Batri mpya (juu) na usimamizi bora wa mifumo kama jenereta za rununu (chini) zinachangia matumizi mazuri ya nishati
Kwa sababu mafuta ya mafuta ni adimu na ya gharama kubwa, jeshi linatafuta njia mbadala za njia za sasa za kusambaza nguvu kwa vituo na vifaa vyake vya ukumbi wa michezo. Wacha tuone jinsi tasnia inaendesha uvumbuzi katika eneo hili
"Tangu 2001, zaidi ya wanajeshi 3,000 na makandarasi wa Merika huko Iraq na Afghanistan wamepoteza maisha au wamejeruhiwa katika mashambulio ya misafara ya mafuta na maji," takwimu za Idara ya Ulinzi zilisema.
Walakini, kupungua kwa 10% kwa matumizi ya mafuta zaidi ya miaka mitano kungeokoa maisha na afya ya askari 35 kutoka kwa misafara ya uchukuzi kwa kipindi hicho hicho; data hii imechukuliwa kutoka kwa utafiti na kampuni ya ukaguzi ya Deloitte, iliyochapishwa mnamo 2009. Kwa sasa, hakuna data iliyotolewa kwa kipindi cha 2009-2014 juu ya upotezaji unaohusishwa na nguzo za usambazaji wa maji na mafuta.
Hapo awali, ilikadiriwa kuwa kulikuwa na mmoja aliyejeruhiwa au kuuawa katika kila moja ya misafara 24 ya mafuta. Kwa mfano, mnamo 2007, huko Iraq na Afghanistan pekee, jeshi la Merika lilifanya misafara 6,030 ya mafuta. Hii ilisababisha muswada mpya uliowasilishwa kwa Seneti mwaka huu, Sheria ya Usalama ya Nishati ya Usalama ya 2014, ambayo inakusudia kusaidia shughuli za jeshi kuwa na nguvu zaidi ya nishati na kutegemea kidogo mafuta ya mafuta.
Lengo sio tu kuokoa pesa kwenye bajeti ya Pentagon, lakini pia kupunguza hitaji la misafara ya mafuta na, mwishowe, kupunguza hatari kwa wanajeshi.
Idara ya Ulinzi ya Merika kwa sasa ndiye mtumiaji mkubwa zaidi wa mafuta, akihitaji mapipa milioni 90 ya mafuta kwa gharama ya karibu dola bilioni 15 kwa mwaka. 75% ya kiasi hiki huenda kukidhi mahitaji ya vikosi vya kazi, na kufikia 2025 imepangwa kuiongezea kwa 11%.
Ushirikiano
Sio tu kwamba Merika imelipa kipaumbele sio tu kwa ufanisi wa mafuta, bali pia kwa ile inayoitwa "nishati smart". Mnamo mwaka wa 2012, NATO iliunda kikundi kinachofanya kazi ili kutambua suluhisho zenye kuahidi zaidi za kuokoa nishati na kuanzisha miradi ya kimataifa kuziratibu. NATO pia ilizingatia uwezekano wa kuingiza dhana ya nishati mahiri katika nyaraka zinazoelezea mkakati na viwango vya muungano.
Kufuatia mkutano mnamo Mei 2012, TUME (Timu ya Nishati ya Smart) ilianzishwa na inafadhiliwa chini ya Programu ya Sayansi ya Amani na Usalama ya NATO. Kikundi hicho kinasimamiwa na Kituo cha Usalama cha Nishati cha NATO cha Kilithuania na Idara ya Mazingira ya Pamoja ya Kikosi cha Wanajeshi cha Sweden. Timu hiyo ina wataalam kutoka nchi nane, pamoja na Washirika sita (Canada, Ujerumani, Lithuania, Uholanzi, Uingereza na Merika) na washirika wawili (Australia na Sweden).
"Tunataka wanajeshi na makamanda waelewe kwamba akiba ya nishati ina athari ya moja kwa moja kwa usalama na maisha ya wanajeshi," alisema Susan Michaelis, afisa wa nishati mahiri katika makao makuu ya NATO. "Inatoa rasilimali kwa dhamira kuu ya NATO, ambayo kwa sasa inazingatia kulinda misafara ya mafuta."
