اولین نانوشبکه هیدروژنی ارتش آمریکا: گامی سبز به سوی جایگزینی ژنراتورهای دیزلی

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، در یک حرکت پیشگامانه به سمت انرژی پایدار، مرکز تحقیقات و توسعه مهندسی ارتش ایالات متحده (ERDC) اخیراً یک نانوشبکه پیشگامانه هیدروژنی را در محدوده موشکی White Sands (WSMR) در نیومکزیکو به نمایش گذاشت.

این نمایش که در دسامبر ۲۰۲۴ معرفی شد، نشان دهنده پیشرفت قابل توجهی در کاربرد‌های انرژی تجدیدپذیر برای عملیات نظامی است و نشان دهنده اولین نانوشبکه عملیاتی ارتش از این نوع است.

نانوشبکه یک سیستم قدرت الکتریکی فشرده و خودکفا است که مستقل از شبکه برق سنتی عمل می‌کند.

توانایی آن در تامین انرژی، انعطاف پذیری را در برابر قطعی‌های بالقوه برق، به ویژه در مکان‌های دورافتاده که دسترسی به شبکه در دسترس نیست، افزایش می‌دهد.

نانوشبکه هیدروژنی

نانوشبکه در WSMR از سوخت هیدروژن تجدیدپذیر استفاده می‌کند و جایگزین ژنراتور‌های دیزلی معمولی می‌شود که اغلب حجیم و پر سر و صدا هستند.

این راه‌اندازی نوآورانه تجهیزات ضروری، از جمله دوربین‌های نظارتی و ابزار‌های هواشناسی را تقویت می‌کند، و از عملکرد ۲۴ ساعته در ۷ ساعت هفته در تنظیمات از راه دور که در آن تولید برق بی‌صدا و مزاحم بسیار مهم است، اطمینان حاصل می‌کند.

کارول جی بیلی، مدیر پروژه از آزمایشگاه تحقیقاتی مهندسی ساخت و ساز ERDC بیان کرد: این پروژه نمایشی هیجان انگیز از اولین نانوشبکه انرژی تجدیدپذیر ارتش را ارائه می‌دهد"

WSMR سیستم هیدروژنی جایگزینی بدون کربن ارائه می‌دهد که هم پایدار و هم موثر است، به ویژه برای عملیات در آب و هوای شدید و مناطق حساس فرهنگی مانند.

برد موشک‌های White Sands یک میدان آزمایشی حیاتی برای فناوری‌های مختلف نظامی و غیرنظامی، از آزمایش موشکی گرفته تا تحقیقات علمی، با حفظ مکان‌های تاریخی و زیست‌محیطی متعدد است.

نانوشبکه جدید که توسط Sesame Solar از جکسون، میشیگان توسعه یافته است، چندین فناوری انرژی پیشرفته را در یک جعبه CONEX متحرک در خود جای داده است.

این سیستم پیچیده یک سلول سوختی، الکترولیز، ذخیره هیدروژن، ذخیره انرژی باتری، پنل‌های خورشیدی و یک ژنراتور آب جوی را ادغام می‌کند و یک منبع انرژی کاملاً خودپایدار ایجاد می‌کند.

بیلی در ادامه بر اهمیت این ابتکار تاکید کرد و گفت: نمایش قابلیت‌های نانوشبکه با سوخت هیدروژن در یک محیط عملیاتی بلادرنگ، پتانسیل انرژی‌های تجدیدپذیر را به نمایش می‌گذارد. طراحی ناهموار و منابع تجدیدپذیر آن، نمونه اولیه سیستم انرژی هوشمند را ایجاد می‌کند که می‌تواند در تنظیمات مختلف مورد استفاده قرار گیرد.

شعبه حفاظت از بخش محیط زیست در WSMR به حفاظت از حیات وحش محلی اختصاص دارد و این مشارکت نانوشبکه بینش‌های ارزشمندی را در مورد پویایی اکولوژیکی منطقه ارائه می‌دهد. هدف آن مطالعه رفتار پستانداران بزرگ ساکن در برد موشک است.

تعویض دیزل ژنراتور

یک سیستم نظارت پیچیده توسعه یافته توسط Picogrid در این پروژه برای تسهیل نظارت بر حیات وحش یکپارچه شده است.

این سیستم شامل یک محفظه فرمان و کنترل با دوربین، باتری و اتصال Starlink است. داده‌های جمع‌آوری‌شده به شناسایی گونه‌های مختلف حیات وحش در منطقه کمک می‌کند و به طور بالقوه درگیری‌های انسان و حیات وحش را کاهش می‌دهد.

تریش کاتلر، زیست شناس حیات وحش در بخش محیط زیست DPW، پیش بینی خود را برای این پروژه بیان کرد: "من مشتاقم ببینم سیستم Picogrid Helios چگونه در تشخیص حیات وحش عمل می‌کند. طراحی آن به من امکان می‌دهد تا گونه‌هایی مانند اویکس آفریقایی، نیزه، و گوشتخوارانی مانند کایوت‌ها و بابکت‌ها را مستقیماً از دفترم نظارت و شناسایی کنم. "

تیم آزمایشگاه تحقیقاتی ارتش، هوش جوی برای پیشرفت‌های قدرت ترکیبی (ARL AIHPA) در WSMR تحقیقات حیاتی جوی و سیستم‌های انرژی را انجام می‌دهد.

آنها به دنبال کشف ادغام منابع مختلف قدرت برای ماموریت‌های تاکتیکی و امداد رسانی در بلایا هستند.

گیل واچر، رهبر تیم ARL AIHPA، اظهار داشت: این همکاری به ما فرصتی منحصر‌به‌فرد می‌دهد تا به بررسی اثرات جوی و فرآیند‌های تولید نیرو مرتبط با سلول‌های سوختی هیدروژنی بپردازیم و به ما امکان می‌دهد یافته‌های علمی را به استفاده عملیاتی تبدیل کنیم.

این نانوشبکه که قرار است به مدت یک سال در منطقه کانتون WSMR - محل زندگی انبوهی از حیات وحش - کار کند، داده‌ها و بینش‌های مهمی را در مورد عملکرد این فناوری انرژی نوآورانه جمع آوری می‌کند.

بیلی بر اهمیت این نمایش تاکید کرد و خاطرنشان کرد که ژنراتور‌های دیزلی سنتی اغلب برای مکان‌های حساس به محیط زیست قابل دوام نیستند.