιδέα του ενιαίου καυσίμου είναι απίστευτα σπάταλη τόσο από οικονομική όσο και από περιβαλλοντική άποψη.
Φυσικά, ένα σημαντικό μέλημα με την υιοθέτηση του υδρογόνου είναι η ασφάλεια. Το αέριο έχει γίνει συνώνυμο της περιβόητης καταστροφής του Χίντενμπουργκ.
Ωστόσο, η πραγματικότητα των σύγχρονων δεξαμενών υδρογόνου και κυψελών καυσίμου είναι ότι είναι στην πραγματικότητα ασφαλέστερα από τη βενζίνη από πολλές απόψεις.
Όταν τρυπηθούν, οι δεξαμενές υδρογόνου δεν εκρήγνυνται. Επιπλέον, σε αντίθεση με τη βενζίνη ή το ντίζελ που λιμνάζει στο έδαφος, διέφυγε από τους αεραγωγούς υδρογόνου προς τα πάνω και στην ατμόσφαιρα. Κατά τη διάρκεια του Α' Παγκοσμίου Πολέμου, ακόμη και με πολύ πιο πρωτόγονη τεχνολογία, το Σώμα αερόστατων του Στρατού των ΗΠΑ υπέστη μόνο ένα θάνατο που σχετίζεται με το υδρογόνο.
Πού είναι λοιπόν όλα τα στρατιωτικά οχήματα που κινούνται με υδρογόνο; Λοιπόν, κατά κάποιο τρόπο, είναι ήδη εδώ.
Το 2017, η Διοίκηση Ανάπτυξης Μάχης του Στρατού διεξήγαγε μια μελέτη σχετικά με την τεχνολογία κυψελών καυσίμου υδρογόνου και τις στρατιωτικές της εφαρμογές.
Η μελέτη περιελάμβανε ελίτ μονάδες όπως το 75ο Σύνταγμα Ranger και τρεις Ομάδες Ειδικών Δυνάμεων που δοκίμασαν και αξιολόγησαν το με υδρογόνο κινούμενο φορτηγό Chevrolet Colorado ZH2.
Όχι μόνο το φορτηγό υδρογόνου ήταν σημαντικά πιο αθόρυβο από τα παραδοσιακά στρατιωτικά οχήματα, αλλά είχε επίσης μειωμένη θερμική υπογραφή. Οι στρατιώτες που συμμετείχαν στη μελέτη επαίνεσαν το ZH2.
«Μπορούμε να πλησιάσουμε πιο κοντά στο εχθρικό έδαφος απαρατήρητα, κάνοντας τα όπλα του οχήματός μας πιο θανατηφόρα», είπε ένας στρατιώτης που αναφέρεται ανώνυμα στα ευρήματα της μελέτης.
Από την τροφοδοσία στρατιωτικού εξοπλισμού έως τα ιπτάμενα μη επανδρωμένα αεροσκάφη, οι κυψέλες καυσίμου γίνονται ελκυστική επιλογή για τον στρατό των ΗΠΑ. Η ικανότητά τους να παράγουν καθαρή, αξιόπιστη ηλεκτρική ενέργεια από υδρογόνο επί τόπου χρησιμοποιείται με διάφορους τρόπους για να βοηθήσει τους στρατιώτες στο πεδίο της μάχης
Ακολουθούν τέσσερις αναπτυσσόμενες τεχνολογίες κυψελών καυσίμου που θα βοηθήσουν τον στρατό των Η.Π.Α.
Μη επανδρωμένα αεροσκάφη (UAVS) πεδίου μάχης
Τα μη επανδρωμένα εναέρια οχήματα (UAV) χρησιμοποιούνται συνήθως για στρατιωτικές επιχειρήσεις όπου οι επανδρωμένες πτήσεις θα ήταν πολύ επικίνδυνες ή δύσκολες.
Στέλνουν πίσω εικόνες σε πραγματικό χρόνο των δραστηριοτήτων στο έδαφος και συνήθως τροφοδοτούνται από μπαταρίες που διαρκούν έως και 30 λεπτά πριν χρειαστεί να επαναφορτιστούν.
Οι κυψέλες καυσίμου υδρογόνου μπορούν να αυξήσουν τον χρόνο αέρα του UAV σε περίπου 8 ώρες και, μετά την προσγείωση, μπορούν να ανεφοδιαστούν σε λιγότερο από 15 λεπτά.
Επίσης, δεν υπάρχουν κινούμενα μέρη , γεγονός που σημαίνει ότι το UAV που λειτουργεί με κυψέλες καυσίμου απαιτεί λιγότερη συντήρηση και μηδενικά λιπαντικά.
Το 2021, το Εργαστήριο Ναυτικής Έρευνας των ΗΠΑ παρουσίασε μια πολυήμερη πτητική δοκιμή αντοχής στο ηλεκτρικό UAV Hybrid Tiger.
Το ελαφρύ αεροσκάφος τροφοδοτείται τόσο από μπαταρία όσο και από ηλεκτρική ενέργεια κυψελών καυσίμου υδρογόνου.
Κατά τη διάρκεια της δοκιμής, το Hybrid Tiger πέταξε σε μια πλήρη περίοδο 24 ωρών, τη μεγαλύτερη πτήση του μέχρι σήμερα.
«Η πτήση ήταν ουσιαστικά ένα τεστ απόδοσης στις χειρότερες συνθήκες: θερμοκρασίες πέφτουν κάτω από τους μηδέν βαθμούς Κελσίου, άνεμοι με ριπές έως 20 κόμβους και σχετικά λίγη ηλιακή ενέργεια καθώς πλησιάζαμε στο ηλιακό ηλιοστάσιο στις 21 Δεκεμβρίου», δήλωσε ο Dr. Richard Stroman, Ph. .D., και μηχανολόγος μηχανικός με NRL. "Παρ' όλα αυτά, το Hybrid Tiger είχε καλή απόδοση."
Μη επανδρωμένα υποθαλάσσια οχήματα (UUVS)
Σε συνεργασία με την General Motors (GM), το Ναυτικό Ερευνητικό Εργαστήριο του Ναυτικού των ΗΠΑ αναπτύσσει ένα μη επανδρωμένο υποθαλάσσιο όχημα μεγάλης αντοχής (UUV).
Το Ναυτικό άρχισε να χρησιμοποιεί κυψέλες καυσίμου αντί για μπαταρίες σε UUV για να επιτρέψει μεγαλύτερα ωφέλιμα φορτία και μεγαλύτερους χρόνους λειτουργίας.
Πρόσφατα ολοκλήρωσαν μια αξιολόγηση ενός πρωτοτύπου στο Naval Surface Warfare Center στο Carderock του Maryland.
Επειδή οι κυψέλες καυσίμου είναι συμπαγείς, ελαφριές και αξιόπιστες, έχουν τη δυνατότητα να λειτουργούν για μεγάλες χρονικές περιόδους και να υποστηρίζουν την εστίαση του Ναυτικού στην ενεργειακή τεχνολογία για οχήματα που χρειάζονται περισσότερη αντοχή.
Ελαφρά οχήματα
Η GM συνεργάζεται επίσης με τον στρατό των ΗΠΑ για την ανάπτυξη ενός ελαφρού φορτηγού που λειτουργεί με κυψέλες καυσίμου υδρογόνου.
Το ZH2, που βασίζεται σε ένα Chevy Colorado, έχει ενισχυμένο αμάξωμα με ανάρτηση κατασκευασμένη για χειρισμό εκτός δρόμου. Τροφοδοτείται επίσης από κυψέλη καυσίμου και μπαταρία που είναι πιο αθόρυβη από τους παραδοσιακούς κινητήρες εσωτερικής καύσης και εκπέμπει λιγότερη θερμότητα.
