Hvad er den militære (smarte) brændselscelle?

Du har brugt dage på at vandre gennem ukendt territorium på en rekognosceringsmission, bærer den nyeste militære teknologi på alle trin. Din spejderpleton standser, og du benytter lejligheden til at trække din bærbare computer ud og sende opdaterede koordinater tilbage til basen. Bare et problem; batteriet er dødt. Ingen grund til panik - du bærer en Jenny -brændselscelle, en af ​​flere brændselsceller specielt designet af München-baserede SFC Smart Fuel Cell til militær brug. Brug af det stille, bærbar strøm, som Jenny -brændselscellen leverer, du er i stand til at genoplade din bærbare computers batteri og komme på arbejde.

Brændstofceller ligner batterier på mange måder, ved hjælp af kemiske reaktioner til at producere elektrisk energi. I modsætning til batterier, imidlertid, brændselsceller går ikke døde; så længe der er en brændstofkilde til rådighed, en brændselscelle kan fortsætte med at producere energi.

Ideen om at bruge brændselsceller til militære applikationer er næppe en ny. Artikler, der undersøger emnet, går tilbage til 1950'erne, men både militær- og brændselscelleteknologien er avanceret betydeligt siden da. Moderne soldater bruger et fantastisk udvalg af elektrisk udstyr til at udføre deres job. Natbriller, globale positioneringssystemer og computere er blot nogle af de strømhungrige enheder, soldaterne har med sig i marken, og finder pålidelig, bærbar strøm til disse enheder er blevet et vigtigt problem. Batterier til disse gadgets kan tilføje 20 pund (9 kilo) eller mere til en soldats belastning [kilde:MSNBC]. Heldigvis, brændselscelleteknologi er også kommet langt, og SFC er et af de virksomheder, der skubber teknologien fremad.

SFC siger, at dets brændselsceller, som hedder Smarte brændstofceller , tilbyde flere fordele i forhold til ældre brændselscelle- og batteriteknologi. For én ting, de er op til 80 procent lettere, ifølge virksomheden. En anden fordel er, at soldater kan bære udskiftningsbrændstofpatroner for at holde cellen i gang. Smarte brændstofceller, ligesom de fleste brændselsceller, fungerer også meget stille, et vigtigt element i skjulte militære operationer. I modsætning til mange andre brændselsceller, Smarte brændstofceller fungerer ved en temmelig lav temperatur, gør dem velegnede til at bære i både militærveste i standardudgaver og militære køretøjer. Læs videre for at lære, hvordan smarte brændselsceller formår at gøre alle disse ting, når andre brændselsceller ikke kan.

Hvad er så smart om smarte brændstofceller?

Vi har allerede berørt nogle af de forskellige militære anvendelser til brændselsceller, og virksomheden Smart Fuel Cells (SFC) tilbyder forskellige brændselsceller til forskellige applikationer. Den mest bærbare mulighed er Jenny, som vejer omkring et pund (0,45 kg) og er designet til at blive båret af en soldat i lange perioder. For mere strømintensive operationer, SFC har skabt en større brændselscelle, hedder Emily, designet til at blive transporteret af køretøjer. Endelig, SFC tilbyder en endnu større brændselscelle, kaldet FC 250, til mere permanente feltinstallationer. Alle tre muligheder er konstrueret med robuste kabinetter, fungere under kvælende forhold og, mest vigtige, køre på methanol -brændstofpatroner.

Mange brændselsceller bruger brintbrændstofpatroner til at generere elektricitet, men brint har en stor ulempe ved militære anvendelser; det er eksplosivt. Derfor, brintbrændstofpatroner skal opbevares i hårde, tunge kampvogne for at holde soldater i sikkerhed. SFC's methanolpatroner, på den anden side, virker sikkert at håndtere. Ved testning, SFC's methanol -brændstofpatroner blev endda ramt med sporstofammunition og antændte ikke [kilde:SFC]. Som en ekstra fordel, methanolpatroner er både lettere og billigere end brintpatroner, da de ikke har brug for sådanne robuste kabinetter. Og ligesom brintbrændstofceller, methanol brændselsceller producerer ingen skadelige emissioner, hvilket gør dem til en meget grønnere energiløsning end benzingeneratorer.

Selvfølgelig, methanol har også nogle ulemper. For én ting, det er ikke så let tilgængeligt som nogle andre typer brændstof. Militæret bruger normalt et petroleumbaseret brændstof kaldet JP-8, for eksempel, selvom brændselsceller, der bruger JP-8, i øjeblikket producerer farlige emissioner, gør methanol mere sikker hvis ikke billigere, valg. Methanol brændselsceller er også mindre effektive end nogle andre brændselscelleteknologier som polymerbytningsmembran brændselsceller ( PEMFC'er ), selvom de stadig tilbyder bedre effekttæthed end alternativer som blybatterier.

