تطوير مولد كهربائي محمول يعمل بخلايا الوقود الهيدروجينية

طوّر مختبر أبحاث البحرية الأميركية نموذجًا أوليًا لمولد كهربائي محمول يعمل بخلايا الوقود الهيدروجينية، لتعزيز قدرات التخفي والاستعداد لدى قوات مشاة البحرية في العمليات الحربية الاستكشافية.

ووفق بيان صحفي حصلت عليه منصة الطاقة المتخصصة (مقرّها واشنطن)، يُطلق على هذا النموذج اسم "وحدة طاقة الهيدروجين الصغيرة" (H-SUP)، ويُقدّم حلًا منخفض البصمة لتوليد الكهرباء.

ويتميز المولد الكهربائي بطاقة أكبر لكل وزن مقارنةً بالبطاريات، وبصمات صوتية وحرارية أقل من مولدات الاحتراق.

وأوضح مختبر أبحاث البحرية الأميركية أن استعمال الهيدروجين في التطبيقات الرئيسة يُمكن أن يؤدي إلى زيادة الكفاءة الكهربائية وكثافة الطاقة، وزيادة المدى التشغيلي، وتقليل البصمة الحرارية والسمعية، وتقليل متطلبات الصيانة.

وحدة طاقة الهيدروجين الصغيرة

يتميز نظام "وحدة طاقة الهيدروجين الصغيرة" من مختبر أبحاث البحرية الأميركية، بطاقة أكبر لكل وزن مقارنةً بالبطاريات، وبصمات صوتية وحرارية أقل من مولدات الاحتراق، وفق التفاصيل التي اطّلعت عليها منصة الطاقة المتخصصة.

وقال الباحث الرئيس في مختبر أبحاث البحرية الأميركية كيفن كرونين: "هذا النظام أكثر من مجرد نظام كهرباء، بل هو قدرة تدعم العمليات الموزعة وتوسع نطاق المهام.. هذه قيمة إستراتيجية".

وأضاف: "في مختبر أبحاث البحرية الأميركية، ندعم التحديث طويل المدى، ونعمل جنبًا إلى جنب مع المستخدمين النهائيين في مختلف الخدمات.

وأشار إلى أن استثمارهم اليوم مع قوات مشاة البحرية في الطاقة منخفضة البصمة يهدف إلى رسم مستقبل أسلوب قتالهم بشكل أكثر استقلالية وكفاءة، وبعبء لوجستي أقل.

من جانبه، قال محلل العلوم والتقنية في مكتب الطاقة الاستكشافية (E2O)، التابع لسلاح مشاة البحرية الأميركية، جوشوا آشلي: "تُعد ملاحظات المقاتل عنصرًا أساسيًا في عملية تطوير التقنية، وستُستعمل لتحديد المتطلبات وأنشطة البحث والتطوير المستقبلية".

وأضاف: "يعمل مكتب الطاقة الاستكشافية بوصفه حلقة وصل بين المقاتل والمختبر؛ حيث يوفر ملاحظات لتحسين النظام وتسريع عملية الاستحواذ".

كما قال آشلي: "إن نظام وحدة طاقة الهيدروجين الصغيرة ليس مبتكرًا فحسب، بل يزيد من فتكنا من خلال الحفاظ على إمدادنا بالكهرباء، مع صعوبة العثور علينا".

وأضاف: "نضمن أن تلبي هذه التقنية احتياجات مشاة البحرية على الأرض: طاقة هادئة وفاعلة وموثوقة تدعم العمليات الاستكشافية".

البحث والتطوير في تقنية خلايا الوقود

وفق المعلومات لدى منصة الطاقة المتخصصة، أنشأ سلاح مشاة البحرية مكتب الطاقة الاستكشافية لإجراء البحث والتطوير في التقنيات، التي يُمكن أن تُحدث فرقًا بين نجاح المهمة وفشلها، مع تقليل استهلاك الطاقة بهدف زيادة المدى والاستمرارية والفتك.