Aliongeza kuwa SENT inazingatia makubaliano ya usanifishaji wa NATO juu ya "nishati mahiri, ambayo inapaswa kujumuisha usanikishaji wa mita za smart katika kambi za jeshi zilizopo; muundo wa jumla wa kambi za baadaye; mafunzo na ushiriki wa wataalam; mafunzo ya jumla yaliyojumuishwa katika mafunzo ya jumla ya kijeshi; na mpango wa malipo kwa maafisa ambao wamefanikiwa kupunguza matumizi ya mafuta."
Kichwa kamili
Jeshi la Merika na NATO limefanya hesabu zinazoitwa mzigo kamili wa mafuta (FBCF), ambayo huzingatia mambo yote ya kiutendaji katika mnyororo wa usambazaji wa nishati, pamoja na usafirishaji, miundombinu, rasilimali watu, matengenezo, usalama na uhifadhi wa nishati.
Kwa hivyo, lita moja (3.785 lita) ya mafuta inayogharimu hadi $ 3.50 kwa galoni (senti 77 kwa lita) katika kisima cha Merika (senti 77 kwa lita) inaweza kufikia zaidi ya $ 100 kwa galoni ($ 22 kwa lita) baada ya kufikishwa kwa mstari wa mbele kuelekea kaskazini mashariki mwa Afghanistan.
Kulingana na hesabu hizi, vyanzo mbadala vya nishati na suluhisho bora za nishati, ambazo haziwezi kuwa na ushindani wa kifedha katika maisha ya kila siku kwa sababu ya gharama kubwa za awali za mtaji, zinazidi kuhesabiwa haki kwenye uwanja wa vita.
Earl Nishati Rais Doug Morehead alisema, "Kusema kweli, unapoanza kulipa $ 15 kwa galoni, teknolojia nyingi mpya ina maana."
Kwa kweli, ikiwa mfumo wa uhifadhi wa nishati ya jua na chelezo hauna uchumi kwa maisha ya nyumbani na ya kila siku, basi ni muhimu wakati unapelekwa jeshini, haswa unapoiangalia na vifaa vyote kwenye FBCF.
Mnamo Juni 2013, katika zoezi la NATO la Logistician 2013 huko Slovakia, jeshi la Uholanzi lilionyesha hema lililofunikwa na seli za jua. Jeshi tayari limeweka mita za mraba 480 za paneli za jua huko Mazar-i-Sharif nchini Afghanistan, ambayo kwa sasa inazalisha 200 kWh. Kulingana na mtaalam wa nishati katika jeshi la Uholanzi, Luteni Kanali Harm Renes, "uwekezaji tayari umelipa."
Sambamba na mwenendo
Idara ya Ulinzi ya Merika inapeana Changamoto ya Teknolojia ya Nishati ya Ulinzi ya kila mwaka (DETC) kukaa juu ya mitindo ya hivi karibuni ya nguvu kali na kuchagua zile zinazoweza kusongeshwa mbele kusaidia jeshi kupunguza kwa kiasi kikubwa utegemezi wake kwa mafuta ya visukuku. Pentagon imetenga $ 9 bilioni kwa mipango ya ufanisi wa nishati kwa 2013-2017.
Mnamo Novemba 2013, Sierra Energy na kiwanda chake cha umeme cha FastOx ilichaguliwa kama mshindi wa shindano la 2013 DETC lililofanyika kama sehemu ya mkutano wa kila mwaka wa nishati ya ulinzi.
Rais wa Nishati ya Nishati Mike Hart alisema: "Jeshi la Merika lina idara nzima inayoshughulikia usimamizi wa taka na kupunguza utegemezi wa mafuta kwani inawafanya wawe katika mazingira magumu. Suluhisho linaloweza kutengeneza nishati yake lina athari kubwa kwa mambo kadhaa, pamoja na kuongezeka kwa usalama, uhuru na uendelevu wa mazingira."
"Teknolojia yetu ya taka-kwa-mafuta ilitambuliwa kama teknolojia muhimu mnamo 2009 na kwa hivyo Kituo cha Mtihani wa Nishati Mbadala ya Jaribio la Nishati kiliiweka kwenye orodha yake ya kipaumbele. Wakati mwingine, wakati wa kuchakata taka 10 za taka, tunaweza kuzalisha karibu kWh 500 za umeme bila kuvuruga usambazaji wake."