På trods af disse ulemper, Smart Fuel Cell er en bekvem måde for soldater at få adgang til strøm i marken. Soldater tilslutter ganske enkelt et genopladeligt batteri til Smart Fuel Cell, og brændselscellen overvåger opladningsprocessen, slukker, når det ikke er nødvendigt. Soldater kan derefter drive deres enheder ved hjælp af de genopladelige batterier. Hvis en brændselscelle løber tør for juice, en soldat udskifter simpelthen brændstofpatronen. En enkelt soldat kan udskifte patronen på selv de største brændselsceller, der tilbydes af SFC, gør Smart Fuel Cell -drift til en temmelig smertefri proces. Forskere fra virksomheder som Adaptive Materials Inc. og laboratorier som Pacific Northwest National Laboratory gør løbende brændselsceller lettere, mere kraftfuld og mere fleksibel, så hold øje med nye innovationer og applikationer til brændselsceller fremad [kilder:MSNBC, Hutchinson].

Fortsæt med at læse for flere brændselscellelinks, du måske kan lide.

Brændselsceller viser sig at være en fantastisk måde at få energi til fjerntliggende steder, men batterier spiller stadig en afgørende rolle i at drive soldaters enheder. Og ligesom brændselsceller, batterier bliver konstant forbedret. Et eksempel er BA-5390, et 1,4 kilogram genopladeligt batteri, der tilbyder 60 procent mere kapacitet end ældre enheder (selvom de ældre enheder er lidt lettere). Denne ekstra kapacitet omsider i sidste ende til mindre vægt for soldater; en mission, der tidligere krævede syv 2,25 pund (1 kilogram) batterier, kræver nu kun tre BA-5390’ere, en vægtreduktion på 6 pund (næsten 3 kilo) [kilde:Thompson].

Masser mere information

Relaterede HowStuffWorks -artikler

• Sådan fungerer brændselsceller
• Hvad er forskellen mellem et brændselscellekøretøj og et brint-on-demand-køretøj?
• Sådan fungerer batterier Sådan fungerer Future Force Warrior
• Sådan fungerer militære robotter

Kilder

• Forsvarsopdatering. "Bærbare strøm- og brændselsceller til soldatsystemer - på Soldiertech 2007. (1/22/2010) http://www.defense-update.com/events/2007/summary/soldiertech07_power.htm
• Sugemærke, Kathleen. "Hær for at forsyne soldater med nye bærbare strømkilder." DefenseSystems. 4. august kl. 2009. (1/22/2010) http://defensesystems.com/articles/2009/08/03/army-to-provide-solders-with-new-portable-power-sources.aspx
• Hutchinson, Alex. "Bærbar brændselscelle kører på militært jetbrændstof til at drive dieseltrucks." 12. december kl. 2007. (1/22/2010) http://www.popularmechanics.com/science/research/4236742.html
• Keller, John. "Forskning i militær brændselscelle til let opbevaring af energi er formålet med UltraCell." Militær og rumfartselektronik. 3. december, 2009. (1/22/2010) http://mae.pennnet.com/display_article/371498/32/ARTCL/none/EXECW/1/Military-fuel-cell-research-for-lightweight-energy-storage-is -aim-of-UltraCell-kontrakt/
• Matthews, Willam. "Fueled til vækst." DefenseNews. 5. oktober kl. 2009. (1/22/2010) http://www.defensenews.com/story.php?c=FEA&s=TEC&i=4307552
• Milwaukee Journal. "'Kemisk' elektricitet skinner som en fremtidig energikilde." 15. oktober kl. 1959. (1/22/2010) http://news.google.com/newspapers?id=4A0kAAAAIBAJ&sjid=zyUEAAAAIBAJ&pg=3577, 4072411 &dq =fuel-cell+military &hl =da
• MSNBC. "Power cell vinder $ 1M præmie." 6. oktober kl. 2008. (1/22/2010) http://www.msnbc.msn.com/id/27055776/wid/6448213
• Smart brændstofcelle. "Bærbar strøm til forlængede missioner." (1/22/2010) http://www.sfc.com/da/man-portable.html
• Smart brændstofcelle. "SFC -brændstofpatroner i forsvarsapplikationer." (1/22/2010) http://www.sfc.com/da/man-portable-fuel-cells-fuel-cartridges.html
• Thompson, Edric. "Forbedret batteriteknologi, der sidder uordnet i hærens beholdninger." Amerikanske hær. 18. juni kl. 2009. (1/22/2010) http://www.army.mil/-news/2009/06/18/22916-improved-battery-technology-sitting-unordered-in-army-inventory/