Quân đội Hoa Kỳ triển khai lưới điện nano chạy bằng hydro đầu tiên tại bãi phóng tên lửa White Sands
Hoa Kỳ đã chứng kiến sự ra mắt lớn của lưới điện nano chạy bằng hydro đang hoạt động ngay trước khi kết thúc năm 2024. Lưới điện nano nhỏ gọn và độc lập trong khi có khả năng cung cấp điện trong vòng 15 phút. Chính phủ và các cộng sự của họ đã có kế hoạch triển khai lưới điện nano thứ hai.
Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Kỹ sư Lục quân Hoa Kỳ (ERDC), hợp tác với các đối tác tại Bãi phóng tên lửa White Sands (WSMR), đã công bố lưới điện nano chạy bằng hydro đang hoạt động đầu tiên vào tháng 12 năm 2024.
Sản phẩm tận dụng các công nghệ năng lượng tái tạo để thay thế máy phát điện diesel truyền thống, cung cấp nguồn điện yên tĩnh hơn, bền vững hơn cho các hoạt động từ xa.
Nguyên mẫu lưới điện nano này đại diện cho bước tiến đáng kể về các giải pháp năng lượng sạch, có khả năng thích ứng cho quân đội.
Được thiết kế chú trọng đến độ bền và hiệu quả, hệ thống này hỗ trợ camera giám sát và thiết bị thời tiết khí tượng ở vị trí không có lưới điện.
Hoạt động yên tĩnh của nó phù hợp hoàn hảo với các yêu cầu của nhiệm vụ "canh gác im lặng", đảm bảo hiệu quả ở những khu vực nhạy cảm như WSMR, nơi có thiên nhiên hoang dã nguyên sơ và các địa điểm văn hóa.
Carol J. Bailey, quản lý dự án từ Phòng thí nghiệm nghiên cứu kỹ thuật xây dựng của ERDC, nhấn mạnh bước đột phá này, tuyên bố rằng "Nanogrid chạy bằng hydro cung cấp giải pháp thay thế không phát thải carbon, vừa bền vững vừa hiệu quả cho các hoạt động trong môi trường khắc nghiệt và những địa điểm nhạy cảm".
Nanogrid di động của Sesame Solar thúc đẩy đổi mới năng lượng sạch
Nanogrid được lắp đặt tại WSMR phản ánh những tiến bộ trong các hệ thống năng lượng tái tạo, phù hợp với các phát triển của Sesame Solar, một công ty hàng đầu trong các giải pháp di động ngoài lưới điện.
Nanogrid di động của Sesame Solar tích hợp các tấm pin mặt trời, pin và công nghệ hydro xanh. Các hệ thống này là các đơn vị nhỏ gọn, độc lập có khả năng cung cấp điện chỉ trong vòng 15 phút, khiến chúng trở nên lý tưởng cho các ứng dụng quân sự và khẩn cấp.
Một tính năng chính của công nghệ Sesame là sử dụng một mảng năng lượng mặt trời có thể thu vào và lưu trữ pin để sản xuất hydro xanh thông qua bộ điện phân. Quá trình này loại bỏ sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch đồng thời cải thiện khả năng phục hồi khi xảy ra tình trạng mất điện hoặc hạn chế khả năng tiếp cận lưới điện.
Cơ sở thử nghiệm và ứng dụng rộng hơn
Việc triển khai tại WSMR chỉ là bước khởi đầu. Hệ thống sẽ trải qua thử nghiệm vận hành kéo dài một năm, cho phép các kỹ sư và nhà khoa học thu thập dữ liệu quan trọng về hiệu quả của hệ thống trong điều kiện khắc nghiệt, xa xôi.
Mục tiêu không chỉ là cải thiện hiệu suất của nanogrid mà còn khám phá tính phù hợp của hệ thống đối với các mục đích sử dụng bổ sung, chẳng hạn như cứu trợ thiên tai, cơ sở hạ tầng an ninh biên giới và các cơ sở y tế xa xôi.
