Moderne soldaten hebben tegenwoordig uitrusting, en al die uitrusting vereist sap. Soms zijn stopcontacten niet zo gemakkelijk te vinden op het slagveld. Met dank aan:SFC Smart Fuel Cell AG

Je hebt dagenlang door onbekend gebied gewandeld op een verkenningsmissie, met de nieuwste technologie van militaire kwaliteit bij elke stap. Je scoutingpeloton komt tot stilstand en je maakt van de gelegenheid gebruik om je laptop tevoorschijn te halen en de bijgewerkte coördinaten terug naar de basis te sturen. Slechts één probleem; de batterij is leeg. Geen paniek, je hebt een Jenny-brandstofcel bij je, een van de vele brandstofcellen die speciaal zijn ontworpen door het in München gevestigde SFC Smart Fuel Cell voor militair gebruik. Met behulp van de stille, draagbare kracht die de Jenny-brandstofcel levert, je kunt de batterij van je laptop opladen en aan het werk gaan.

Brandstofcellen lijken in veel opzichten op batterijen, chemische reacties gebruiken om elektrische energie te produceren. In tegenstelling tot batterijen, echter, brandstofcellen gaan niet dood; zolang er een brandstofbron beschikbaar is, een brandstofcel kan energie blijven produceren.

Het idee om brandstofcellen te gebruiken voor militaire toepassingen is niet nieuw. Artikelen die het onderwerp onderzoeken, gaan terug tot de jaren vijftig, maar zowel de militaire technologie als de brandstofceltechnologie zijn sindsdien aanzienlijk verbeterd. Moderne soldaten gebruiken een verbazingwekkende reeks elektrische apparatuur om hun werk te doen. Nachtkijker, wereldwijde positioneringssystemen en computers zijn slechts enkele van de energieverslindende apparaten die soldaten met zich meedragen in het veld, en betrouwbaar vinden, draagbare stroomvoorziening voor die apparaten is een belangrijk probleem geworden. Batterijen voor die gadgets kunnen 20 pond (9 kilogram) of meer toevoegen aan de lading van een soldaat [bron:MSNBC]. Gelukkig, brandstofceltechnologie heeft ook een lange weg afgelegd, en SFC is een van de bedrijven die de technologie vooruithelpt.

SFC zegt dat zijn brandstofcellen, genaamd Slimme brandstofcellen , bieden verschillende voordelen ten opzichte van oudere brandstofcel- en batterijtechnologie. Voor een ding, ze zijn tot 80 procent lichter, volgens het bedrijf. Een ander voordeel is dat soldaten vervangende brandstofpatronen kunnen dragen om de cel draaiende te houden. Slimme brandstofcellen, zoals de meeste brandstofcellen, werken ook zeer stil, een belangrijk kenmerk voor geheime militaire operaties. In tegenstelling tot veel andere brandstofcellen, Smart Fuel Cells werken bij een vrij lage temperatuur, waardoor ze geschikt zijn voor het dragen van zowel standaard militaire vesten als militaire voertuigen. Lees verder om te ontdekken hoe slimme brandstofcellen al die dingen kunnen doen waar andere brandstofcellen dat niet kunnen.

Wat is er zo slim aan slimme brandstofcellen?

We hebben al gesproken over enkele van de verschillende militaire toepassingen van brandstofcellen, en het bedrijf Smart Fuel Cells (SFC) biedt verschillende brandstofcellen voor verschillende toepassingen. De meest draagbare optie is de Jenny, die ongeveer een pond (0,45 kilogram) weegt en is ontworpen om gedurende lange tijd door een soldaat te worden gedragen. Voor meer energie-intensieve operaties, SFC heeft een grotere brandstofcel gemaakt, genaamd de Emily, ontworpen om door voertuigen te worden vervoerd. Eindelijk, SFC biedt een nog grotere brandstofcel, genaamd de FC 250, voor meer permanente veldinstallaties. Alle drie de opties zijn gebouwd met robuuste behuizingen, functioneren in zinderende omstandigheden en, meest belangrijk, rijden op methanol-brandstofpatronen.

Veel brandstofcellen gebruiken waterstofpatronen om elektriciteit op te wekken, maar waterstof heeft een groot nadeel voor militaire toepassingen; het is explosief. Overeenkomstig, waterstoftankpatronen moeten in stevige, zware tanks om soldaten veilig te houden. SFC's methanolpatronen, anderzijds, lijken veilig te hanteren. Bij het testen, De methanol-brandstofpatronen van SFC werden zelfs geraakt met tracermunitie en ontbrandden niet [bron:SFC]. Als bijkomend voordeel, methanolpatronen zijn zowel lichter als goedkoper dan waterstofpatronen, omdat ze niet zulke robuuste omhulsels nodig hebben. En net als waterstofbrandstofcellen, methanol brandstofcellen produceren geen schadelijke emissies, waardoor ze een veel groenere energieoplossing zijn dan benzinegeneratoren.

