Precio del combustible
Las baterías más recientes (arriba) y el funcionamiento más eficiente de sistemas como los generadores móviles (abajo) promueven la eficiencia energética.
Dado que las reservas de combustibles fósiles son limitadas y su costo es alto, el ejército está buscando alternativas a los métodos actuales de suministro de sus bases y equipos al teatro de operaciones (teatro de operaciones). Veamos cómo la industria contribuye a la promoción de la innovación en esta área.
"Desde 2001 en Irak y Afganistán, más de 3000 los soldados estadounidenses y los soldados por contrato perdieron la vida o resultaron heridos al atacar columnas de suministro de combustible y agua", según estadísticas del Ministerio de Defensa.
Sin embargo, reducir el consumo de combustible en 10% durante cinco años permitiría a 35 salvar la vida y la salud de los soldados de las columnas de suministro de combustible durante el mismo período; Estos datos se tomaron de un estudio de la compañía de auditoría Deloitte, publicado en el año 2009. Por el momento, no se presentaron datos para el período 2009-2014 años para pérdidas asociadas con las columnas de suministro de agua y combustible.
Antes de esto, se estimaba que en cada uno de los convoyes de combustible 24 había uno herido o muerto. Por ejemplo, en 2007, solo en Irak y Afganistán, el Ejército de los EE. UU. Realizó convoyes de combustible 6030. Esto ha llevado a la aparición de un nuevo proyecto de ley presentado al Senado este año, la Ley de Seguridad Energética 2014 del Ministerio de Defensa, que tiene como objetivo ayudar a las operaciones militares a ser más eficientes en el uso de la energía y a depender menos de los combustibles fósiles.
El objetivo no es solo ahorrar dinero en el presupuesto del Pentágono, sino también reducir la necesidad de convoyes de combustible y, en última instancia, reducir los riesgos para el personal militar.
El Departamento de Defensa de los Estados Unidos es actualmente el mayor consumidor de combustible, que necesita alrededor de 90 millones de barriles de petróleo, con un valor de casi 15 de miles de millones de dólares al año. 75% de esta cantidad se destina a satisfacer las necesidades de las tropas activas, y para 2025, se planea aumentarla en 11%.
Trabajo en equipo
No solo los Estados Unidos prestaron gran atención no solo a la eficiencia del combustible, sino también a la llamada "energía inteligente". En 2012, la OTAN creó un grupo de trabajo para identificar las soluciones de ahorro de energía más prometedoras e iniciar proyectos multinacionales para coordinarlas. La OTAN también consideró la posibilidad de integrar el concepto de energía inteligente en los documentos que definen la estrategia y los estándares de la alianza.
Después de la reunión en mayo 2012, se creó el Equipo de Energía Inteligente SENT (Smart Energy Team), financiado por el programa de la OTAN Ciencia para la Paz y la Seguridad. El grupo está dirigido por el Centro Lituano de Seguridad Energética de la OTAN y el Departamento Conjunto para el Medio Ambiente de las Fuerzas Armadas de Suecia. El grupo incluye expertos de ocho países, incluidos seis aliados (Canadá, Alemania, Lituania, los Países Bajos, el Reino Unido y los Estados Unidos) y dos socios (Australia y Suecia).
"Queremos que los soldados y los comandantes comprendan que los ahorros de energía tienen un impacto directo en la seguridad y la vida de los soldados", dijo Susan Michaelis, oficial de energía inteligente en la sede de la OTAN. "Libera recursos para la misión principal de la OTAN, que actualmente está dirigida a proteger los convoyes de combustible".
Añadió que SENT está considerando acuerdos de estandarización de la OTAN sobre "energía inteligente", que deberían incluir la instalación de medidores de flujo inteligentes en los campamentos militares existentes; diseño general de futuros campamentos; formación y participación de expertos; entrenamiento general incluido en el curso de entrenamiento militar general; y un plan para alentar a los oficiales que han logrado reducir el consumo de combustible ".
Gastos generales totales
El ejército de los EE. UU. Y la OTAN realizaron cálculos del costo del combustible denominado FBCF (costo del combustible completamente cargado), que tiene en cuenta todos los factores operacionales en la cadena de suministro de energía, incluidos el transporte, la infraestructura, los recursos humanos, el mantenimiento, la seguridad y el almacenamiento de energía.
En consecuencia, pasar un galón (3,785 litros) de combustible a través de toda su cadena de suministro con un valor de hasta 3,50 dólares en un pozo de los Estados Unidos (77 centavos por litro) puede alcanzar precios superiores a los 100 dólares por galón (22 dólares por litro) después de la entrega al Norte avanzado. Afganistán oriental.