ومن خلال تقييم نظام "وحدة طاقة الهيدروجين الصغيرة" في السيناريوهات التشغيلية، يعمل فريق مختبر أبحاث البحرية الأميركية ومكتب الطاقة الاستكشافية، على تقليل المخاطر، وتسريع تطوير متطلبات التقنية التي تزيد من القدرة على التحمل، وتُحسّن استقلالية الوحدات الصغيرة.

واختُبر نظام "وحدة طاقة الهيدروجين الصغيرة" ميدانيًا في قاعدة مشاة البحرية كامب لوجون خلال يوليو/تموز 2022، وقاعدة مشاة البحرية الجوية يوما في فبراير/شباط 2025، ومنطقة تدريب مشاة البحرية بيلوز في مارس/آذار 2025، وفعالية للجيش في فورت بولك مع الفرقة 101 المحمولة جوًا في مايو/أيار 2025، ومؤخرًا في مركز القتال الجوي الأرضي التابع لمشاة البحرية توينتيناين بالمز في مايو/أيار 2025.

وقال الباحث الرئيس في مختبر أبحاث البحرية الأميركية كيفن كرونين: "مهمتنا في مختبر أبحاث البحرية الأميركية هي تطوير العلوم التي تحل مشكلات اليوم مع توقع تهديدات الغد.. خلايا الوقود الهيدروجينية تناسب كلا الفئتين".

ووفق ما رصدته منصة الطاقة المتخصصة، يعمل مختبر أبحاث البحرية الأميركية ومكتب الطاقة الاستكشافية على ترجمة ملاحظات قوات مشاة البحرية، لتحسين النظام من حيث سهولة الاستعمال، والبقاء، والتكامل؛ وهذا يؤدي إلى اعتماده، بدلًا من أن يكون مجرد نموذج أولي.

وأضاف كرونين: "دوري في مختبر أبحاث البحرية الأميركية هو تحويل العلوم المتقدمة إلى قدرات تشغيلية.. لقد بنينا وحدة طاقة الهيدروجين الصغيرة، ليس فقط للعمل في المختبر، بل لخدمة مشاة البحرية في الميدان".

وأكّد أن التعاون مع الشركاء والملاحظات المباشرة من المستخدمين، يدفع مرحلة وضع النماذج الأولية إلى التطبيق العملي.

خلايا الوقود تدعم الجيش الأميركي

طُوّر نظام خلايا الوقود في "وحدة طاقة الهيدروجين الصغيرة" في الأصل للاستعمال في المركبات غير المأهولة؛ إذ يُمكّن المحتوى العالي من الطاقة النوعية للهيدروجين من زيادة مدى هذه الأنظمة وتحمّلها.

وقد ثبت ذلك في برنامج "إتش 2 ستوكر" (H2 Stalker) التابع لقسم الطائرات في مركز الحرب الجوية البحرية، حيث دُمجت خلية الوقود نفسها في "ستوكر في إكس إي 30" (Stalker VXE30)، بحسب ما أفاد به مختبر أبحاث البحرية الأميركية في بيانه.

ونجح "إتش 2 ستوكر" في إتمام العديد من اختبارات الطيران والعروض التوضيحية في ظروف بيئية متنوعة.

وقال الباحث الرئيس في مختبر أبحاث البحرية الأميركية كيفن كرونين: "نسعى جاهدين لتوفير التقنيات للمقاتلين من خلال شراكات حقيقية مع قطاع الصناعة وقيادات الاستحواذ".

وأضاف: "بالإضافة إلى ذلك، يُمكن استعمال خلية الوقود في وحدة طاقة الهيدروجين الصغيرة لتشغيل الطائرات دون طيار، لزيادة قدرتها على التحمل في المهام".

واختتم حديثه قائلًا: "أخيرًا، يُمكن لخلايا الوقود دعم جوانب متعددة من مفهوم مشاة البحرية الأميركية لعمليات القواعد المتقدمة الاستكشافية".

موضوعات متعلقة..

اقرأ أيضًا..

المصدر: