תא דלק לשימוש צבאי

תא דלק הוא מחולל כוח חלופי, הוא הופך אנרגיה כימית לאנרגיה חשמלית ישירות, ללא מדרגות ביניים, ללא חלקים נעים וללא אובדן משמעותי בתחום האנרגיה. משמעות הדבר הוא נצילות גבוהה, ולכן הוא מקור יעיל של כוח. הרבה חדשנות ופטנטים הושקעו בפיתוח מערכות אנרגיה מסוג DMFC, מה שהופך את תאי הדלק של SFC, לקל משקל אך רב עוצמה, ונחשב כפלא מיזעור וכמקור אנרגיה לטווח ארוך.

תהליך העבודה של תא הדלק

תאי דלק אלו מטעינים את המצברים באופן אוטומטי לחלוטין, בקר הטעינה המשולב באופן קבוע מנטר את רמת הטעינה של סוללות. כאשר מתח הסוללה יורד אל מתחת לרמה מוגדרת מראש, תא הדלק מופעל באופן אוטומטי וטוען את הסוללה. ברגע שהסוללה טעונה, תא הדלק מפסיק לטעון את הסוללה ונכנס למצב STANDBY

כתוצאה מכך הכח המופק מהסוללה אמין, רציף, ומפחית את כמות הסוללות הדרושות, ומרחיב את החיים של הסוללות מאז נזקי פריקה עמוקים מנועים.

תא דלק SFC “שותה”

דלק נוזלי

כל תא דלק SFC שעובד בשיטת DMFC (תא דלק מתנול ישיר) – ממיר מתנול נוזלי ישירות לזרם חשמלי. היתרון בפיתוח זה מתאים במיוחד עבור יישומים ניידים, המתנול הנוזלי אגור בתוך מיכלי פלסטיק מוגנים לתנאי סביבה קשים כולל וונדליזם ושימוש אגרסיבי. וכך התוצאה המתקבלת היא דלק קל להעברה ולנשיאה ע”י החייל או המשתמש ובעל עוצמת אנרגיה גבוהה. דוגמא ניתן לראות בתרשים 1 עבור מיכל של 10 ליטר המסוגל לספק 10.

לאחר שהבנו את הפעולה מבלי להעמיק לעיקרון העבודה הכימי ומה שמתבצע בתוך תא הדלק עצמו נוכל לגשת לתיאור יישום מעשי בשימוש צבאי לכוחות תצפית וכוחות מיוחדים שמתכוונים לשהות בשטח זמן רב ולמתקנים שמונחים לזמן רב. מדובר במוצר ירוק, קל משקל, שקט וחסר חתימת חום – חשוב לכח צבאי.

תא דלק מספק כוח חשמל עבור כוח לוחם

מערכות אלקטרוניקה מודרניות לחייל העתידי ולחייל בכוחות המיוחדים צורכות יותר כוח חשמל ונדרשות כמויות גדולות של מצברים למילוי משימה. המשמעות לכך, יציאה למשימה עם משקל גדול המונע מן החייל סחיבה של ציוד לחימה אחר עקב בעיית משקל החשיבות של המתקנים האלקטרוניים שיש להפעיל במשימה.

פתרונות קונבנציונליים הם די מוגבלים וסוללות לבדן אינן יכולות לעמוד בדרישות במשימות הרבות היום, החיילים בשטח נאלצים לבצע חילוף סוללות אשר לעיתים הן במשקל ובנפח גדולים ועובדה זו גורמת לחייל לשלב בציוד פחות מים, מזון

ותחמושת – מאחר ויכולת העמסת הציוד שלו למשימה מוגבלת. השימוש בגנרטורים מהווה בעיה מאחר והם דורשים תחזוקה ומייצרים גם רעש וגם חתימות חום אשר חושפים את כוח המשימה בשטח עוין. בהתייחס למודולים סולאריים יש לציין שהם תלויי מזג אוויר וכמות השמש ביממה יחד עם כך שמשקלם הוא גבוה יחסית ולכן, פתרונות אנרגיה – המבוססים על טכנולוגיית – DMFC הם אלטרנטיבה שקטה, קלת משקל, ללא יצירת חתימה לזיהוי.

מערכת הטעינה המחוברת באופן קבוע למצבר המפעיל את ציוד המשימה; כגון מצלמה משקפת ציין לייזר או מרכזיית מצברים המספקת כוח לכל הצרכנים בו זמנית (למשל במשימת תצפית) מאפשרת למלא את המצברים באופן אוטומטי לחלוטין. המערכת בעלת סנסורים המזהים את קיבול המצבר ומכניסים את המטען למצב STANDBY כאשר המצברים במצב “טעון” או בלשון המקצועית “בתחום”.

הודות לצפיפות האנרגיה הגבוהה של דלק מטנול המשמש את המטען (30 פעמים יותר מאשר LEAD ACID BATTERY

ו-7 פעמים גבוהות יותר מאשר סוללות ) החיילים יכולים לשאת לאורך דרך ארוכה מאגר אנרגיה חשמלי במשקל ונפח מינימליים. ניהול צריכת חשמל חכמה מאפשר פעולה היברידית עם מקורות אנרגיה אחרים, כמו-פנלים סולאריים וחשמל של הרכב ועוד.

מערכת כוח לרכב צבאי ומשימות שדה

מערכות תקשורת חישה וביטחון דורשות אספקת חשמל רציפה בשימוש בכוח מכלי רכב צבאי, מנוע הרכב מחויב לעבוד באופן רציף גם הוא ולטעון את המצברים. כך נוצרת שריפת דלק ופליטה של גזים חום ורעש, על מנת למנוע מצב זה ניתן להשתמש בסידרת EMILY בה כל מטען מטעין את הסוללות באופן אוטומטי, 24/7, ובכל מזג אוויר, ללא צורך בהתערבות משתמש.

Power Manager מאפשר שימוש במקורות כוח שונים כמו התא דלק, יריעת סולר רכב או מקור מתח קיר זמין -וטעינה במקביל של עד 4 סוללות. יחידה זו כמובן מפעילה שיקול של “זמינות אנרגיה” ובעדיפות אחרונה משתמשת בתא דלק כמקור הזנה כפי שניתן לראות בתרשים 2.