Armia mobilna wymaga żołnierzy słonecznych

Dzisiejsi żołnierze są bardziej głodni energii niż kiedykolwiek, a armia wierzy, że elastyczne ogniwa słoneczne mogą zapewnić dodatkowy sok. Wojsko testuje lekkie materiały, które wykorzystują promienie słoneczne i zasilają urządzenia elektroniczne wszędzie tam, gdzie podróżują mobilni wojownicy.

Według Lynn Samuelsona, chemika badawczego w US Army Soldier Systems Center w Natick, utrzymanie zasilania dla żołnierzy – którzy polegają na noktowizorach, laptopach, urządzeniach komunikacyjnych i urządzeniach GPS – wymaga 150 ton baterii rocznie. Massachusetts.

Baterie są często transportowane drogą powietrzną do odległych oddziałów i rozdawane żołnierzom, którzy niosą ze sobą dwa tuziny części zapasowych i muszą również upewnić się, że nie zostaną wyrzucone, aby można było śledzić ich ruchy. Według Samuelsona armia przechodzi na akumulatory, które mogą zyskać nowe życie dzięki ładowarkom zasilanym energią słoneczną.

Korzystanie z fotowoltaiki może przynieść ogromne korzyści w logistyce, mówi Samuelson.

Armia testuje obecnie w terenie przenośne ładowarki akumulatorów, namioty i systemy czujników zawierające elastyczne materiały do ​​ogniw słonecznych, które można zwijać lub składać w celu łatwego przechowywania. Nowe materiały pozwalają komuś iść dalej, zostać dłużej i być bardziej samowystarczalnym, mówi Samuelson.

Na początku tego miesiąca firma Konarka Technologies z Lowell w stanie Massachusetts ogłosiła, że ​​zaopatruje armię w ładowarki zasilane energią słoneczną w ramach kontraktu o wartości 1,6 miliona dolarów. Według Dana McGahna, wiceprezesa wykonawczego Konarki, prototypowe urządzenia wykorzystują polimerowy plastik fotowoltaiczny, który można rozwinąć w celu pochłaniania promieni słonecznych i generowania około sześciu watów energii elektrycznej.

McGahn mówi, że w przeciwieństwie do tradycyjnych sztywnych paneli fotowoltaicznych, które są wytwarzane z warstw materiału półprzewodnikowego, nanomateriał słoneczny Konarki jest drukowany na rolce polimerowego tworzywa sztucznego, podobnie jak tworzy się kliszę fotograficzną. Tworzywa sztuczne są wtryskiwane z substancjami chemicznymi, które stają się aktywne pod wpływem światła słonecznego lub wewnętrznego, a elektrody przekształcają energię chemiczną w energię elektryczną.

Produkujemy materiały solarne podobne do tradycyjnych procesów drukowania i powlekania, mówi McGahn. Mówi, że celem jest osiągnięcie połowy lub jednej trzeciej ceny tradycyjnych materiałów fotowoltaicznych. Według firmy konsultingowej Solarbuzz, ogniwa fotowoltaiczne kosztują około 5 USD za wat wytworzonej energii.

Konarka opracowuje również urządzenie, które integruje swój materiał słoneczny z czujnikami, które mogłyby umożliwić żołnierzom monitorowanie lokalizacji bez narażania się na niebezpieczeństwo. McGahn mówi, że plastikowa mata z materiału słonecznego zasilałaby czujniki wykrywające ruch lub dźwięk i bezprzewodowo przesyłałaby dane żołnierzom.

„Chcemy rozszerzyć zdolność czujników do działania bez nadzoru, aby [żołnierze] mogli udać się w miejsca, w których wcześniej nie mogli, i zostać dłużej”, mówi.

W przyszłości żołnierze mogą również otrzymać ładunek z mundurów. McGahn z Konarki mówi, że materiał solarny można pokolorować tak, aby pasował do munduru i wpleść go w tkaninę.

Nowa generacja komputerów do noszenia będzie generować energię z samej odzieży, mówi.

W rzeczywistości współcześni wojownicy potrzebują około 240 watogodzin dziennie, aby naładować wszystkie swoje urządzenia elektroniczne – jest to zbyt duże obciążenie dla jakichkolwiek dostępnych obecnie baterii, mówi Rupert Pengelley, redaktor techniczny grupy w wojskowej firmie analitycznej Jane’s Information Group.

Pengelley twierdzi, że przenośna technologia energii słonecznej jest najbardziej użyteczna w wytwarzaniu doładowania podtrzymującego baterie, ale nie jest tak skuteczna w ładowaniu rozładowanych baterii.

Solar ma swoje miejsce w zastosowaniach statycznych, takich jak użycie [przez żołnierzy] na szczycie góry lub zintegrowanie z mundurami lub skórą pojazdów, mówi.

Według Mike'a Coona, dyrektora operacyjnego Iowa Thin Film Technologies, armia testuje również schrony wykonane z paneli słonecznych, które mogą dostarczać energię elektryczną do ładowania laptopów, telefonów satelitarnych, oświetlenia i sprzętu wentylacyjnego.

Coon mówi, że jego firma dostarczy armii setki namiotów w ramach kontraktu o wartości 3,2 miliona dolarów ogłoszonego 13 maja. Iowa Thin Film opracowała schrony w trzech rozmiarach, zapewniających od 190 watów do 2 kilowatów mocy, mówi Coon. Na przykład jedna godzina pełnego słońca dla najmniejszego schronienia (kwadrant) wystarczyłaby na zasilenie laptopa przez pięć godzin lub telefonu komórkowego przez 24 godziny.

Co więcej, schrony słoneczne nie pozostawiają śladu cieplnego, co utrudnia wrogowi śledzenie ruchów wojsk, a także ograniczają logistyczny ogon dostarczania generatorów do odległych miejsc, mówi Coon.

Coon mówi, że firma Iowa Thin Film opracowała również zastrzeżony proces trasowania laserowego do integracji ogniw słonecznych z elastycznym podłożem z tworzywa sztucznego. Postępy w tym procesie umożliwiają teraz laminowanie materiału 24 razy szybciej niż rok temu.

Według chemika wojskowego Samuelsona, armia ocenia również ładowarkę baterii słonecznych firmy Iowa Thin Film w ramach dwutorowego podejścia do wdrażania fotowoltaicznych źródeł energii.

Cokolwiek pasuje do aplikacji, będzie realizowane, mówi Samuelson.

Według Samuelsona, celem czteroletniego projektu jest opracowanie materiałów, które mogą generować energię za mniej niż 1 USD na szczytową watogodzinę.

Przeszliśmy długą drogę od dużych sztywnych paneli do lekkich, elastycznych materiałów.

Zarówno Iowa Thin Film, jak i Konarka zamierzają skomercjalizować swoje technologie po tym, jak wyprodukują w ilościach produkty dla wojska. McGahn z Konarki twierdzi, że materiały słoneczne można pokryć na laptopach lub telefonach komórkowych, a ubrania do iPodów mogą ładować odtwarzacze muzyczne.

ukryć