Paliwowa rewolucja na polu walki? Taktyczny pojazd z napędem wodorowym

Nad procesem badań i testów tego pojazdu czuwa zespół złożony z Non-Primary Power Systems, US Army Tank Automotive Research Development and Engineering Center (TARDEC). Zbudowany w stosunkowo krótkim czasie 5 miesięcy pojazd będzie obecnie testowany przez żołnierzy US Army w warunkach poligonowych.

Cechą charakterystyczną nowego napadu jest to, że nie wytwarza on dymu, nie powoduje hałasu, wydzielania zapachu lub zwiększonej sygnatury cieplnej. Zaleta to również niewielkie zanieczyszczenie powietrza. Ale przede wszystkim nowy napęd pozwala na uzyskanie wysokiego momentu obrotowego m.in. dającego wysokie możliwości w zakresie mobilności pojazdu w różnym terenie.

Zastosowane wodorowe ogniwa paliwowe mogą dostarczyć do dwóch litrów wody pitnej po godzinie pracy tego układu. Kiedy sam pojazd stoi, może wygenerować do 25 kW mocy ciągłej lub do 50 kW mocy szczytowej. Jest to więc dobry sprzęt dla wojsk specjalnych lub rozpoznania.

Według TARDEC armia otrzymując do testowania nowe pojazdy oraz mając w perspektywie zastosowanie nowego napędu w innych wozach, rekompensuje poniesione w wysokości 2,2 mld USD nakłady, które wcześniej przekazała m.in. do GM na badania nad ogniwami paliwowymi. To armia ma ocenić przydatność takiego rozwiązania do użycia na współczesnym polu walki.

Napędzający silniki elektryczne prąd generowany jest w wyniku reakcji elektrochemicznej. Niezbędny do tego wodór można uzyskać albo z przewożonych zbiorników zawierających jego sprzężoną postać lub poprzez wyodrębnienie z wody.

Do procesu oddzielenia wodoru od wody wymagane jest posiadanie odpowiedniej energii. Może ona pochodzić ze źródeł odnawialnych (energia słoneczna, wiatrowa itp.) lub powstać w wyniku spalania istniejących paliw (benzyna, ON, propan, gaz ziemny). Obecnie dokonuje się analizy kosztów użycia konkretnego źródła. Sam proces oddzielenia wodoru nie jest jedynym problemem, dochodzi do tego brak odpowiednich stacji jego tankowania. W planach armii jest przechowywanie wodoru w kontenerach ISO.

Koszty to również zabudowanie ogniwa paliwowego (są one również modularne – łatwo demontowane), składającego się ze stosów płytek i membran pokrytych platyną. W pierwotnie prezentowanym rozwiązaniu zawarto ok. 80 gramów platyny, co już kosztuje tysiące dolarów. Ale obecnie udało się zredukować tą ilość do 10 gramów. Opracowanie współczesnych silników benzynowych czy diesla trwało latami. Obecnie w  GM podobną rafinację z wodorowych ogniw paliwowych wykonano, w ciągu zaledwie kilku miesięcy.

Dalsze prace zmierzają do obniżenia kosztów i zapewnia wymaganej trwałości, niezawodności i wysokiej wydajności. W nowej technologii zastosowano wiele odkryć i  wyników badań z ostatnich lat m.in.  przy projektowaniu zaawansowanych pomp, sprężarek, czujników, które współpracują z technologią ogniw paliwowych.

Ogniwo paliwowe wytwarzają od 80 do 90 kW mocy, która może wzrosnąć do 130 kW po dodaniu baterii buforowej. Zasięg demonstratora to obecnie ok. 150 mil.

Samą konstrukcję pojazdu również zmodyfikowano poprzez jej wzmocnienie, ulepszenie zawieszenia oraz zamontowanie 37 calowych opon terenowych.

GM zamierza w niedalekiej przyszłości zaoferować nową technologię na rynku cywilnym, ale uzależnione to będzie również od niezależnych od firmy czynników, takich jak powszechna dostępność stacji tankowania.

Dla wojska nowe technologie dotyczące nie tylko nowego rodzaju napędu, ale i zapewnienia odpowiedniego bilansu mocy są obecnie bardzo ważne. Nasycenie pojazdów elektroniką, wzrost ich masy oraz wymagana od nich duża mobilność powodują, że szuka się alternatywnych a przy tym i ekonomicznych rozwiązań. Ważne jest tu również by nowa technologia dawała lepsze parametry, niż obecnie stosowana tak, by chociaż częściowo wyeliminować istniejące zagrożenia z nią związane.

Nowoczesne technologie od zawsze były w obrębie zainteresowania różnych armii na świecie. Szczególnie duże nakłady na badania i rozwój w tym obszarze rok rocznie przeznaczają Siły Zbrojne USA, gdzie priorytetem jest osiąganie na każdym możliwym poziomie przez systemy przeznaczone do walki lub wsparcia działań przewagi nad potencjalnym przeciwnikiem. Obecnie ten proces jest o tyle ważny, że państwa uważne za potencjalnych agresorów (jak Chiny i Rosja) również dysponują coraz bardziej nowoczesnym uzbrojeniem a inne „niebezpieczne” kraje (Korea Północna, Iran) mogą użyć znacznych ilości mniej zaawansowanego, ale też skutecznego sprzętu (rakiet różnych klas, zasięgu i możliwości oddziaływania). Do tego dochodzi nowe zagrożenie w postaci cyberataku.

Uzyskanie przewagi technologicznej nad przeciwnikiem jest wiec ważne nawet tam gdzie nie ma bezpośredniego, kinetycznego na niego oddziaływania.

W ten sposób powstają takie rozwiązania, jak nowe np. rodzaje napędu. Uzyskiwanie korzystnego bilansu mocy w stosunku do coraz większych mas własnych i wymagań co do możliwości transportu przez pojazdy wojskowe jest bardzo ważne. Przy tym nowe napędy powinny charakteryzować się również ekonomicznością użycia, cichą i bezawaryjną pracą oraz być w stanie osiągać długie okresy pracy bez jakiekolwiek formy ingerencji z zewnątrz.