Según estos cálculos, las fuentes de energía alternativa y las soluciones de energía inteligente que no pueden ser financieramente competitivas en la vida cotidiana debido a sus altos costos de capital iniciales se están justificando cada vez más en el campo de batalla.
Doug Morehead, CEO de Earl Energy, dijo que "para ser honesto, cuando empiezas a pagar 15 por un galón, gran parte de la nueva tecnología tiene sentido".
De hecho, si un sistema combinado para generar energía solar y almacenamiento de energía de reserva no es económico para el hogar y la vida, entonces es invaluable cuando se implementa en el ejército, especialmente si lo observa con todos los componentes en el FBCF.
En junio, el ejército holandés hizo una demostración de una tienda de campaña cubierta con células solares en los ejercicios 2013 de logística de la OTAN en Eslovaquia en junio. El ejército ya ha instalado 2013 metros cuadrados de paneles solares en Mazar-i-Sharif en Afganistán, que actualmente generan 480 kWh. Según un experto en energía del Ejército de los Países Bajos, el teniente coronel Harm Renes, "la inversión ya se ha justificado".
En línea con las tendencias.
El Departamento de Defensa de los EE. UU. Organiza competencias anuales del Defence Technology Technology Challenge (DETC) en tecnologías de energía defensiva para estar en línea con las últimas tendencias en energía inteligente y seleccionar aquellas que podrían avanzar para ayudar a los militares a reducir significativamente su dependencia de los minerales. combustible El Pentágono ha asignado a 9 miles de millones de dólares en programas de eficiencia energética para los años 2013 - 2017.
En noviembre, 2013 fue seleccionado por Sierra Energy con su planta de energía FastOx como ganador de la competencia DETC 2013 celebrada como parte de la reunión anual sobre energía de defensa.
El presidente de Sierra Energy, Mike Hart, dijo: “El ejército de los EE. UU. Tiene toda una dirección que se ocupa de la gestión de residuos y los problemas de reducir la dependencia de los combustibles fósiles, ya que esto los hace estratégicamente vulnerables. Una solución que puede generar su propia energía afecta significativamente varios aspectos, entre ellos, mayor seguridad, independencia y sostenibilidad ambiental ".
“Nuestra tecnología que convierte la basura en combustible en 2009 fue identificada como un año clave y, por lo tanto, el centro de pruebas de energía renovable del Ministerio de Defensa la incluyó en su lista de prioridades. "En algunos casos, al procesar 10 toneladas de basura, podemos producir aproximadamente 500 kWh de electricidad sin interrumpir su suministro".
Instalación FastOx de Sierra Energy
Escoria no alcalina
Acerca de esta tecnología en pocas palabras. Se inyectan oxígeno y vapor, calentando los residuos a 2200 ° C (sin quemar); Esto permite el uso de cualquier material, siempre que contenga carbono. Cualquier metal residual, ceniza o sustancias inorgánicas se funden en un líquido, que se drena al fondo, lo que permite la reducción de metales. El resto está en forma de escoria sin fundir, que se puede utilizar para pavimentar carreteras. Dos gases producidos (70% de monóxido de carbono y 30% de hidrógeno) van a las celdas de combustible que solo liberan calor y agua.
"Este sistema modular se puede abandonar en cualquier área", señaló Hart. El sistema se está finalizando actualmente para que se pueda empaquetar en seis a siete contenedores ISO estándar para un despliegue rápido y fácil.
Lo más probable es que la tecnología de celda de combustible sea la opción preferida, que reemplazará los generadores diésel en el campo, especialmente en unidades pequeñas. El Instituto Alemán de Tecnología Química Fraunhofer está desarrollando una celda de combustible portátil de hidrógeno para las fuerzas armadas alemanas, que es capaz de generar electricidad con una capacidad de 2 kW. El sistema utiliza la energía solar para separar el agua en oxígeno e hidrógeno.
Sin embargo, el gerente de proyecto en Eniquest, una compañía de energía independiente australiana, Chris Andrews, comentó sobre el interés general en los sistemas de combustible alternativo y el mayor uso de energía renovable: "Nuestra experiencia en el mercado militar demuestra que con la tecnología actual, la necesidad de movilidad, transporte simplificado, instalación rápida, simplicidad , la fuerza y la previsibilidad del suministro superan los beneficios de reducir el uso de combustibles fósiles ".
Eniquest suministra al ejército afgano varios alternadores silenciosos y estaciones de distribución de energía de CA y CC. Andrews señaló: "Las mejoras en la tecnología, especialmente en la tecnología de almacenamiento de energía / batería, que pueden competir con la energía específica de los combustibles fósiles, serán importantes para evitar el uso de combustibles fósiles en aplicaciones militares".
Goles inmediatos
En el momento, a medio y largo plazo, se puede hacer énfasis en eliminar gradualmente la dependencia de los combustibles fósiles, el objetivo inmediato es reducir significativamente su uso a través de una variedad de métodos.
Un enfoque es aumentar la eficiencia de los generadores que ya están en el teatro. Earl Energy firmó recientemente un contrato con el Departamento de Defensa para el programa Mobile Hybrid Energy Systems (MEHPS) Mobile Hybrid Energy Systems, que podría llevar a la compra de unidades FlexGen alrededor de 50. La tecnología del sistema fue adoptada previamente por la Infantería de Marina, que, en 2010, probó un prototipo en un 6 kW en funcionamiento. Luego se anunció que esta tecnología reducirá el consumo de combustible en el campo de batalla en más del 80%.
Durante las pruebas en Afganistán, el sistema Earl Energy FlexGen permitió que los generadores funcionaran de tres a seis horas al día en lugar de la operación anterior durante todo el día.
"Esto es un reflejo de cómo la producción de energía ineficiente en el campo de batalla en la etapa actual se equipara a todas las tecnologías que tenemos", dijo Morehead. “Las redes eléctricas están diseñadas para la generación de energía pico, ya que uno nunca puede asumir que el ejército no tiene energía disponible para respaldar sus operaciones. Y lo mismo, desafortunadamente, se aplica a un sistema como, por ejemplo, un generador. Trabajan las 24 horas en este espacio operativo, 365 días por año, independientemente de si se necesita energía o no. Es como un automóvil que nunca atascas, incluso cuando no lo usas ".
El sistema híbrido FlexGen utiliza un generador diesel automatizado con capacidades de inicio y parada que se combina con fuentes de energía renovables y un gran dispositivo de almacenamiento de energía. El generador funciona a plena capacidad y, cuando hay una potencia excesiva, carga las baterías. Si las baterías están suficientemente cargadas y hacen frente al consumo de electricidad, el generador se apaga. Durante las pruebas en Afganistán, el sistema permitió que el generador funcionara de tres a seis horas al día con una economía de combustible promedio de más del 50%.
Earl Energy es actualmente el contratista principal de la Infantería de Marina y está desarrollando el sistema de energía portátil de próxima generación con 10 kW. La compañía vendió sistemas 12 para la operación de prueba; en perspectiva, los nuevos contratos contemplan la adquisición de sistemas FlexGen hasta 50.
La energía se está mejorando.
El Departamento de Defensa británico tiene el sistema inteligente de gestión y almacenamiento de energía Power FOB, que permite la introducción de fuentes renovables y tecnologías de ahorro de energía. El sistema le permite ahorrar hasta 30% de combustible debido a la acumulación de energía producida por los generadores diésel y los paneles solares, y redistribuirla en el momento adecuado a los consumidores correctos.
Todas estas tecnologías se basan en soluciones avanzadas de almacenamiento de baterías; En este caso, las fuentes de energía renovable pueden volverse verdaderamente desplegables.
Morehead agregó: "La necesidad diaria de kilovatios por hora del soldado aumenta constantemente a medida que lleva más consumidores de energía que nunca antes. Un soldado moderno necesita 10 veces más energía que 15 hace años ".
La compañía británica Lincad produce una línea de baterías de iones de litio inteligentes con fuente de energía de iones de litio (LIPS). Su modelo LIPS 5 se ha convertido en el más exitoso en el catálogo de la compañía; Se entregaron más piezas de 17 500 al Departamento de Defensa británico y a otros clientes de todo el mundo. Como señaló un ejecutivo de la compañía: “La primera batería de LIPS se lanzó en el año 2000, pesaba aproximadamente 3,5 kg y tenía una capacidad de 12 Ah. El nuevo modelo LIPS 10 pesa lo mismo, pero tiene una capacidad 23 Ah, lo que reduce drásticamente la carga logística para el soldado ".
Junto con el suministro de baterías recargables de larga duración, Lincad también fabrica una línea de dispositivos de carga. Un portavoz de la compañía dijo que "en los últimos años, la tecnología de almacenamiento de energía solar se ha desarrollado rápidamente y, por lo tanto, han aparecido las soluciones de Solar Charger y Power Scavenger de Lincad. También había una necesidad de carga móvil de los coches mientras se conduce. Los vehículos ya están generando energía de sus generadores y esto se implementa en el cargador DC Vehicle Charger DC de Lincad. La aparición de estos cargadores significa que los usuarios no necesitan llevar muchas baterías ".
A veces, los soldados llevan consigo hasta 10 kg de baterías que necesitan recargarse, y la gran capacidad de las baterías y las soluciones flexibles para cargarlas reducen la necesidad de volver a la base, lo que puede afectar positivamente el desempeño de una misión de combate.
Materiales utilizados:
www.shephardmedia.com
www.earlenergy.com
www.sierraenergycorp.com
www.lincad.co.uk
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