Natuurlijk, methanol heeft ook enkele nadelen. Voor een ding, het is niet zo gemakkelijk verkrijgbaar als sommige andere soorten brandstof. Het leger gebruikt gewoonlijk een op kerosine gebaseerde brandstof genaamd JP-8, bijvoorbeeld, hoewel brandstofcellen die JP-8 gebruiken momenteel gevaarlijke emissies produceren, waardoor methanol veiliger wordt, zo niet goedkoper, keuze. Methanol-brandstofcellen zijn ook minder efficiënt dan sommige andere brandstofceltechnologieën zoals polymeer uitwisseling membraan brandstofcellen ( PEMFC's ), hoewel ze nog steeds een betere vermogensdichtheid bieden dan alternatieven zoals loodzuurbatterijen.

Ondanks die nadelen, de Smart Fuel Cell is een handige manier voor soldaten om toegang te krijgen tot stroom in het veld. Soldaten pluggen eenvoudig een oplaadbare batterij in de Smart Fuel Cell en de brandstofcel bewaakt het laadproces, uitschakelen wanneer het niet nodig is. Soldaten kunnen hun apparaten vervolgens van stroom voorzien met behulp van de oplaadbare batterijen. Als een brandstofcel geen sap meer heeft, een soldaat vervangt gewoon de tankpatroon. Een enkele soldaat kan de cartridge vervangen op zelfs de grootste brandstofcellen die door SFC worden aangeboden, waardoor Smart Fuel Cell-operatie een vrij pijnloos proces is. Onderzoekers van bedrijven als Adaptive Materials Inc. en laboratoria zoals het Pacific Northwest National Laboratory maken brandstofcellen voortdurend lichter, krachtiger en flexibeler, dus houd nieuwe innovaties en toepassingen voor brandstofcellen in de gaten [bronnen:MSNBC, Hutchinson].

Blijf lezen voor meer brandstofcellinks die u misschien leuk vindt.

Opladen in Battle

Brandstofcellen blijken een geweldige manier te zijn om energie naar afgelegen locaties te brengen, maar batterijen spelen nog steeds een cruciale rol bij het aandrijven van de apparaten van soldaten. En net als brandstofcellen, batterijen worden voortdurend verbeterd. Een voorbeeld is de BA-5390, een oplaadbare batterij van 1,4 kilogram die 60 procent meer capaciteit biedt dan oudere eenheden (hoewel de oudere eenheden een beetje lichter zijn). Die extra capaciteit vertaalt zich uiteindelijk in minder gewicht voor soldaten; een missie die voorheen zeven 2,25-pond (1 kilogram) batterijen vereiste, vereist nu slechts drie BA-5390's, een gewichtsvermindering van 6 pond (bijna 3 kilogram) [bron:Thompson].

Veel meer informatie

Gerelateerde HowStuffWorks-artikelen

• Hoe brandstofcellen werken
• Wat is het verschil tussen een brandstofcelvoertuig en een waterstof-on-demand voertuig?
• Hoe batterijen werkenHoe de Future Force Warrior zal werken
• Hoe militaire robots werken

bronnen

• Defensie-update. "Draagbare stroom- en brandstofcellen voor Soldier-systemen - bij Soldiertech 2007. (1/22/2010) http://www.defense-update.com/events/2007/summary/soldiertech07_power.htm
• Zuigzoen, Katleen. "Leger om soldaten te voorzien van nieuwe draagbare stroombronnen." Defensiesystemen. 4 augustus 2009. (1/22/2010) http://defensesystems.com/articles/2009/08/03/army-to-provide-solders-with-new-portable-power-sources.aspx
• Hutchinson, Alex. "Draagbare brandstofcel draait op militaire vliegtuigbrandstof om dieselvrachtwagens aan te drijven." 12 december 2007. (1/22/2010) http://www.popularmechanics.com/science/research/4236742.html
• Keller, John. "Militair brandstofcelonderzoek voor lichtgewicht energieopslag is het doel van UltraCell." Militaire en ruimtevaartelektronica. 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 -doel-van-UltraCell-contract/
• Matthijs, Willem. "Gevoed voor groei." DefensieNieuws. 5 oktober 2009. (1/22/2010) http://www.defensenews.com/story.php?c=FEA&s=TEC&i=4307552
• Het Milwaukee-journaal. "'Chemische' elektriciteit schijnt als een toekomstige stroombron." 15 okt. 1959. (1/22/2010)http://news.google.com/newspapers?id=4A0kAAAAIBAJ&sjid=zyUEAAAAIBAJ&pg=3577, 4072411&dq=brandstofcel+militair&hl=nl
• MSNBC. "Power cell wint een prijs van $ 1 miljoen." 6 okt. 2008. (1/22/2010)http://www.msnbc.msn.com/id/27055776/wid/6448213
• Slimme brandstofcel. "Draagbare kracht voor langere missies." (1/22/2010)http://www.sfc.com/en/man-portable.html
• Slimme brandstofcel. "SFC-tankpatronen in defensietoepassingen." (1/22/2010)http://www.sfc.com/en/man-portable-fuel-cells-fuel-cartridges.html
• Thompson, Edric. "Verbeterde batterijtechnologie zit ongeordend in legerinventarissen." Amerikaanse leger. 18 juni 2009. (1/22/2010) http://www.army.mil/-news/2009/06/18/22916-improved-battery-technology-sitting-unordered-in-army-inventory/