Slik kan Forsvaret bruke batterier smartere
Ny batteriteknologi kan spare både liv, penger og miljø sier FFI-forsker Sissel Forseth.
Det finnes teknologi som kan redusere kostnader, spare miljøet, gi våre styrker bedre utholdenhet i felt og gjøre det vanskeligere for fienden å oppdage dem. Vi må bare ta den i bruk.
Det er den klare beskjeden fra sjefsforsker Sissel Forseth ved FFI. Hun har doktorgrad i uorganisk kjemi og har jobbet ved FFI i over 25 år, blant annet med nye ubåter, autonome undervannsfarkoster og ikke minst med batteriteknologi og batterisikkerhet.
Forseth er en av forskerne som nå er i gang med et nytt prosjekt der FFI og Forsvaret skal identifisere og teste ut «forbedrede løsninger for strømforsyning».
Nye løsninger
Ett av eksperimentene skal foregå på Rygge flystasjon. Her tester FFI og Luftforsvaret hvordan ny teknologi kan brukes til baseforsvar og overvåking.
Kontaineren og utstyret som brukes er i dag koblet på strømnettet.
Strømforsyningsprosjektet skal utvikle og teste løsninger som gjør at systemet fortsetter å virke også ved langvarige strømbrudd. Og løsningene skal redusere avhengigheten til store tunge dieselaggregater.
I tillegg skal prosjektet forsøke å finne ut hvordan spesialsoldater kan kvitte seg med de tunge batteripakkene de bærer rundt på i dag.
– Soldater i dag har mange sensorer og annet utstyr som trenger strøm. Vi skal se på om små brenselceller, eller andre løsninger for produksjon av strøm kan gjøre soldatlivet lettere, sier Forseth.
Tre fluer i en smekk, minst
Målet med prosjektet er først og fremst bedre operativ evne og reduserte driftskostnader. Men at teknologien de skal teste ut i prosjektet kan og vil ha miljøgevinster er Forseth ikke i tvil om. Hun mener presset på «det grønne skiftet» i det sivile samfunn også gir muligheter for Forsvaret.
– Vi kan bruke eksisterende, miljøvennlig teknologi og gjøre tilpasninger slik at Forsvaret kan bruke den for å øke kampkraften. Dette er ikke noe vi behøver å drive frem fra bunnen eller finne opp på nytt, argumenterer Forseth.
Hun savner en helhetlig tilnærming til problemstillingen i Forsvaret.
– Hvis det går i en retning hvor fossilt drivstoff blir mindre og mindre tilgjengelig, vil det blir en ulempe og ekstrakostnad for Forsvaret om ikke vi også omstiller. Her er det viktig med langsiktig tankegang og systematisk arbeid. Vi ved FFI står klare til å hjelpe til.
Batteriforskerens tips til prosjekter som vil gi både miljøgevinster og operative fordeler:
- Nytt batteri i stridsvogner
CV90 og andre tunge, militære kjøretøyer bruker i dag blybatterier. Ved å erstatte blybatteriene med litium-ionbatterier kan vognen få større utholdenhet i operasjoner som krever at hovedmotoren er av. Alternativt kan vognen ha en større mengde nyttelast uten at det går ut over manøvreringsegenskapene.
- Bytt ut dieselaggregater med brenselceller
Militærleirer og kommandoplasser bruker mye energi. I dag brukes gjerne konteinere med dieselaggregater, blant annet i operasjoner utenlands. Aggregatene durer og går, uansett hvor mye strøm en base bruker. Det gir støy, klimagassutslipp og lokal forurensing.
Aggregatene kan byttes ut med brenselceller. En brenselcelle omformer kjemisk energi direkte til elektrisk energi (se fakta/grafikk). De støyer mindre, og i det tilfellet hvor brenselcellen er av typen hydrogen/luft slipper den bare ut vann. Den samme teknologien er alt i bruk i hydrogenbiler.
En forbrenningsmotor utnytter ca. 35 prosent av energien som finnes i diesel. Brenselceller ligger i dag mellom 40 til 60 prosent energiutnyttelse og har i tillegg få eller ingen bevegelige deler. Det vil kutte drivstofforbruk og redusere behovet for vedlikehold av aggregatene.
Teknologien kan også brukes av mindre og desentraliserte styrkeenheter som inngår i mange forsvarskonsepter. I felt skal du være mest mulig uavhengig av etterforsyninger. Hvis soldatenes behov for etterforsyning av drivstoff reduseres, vil det gjøre styrkene mer mobile og robuste.
Omfattende bruk av brenselceller som går på hydrogen og luft, ligger trolig et stykke frem i tid. Til dette kreves et nett med sivile tankestasjoner for hydrogen. Dette er ikke infrastruktur forsvaret selv kan bygge. Og så må det vurderes nøye om transport av hydrogen i felt er praktisk mulig og forsvarlig.
- Hybride skip
Marinen har også et stort potensiale for reduksjon av klimagassutslipp. Ved å erstatte det tradisjonelle fremdriftssystemet med Li-ionbatteri og dieselaggregat, vil drivstoff-forbruket bli redusert. Skipene vil også kunne ha mulighet til å operere med lavere signatur som igjen gjør dem vanskeligere å oppdage.
Å hybridisere marinen er selvsagt ikke gjort i en håndvending. Dette vil krever spesialtilpasninger. Et Li-ionbatteri inneholder alt som trengs for å underholde sin egen brann og batteriet må derfor plasseres slik at det er godt beskyttet mot innkommende våpen.
US Army tester hydrogen-truck
De siste tiårene har hæren i USA investert 27 milliarder kroner i brenselcelle-teknologi. Blant annet har Tank Automotive research and Engeneering Center (TARDEC) utviklet en hydrogen-truck kalt ZH2 i samarbeid med General Motors. Denne er blitt testes ut til militært bruk siden 2017.
Fordi ZH2 drives av en hydrogen-brenselcelle, er den stillere og har lavere varmesignatur enn en bensin eller dieseltruck. Det gjør den vanskeligere å oppdage. ZH2 kan eksportere opptil 25 kW strøm til soldatene som bruker den, og kan dermed erstatte generatorer. Og den slipper kun ut vann. Hver time produserer brenselcellen ca. 7,5 liter drikkbart vann.
Hæren i USA vurderer å ta i bruk brenselceller også på andre kjøretøyer. De har dessuten startet et forskningsprosjekt for å utvikle nye, lettere brenselceller som kan bæres og brukes av soldater i kamp, for å lade opp nattbriller, droner, termiske kameraer og annet utstyr.