Bắt đầu từ đầu năm 2025, một nanogrid chạy bằng hydro thứ hai dự kiến sẽ được triển khai tại Ft. Leonard Wood. Hệ thống này sẽ có các khả năng mở rộng, bao gồm trạm sạc xe điện, chứng minh thêm khả năng thích ứng của công nghệ nanogrid trong nhiều bối cảnh khác nhau.
Bản thân WSMR đang đóng vai trò kép vừa là địa điểm thử nghiệm vừa là đối tác nỗ lực bảo tồn, sử dụng các hệ thống giám sát được cung cấp năng lượng bởi nanogrid để theo dõi động vật hoang dã tại địa phương.
Bằng cách cung cấp năng lượng sạch tránh được sự nhiễu loạn do máy phát điện diesel gây ra, dự án nhấn mạnh tính nhạy cảm với môi trường và nhân lên các ứng dụng tiềm năng của hệ thống trong các lĩnh vực dân sự và quân sự.
Tại sao công nghệ này quan trọng
Sự phát triển sáng tạo này giải quyết một số thách thức cấp bách. Không giống như máy phát điện diesel, vốn ồn ào, thải nhiều carbon và đòi hỏi chuỗi cung ứng nhiên liệu ổn định, lưới điện nano chạy bằng hydro cung cấp một giải pháp thay thế sạch và hiệu quả. Chúng cung cấp sự độc lập về năng lượng, tính bền vững và tính linh hoạt cần thiết cho các hoạt động từ xa, đặc biệt là ở những khu vực mà lưới điện truyền thống không khả thi.
Các hệ thống điện chạy bằng hydro cũng đang được công nhận trên toàn cầu vì khả năng góp phần khử cacbon.
Sản xuất hydro tái tạo, sử dụng máy điện phân chạy bằng các nguồn năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời, bổ sung thêm một công cụ vào kho vũ khí để đạt được các mục tiêu năng lượng sạch. Điều quan trọng là công nghệ mới này phù hợp chặt chẽ với các mục tiêu quân sự về an ninh năng lượng và trách nhiệm với môi trường.
Các mốc thời gian và triển vọng
Việc quân đội áp dụng lưới điện nano chạy bằng hydro báo hiệu một sự thay đổi quan trọng trong chiến lược năng lượng. Trong khi các đợt triển khai hiện tại tập trung vào việc chứng minh khái niệm và thử nghiệm, thì việc áp dụng rộng rãi hơn dự kiến sẽ diễn ra vào giữa những năm 2020, do nhu cầu ngày càng tăng đối với các nguồn năng lượng trung hòa carbon, có khả năng phục hồi.
Sesame Solar đang mở rộng cơ sở lắp đặt từ 55 đơn vị đã có trên toàn cầu, hướng đến các ứng dụng bổ sung trải dài từ phục hồi sau thảm họa đến các lĩnh vực mới như giải trí và chăm sóc sức khỏe ngoài lưới điện.
Khung thời gian để mở rộng quy mô bao gồm việc đẩy nhanh tiến độ cho các đơn vị di động được trang bị công nghệ Watergen, đặc biệt tập trung vào các nỗ lực phục hồi sau thảm họa ở các khu vực dễ bị tổn thương.
Ngày nay, một Ngày mai
Nhìn về phía trước, sự giao thoa giữa hydro tái tạo và lưới điện nano di động tạo nên tiền lệ cho các giải pháp năng lượng có khả năng mở rộng và tác động cao.
Các hệ thống như vậy có thể trở thành công cụ hữu ích trong việc giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch, giảm thiểu tác động của biến đổi khí hậu và đạt được công bằng năng lượng trên toàn thế giới.
Bằng cách thúc đẩy những tiến bộ như thế này, các đối tác quân sự và khu vực tư nhân đang ủng hộ các công nghệ vượt ra ngoài phạm vi sử dụng trước mắt, định hình một bối cảnh năng lượng bền vững và phục hồi hơn cho tất cả mọi người.