Kiwanda cha FastOx kutoka Sierra Energy
Silagi isiyo ya leaching
Teknolojia hii kwa kifupi. Oksijeni na mvuke huingizwa, inapokanzwa taka hadi 2200 ° C (hakuna mwako); hii inaruhusu nyenzo yoyote itumike maadamu ina kaboni. Vyuma vyovyote vya mabaki, majivu au vitu visivyo vya kikaboni huyeyushwa ndani ya kioevu, ambacho hutolewa chini, ikiruhusu metali kupatikana. Salio hutoka kama slag isiyofunikwa ambayo inaweza kutumika kwa kutengeneza. Gesi mbili zinazozalishwa (70% ya kaboni monoksaidi na 30% ya hidrojeni) huenda kwa seli za mafuta, ambazo hutoa joto na maji tu.
"Mfumo huu wa msimu unaweza kutolewa katika eneo lolote," Hart alisema. Mfumo huu kwa sasa umesafishwa kusanidiwa katika vyombo vya ISO vya kawaida sita hadi saba kwa upelekaji wa haraka na rahisi.
Teknolojia ya seli ya mafuta inawezekana kuwa chaguo linalopendelewa kuchukua nafasi ya jenereta za dizeli shambani, haswa katika vitengo vidogo. Taasisi ya Ujerumani ya Teknolojia ya Kemikali Fraunhofer inaunda kiini cha mafuta ya haidrojeni inayoweza kusambazwa kwa vikosi vya jeshi vya Ujerumani ambavyo vina uwezo wa kimya wa kuzalisha kW 2 za umeme. Mfumo hutumia nishati ya jua kugawanya maji kuwa oksijeni na hidrojeni.
Walakini, Chris Andrews, msimamizi wa mradi katika kampuni huru ya uzalishaji wa umeme ya Australia Eniquest, alitoa maoni yake juu ya masilahi yaliyoenea katika mifumo mbadala ya mafuta na kuongezeka kwa matumizi ya nishati mbadala:, nguvu na utabiri wa usambazaji huzidi faida za kupunguza matumizi ya mafuta."
Eniquest inasambaza jeshi la Afghanistan na mbadala anuwai za kimya na vituo vya usambazaji umeme vya AC na DC. Andrews alisema, "Maboresho ya teknolojia, haswa katika teknolojia ya uhifadhi / teknolojia ambayo inaweza kupingana na nishati maalum ya mafuta, itakuwa muhimu katika kuhama matumizi ya mafuta katika matumizi ya jeshi."
Malengo ya haraka
Wakati lengo linaweza kuwa juu ya kumaliza utegemezi wa mafuta katika muda wa kati na mrefu, lengo la haraka ni kupunguza matumizi yake kwa njia anuwai ya njia.
Njia mojawapo ni kuongeza ufanisi wa jenereta tayari kwenye sinema. Hivi karibuni Earl Energy alishinda kandarasi na Idara ya Ulinzi kwa mpango wake wa Umeme wa Mseto wa Umeme (MEHPS), ambayo inaweza kusababisha ununuzi wa vitengo 50 vya FlexGen. Teknolojia ya mfumo hapo awali ilichukuliwa na Kikosi cha Majini, ambacho kilijaribu mfano wa 6 kW katika 2010. Ndipo ikatangazwa kuwa teknolojia hii itapunguza matumizi ya mafuta kwenye uwanja wa vita kwa zaidi ya 80%.
Wakati wa kujaribu huko Afghanistan, mfumo wa Earl Energy FlexGen uliruhusu jenereta kukimbia masaa matatu hadi sita kwa siku badala ya 24/7.
"Ilikuwa ni onyesho la jinsi uzalishaji duni wa nishati kwenye uwanja wa vita sasa unalingana na teknolojia yote tuliyo nayo," alisema Morehead. “Gridi zimebuniwa kwa uzalishaji wa kilele cha nguvu kwani wanajeshi hawapaswi kuruhusiwa kamwe kukosa nguvu inayopatikana kusaidia shughuli zao. Na hiyo hiyo, kwa bahati mbaya, inatumika kwa mfumo kama jenereta. Wanafanya kazi katika nafasi hii ya kufanya kazi kote saa, siku 365 kwa mwaka, bila kujali kama wanahitaji nishati au la. Ni kama gari ambalo hauwezi kuzima, hata wakati hutumii."