Αυτό θα βοηθήσει σε καταστάσεις όπου ο Στρατός θέλει να μειώσει τις ηχητικές και θερμικές υπογραφές του
Το φορτηγό συνοδεύεται από μια μπαταρία 50 κιλοβάτ, φορτισμένη από την κυψέλη καυσίμου, που μπορεί να αφαιρεθεί για να τροφοδοτήσει άλλες εφαρμογές.
Το ZH2 μπορεί επίσης να κρατήσει τους στρατιώτες ενυδατωμένους αφού το μόνο υποπροϊόν από την κυψέλη καυσίμου είναι καθαρό νερό.
Ο Στρατός βρίσκεται σε διαδικασία αξιολόγησης του φορτηγού για πιθανή χρήση σε στρατιωτικές επιχειρήσεις.
Φορητά συστήματα ισχύος
Το ιδανικό βάρος εξοπλισμού είναι το 30% του σωματικού βάρους ενός ατόμου, αλλά ορισμένοι στρατιώτες πρέπει να μεταφέρουν περισσότερα από 100 κιλά.
Για να ελαφρύνει το φορτίο, ο Στρατός εξετάζει την αντικατάσταση των μπαταριών ιόντων λιθίου με κυψέλες καυσίμου για παραγωγή ενέργειας,μειώνοντας το βάρος της μπαταρίας κατά 50%.
Αυτά τα «φορητά συστήματα ισχύος» για το αποσυναρμολογημένο στερεό μπορούν να παράγουν 20 Watt (W) συνεχούς ισχύος και 35 W μέγιστης ισχύος.
Για να βοηθήσει αυτή την προσπάθεια, το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ (DOE) εργάζεται για να μειώσει το κόστος του υδριδίου του αλουμινίου,ένα πολλά υποσχόμενο υλικό που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση υδρογόνου για χρήση σε αυτά τα φορητά συστήματα καυσίμων.
Τέλος η (fuel cell), χρησιμοποιείται για να τροφοδοτεί με ηλεκτρική ενέργεια συσκευές ασύρματης επικοινωνίας, εξοπλισμό επιτήρησης, όπως και άλλο κινητό ηλεκτρονικό στρατιωτικό εξοπλισμό, λειτουργώντας ακόμη και στις πιο δύσκολες συνθήκες μάχης.
Είναι ελαφριά και συμπαγής και μπορεί να αποτελεί μέρος υπάρχοντος επιχειρησιακού εξοπλισμού, όπως γιλέκα μάχης και σακίδια, προσφέροντας ενισχυμένη αποτελεσματικότητα και φορητότητα για ένα μεγάλο εύρος στρατιωτικών επιχειρήσεων.
Παράλληλα, η φορητή κυψέλη καυσίμου παρέχει συνεχή ισχύ , διασφαλίζοντας απόλυτα αξιόπιστη φόρτιση σε μια μεγάλη γκάμα ηλεκτρονικών συσκευών υψηλής ισχύος
Επίσης εξασφαλίζει αθόρυβη και αδιάλειπτη λειτουργία σε απομακρυσμένες και δύσκολα προσβάσιμες τοποθεσίες για πολλές ημέρες με πολύ λίγο καύσιμο
Επίλογος
Από τα παραπάνω διαπιστώνεται πως οι Ένοπλες Δυνάμεις μας κινούνται στη σωστή κατεύθυνση με την απόκτηση φορητών κυψελών καυσίμου, αφού όπως αναλύσαμε, αυτές έχουν πληθώρα αξιόπιστων στρατιωτικών εφαρμογών και δεν θα ήταν υπερβολή αν λέγαμε, ότι η χρήση τους στο πεδίο της μάχης θα αποτελέσει σημαντικό πολλαπλασιαστή ισχύος των Ενόπλων Δυνάμεών μας.