Mfumo wa mseto wa FlexGen hutumia jenereta ya dizeli ya kiotomatiki na uwezo wa kuanza-kusimama, ambayo imejumuishwa na vyanzo vya nishati mbadala na kifaa kikubwa cha kuhifadhi nishati. Jenereta inaendesha kwa uwezo kamili, na inaposhindwa, inachaji betri. Ikiwa betri zinachajiwa vya kutosha kukabiliana na matumizi ya umeme, basi jenereta itazima. Wakati wa kujaribu nchini Afghanistan, mfumo huo uliruhusu jenereta kukimbia kwa masaa matatu hadi sita kwa siku na wastani wa ufanisi wa mafuta zaidi ya 50%.
Nishati ya Earl kwa sasa ni kandarasi wa msingi wa Kikosi cha Majini na inaendeleza kizazi kijacho 10 kW mfumo wa umeme wa kubeba. Kampuni hiyo iliuza mifumo 12 ya majaribio; katika siku zijazo, mikataba mpya hutoa ununuzi wa mifumo 50 ya FlexGen.
Ugavi wa nishati unaboreka
Idara ya Ulinzi ya Uingereza ina Power FOB, mfumo wenye akili wa kuhifadhi na usimamizi ambao unawezesha kuanzishwa kwa vyanzo mbadala na teknolojia za kuokoa nishati. Mfumo hukuruhusu kuokoa hadi 30% ya mafuta kwa sababu ya mkusanyiko wa nishati inayotokana na jenereta za dizeli na paneli za jua, na uigawanye kwa wakati unaofaa kwa watumiaji sahihi.
Teknolojia hizi zote zinategemea suluhisho za hali ya juu za uhifadhi wa nishati; katika kesi hii, vyanzo vya nishati mbadala vinaweza kutumiwa kweli.
Morehead ameongeza: "Mahitaji ya kila siku ya kilowatt ya saa ya askari yanaongezeka kila wakati kwani hubeba watumiaji wengi wa nishati kuliko hapo awali. Askari wa kisasa anahitaji nguvu mara 10 zaidi ya miaka 15 iliyopita."
Kampuni ya Uingereza Lincad inazalisha laini ya betri zenye akili za Lithium Ion Power Source (LIPS). Mfano wake wa LIPS 5 ulifanikiwa zaidi katika orodha ya kampuni; zaidi ya vitengo 17,500 vimetolewa kwa Idara ya Ulinzi ya Uingereza na wateja wengine ulimwenguni. Kama mtendaji mmoja wa kampuni alisema: "Betri ya LIPS ya kwanza ilitolewa mnamo 2000, ilikuwa na uzito wa takriban kilo 3.5 na ilikuwa na uwezo wa 12 Ah. Midomo mpya zaidi ya 10 ina uzani sawa lakini ina uwezo wa Ah 23, ikipunguza sana mzigo wa vifaa kwa askari."
Mbali na kusambaza betri za kudumu zinazoweza kuchajiwa, Lincad pia hutengeneza laini ya chaja za betri. Msemaji wa kampuni alisema, "Katika miaka ya hivi karibuni, teknolojia ya uhifadhi wa nishati ya jua imeendelea haraka na kwa hivyo suluhisho za Solar Charger na Power Scavenger kutoka Lincad zimeibuka. Pia kulikuwa na hitaji la kuchaji kwa rununu kutoka kwa magari wakati wa kuendesha. Magari tayari yanazalisha nguvu kutoka kwa jenereta zao na hii inatekelezwa katika Chaja ya gari ya Lincad DC. Ujio wa chaja hizi inamaanisha kuwa watumiaji hawaitaji kubeba betri nyingi."
Askari wakati mwingine hubeba hadi kilo 10 za betri ambazo zinahitaji kuchajiwa, na uwezo mkubwa wa betri na suluhisho rahisi za kuchaji hupunguza hitaji la kurudi kwenye msingi, ambayo inaweza kuathiri vyema utimilifu wa utume wa kupambana.
