美國國防部即使不是全球至少也是美國能源單一最大用戶。這種依賴性每年使軍方耗費在能源上的開銷達(dá)數(shù)十億美元,而軍隊不得不執(zhí)行危險的運送任務(wù)。
專家們說,在未來戰(zhàn)爭中,國防部將縮短后勤保障的“尾巴”,在減少對化石燃料依賴性的同時,將需要開發(fā)再生能源的渠道,維持士兵裝備以及武器系統(tǒng)與基地動力的運轉(zhuǎn)。
打造全核動力艦隊
華盛頓思想庫美國安全研究所研究能源與氣候的高級研究員安德魯·霍蘭說:“拿破侖說過,‘兵馬未動,糧草先行’。的確,當(dāng)今的情況是,兵馬未動,石油先行。”
據(jù)負(fù)責(zé)作戰(zhàn)能源規(guī)劃與項目事務(wù)的助理國防部長辦公室說,在2012年財年(這是迄今可獲得的最近的數(shù)據(jù))國防部各類作戰(zhàn)行動中,液態(tài)能源消耗量為1.04億桶,花費達(dá)164億美元。
霍蘭說,軍方的所有動力來源都是石油。這種依賴性使武裝部隊成了昂貴石油的“油奴”,迫使它們不得不在危險的區(qū)域運輸大量燃料。
他說,核聚變反應(yīng)堆也許可以按需向軍隊提供足夠能源,且方式更加安全、經(jīng)濟。
霍蘭說,反應(yīng)堆的工作原理是以氫為原料,將其加熱到高溫。隨后氫發(fā)生融化,聚變?yōu)楹?,釋放出大量可轉(zhuǎn)化為電力的能源。
他指出,不同于核裂變反應(yīng)堆,聚變反應(yīng)堆要安全得多。
他說:“不可能發(fā)生熔毀事故,不會有任何放射性物質(zhì)殘留。”他還說,聚變反應(yīng)堆對亞太地區(qū)某處的一座孤立基地可能會很有用。
他說:“美國設(shè)在關(guān)島的海軍和海軍陸戰(zhàn)隊基地都是以代價高昂的船運柴油燃料為動力的……如果可以用一個無需燃料的聚變發(fā)電站來維系基地運轉(zhuǎn),那么就可以節(jié)省大量金錢,并大大縮短了后勤保障設(shè)施的規(guī)模。”
他說,減少后勤保障的行動按需生產(chǎn)能源的能力在這一地區(qū)的潛在沖突中是至關(guān)重要的。
霍蘭說:“在未來某些戰(zhàn)爭中,特別是在亞太地區(qū),我們有潛在的對手……肯定會危及美軍艦隊后方較脆弱的非作戰(zhàn)船只,從而迫使美軍艦隊進一步遠(yuǎn)離。”
他說,如果加大資金和技術(shù)投入,那么聚變反應(yīng)堆有可能在15年后投入使用。他說,或許20至30年內(nèi),這樣的反應(yīng)堆甚至可以為整艘軍艦提供動力。
用太陽能是大趨勢
霍蘭說,空基太陽能是軍方另一個豐沛動力的潛在來源。地面太陽能發(fā)電站存在這樣的問題,當(dāng)沒有太陽照射的時候,它們就無法收集能源。而空基太陽能就解決了這個難題。
其工作原理是通過發(fā)射運行在赤道上方約3.6萬公里處的地球同步衛(wèi)星,進而在太空部署大型的太陽能電池陣。
來自電池陣的能源隨后可利用對準(zhǔn)足球場大小的網(wǎng)狀電場的射線發(fā)到地球。霍蘭說,之后將由這些電場來收集能源。
軍方可以在前置的作戰(zhàn)基地或偏遠(yuǎn)的地方建立電場來收集能源,并將它就地轉(zhuǎn)化為電力。
然而,費用將是巨大的,這些系統(tǒng)耗資將達(dá)到數(shù)萬億美元。
霍蘭說:“我們現(xiàn)在就擁有建造這一切的技術(shù)。問題是費用,向太空發(fā)射這些東西的開銷簡直就是天文數(shù)字。”
官員們說,海軍研究處正致力于減少能源的使用量,找到其他可替代的非石油能源來為設(shè)備提供動力。
海軍研究處機動作戰(zhàn)和反恐部門后勤項目負(fù)責(zé)人比利·肖特在電郵中說:“我們遠(yuǎn)沒有解除對化石燃料的依賴,但是在降低需求方面有了長足的重要進步。”
他說:“目前我們正重點致力于減少我們對化石燃料的依賴,通過提高效率來減少能源需求量,并從可再生能源渠道中獲取能源。這樣既省錢,又救急,并可減少我們后勤保障鏈的規(guī)模,使我們得以回歸遠(yuǎn)征的根本。”
肖特說,海軍研究處正在探索途徑,使海軍陸戰(zhàn)隊未來某天可以通過便攜設(shè)備實現(xiàn)自體發(fā)電。
肖特說:“通過背部的上下運動發(fā)電的背包和包上的太陽電池,將光能和機械能轉(zhuǎn)化為電能,甚至還有從軍靴每次踩踏地面獲取能量的壓電體,這些都能夠增加士兵執(zhí)行任務(wù)的可持續(xù)時間,并減少補給需求。”
海軍研究處海戰(zhàn)和武器部項目官斯科特·庫姆說,海軍研究處的另一項努力是“再生可持續(xù)遠(yuǎn)征電力計劃”,旨在利用太陽能和能源貯藏技術(shù)將海軍陸戰(zhàn)隊小型電力系統(tǒng)的燃料使用量縮減40%到60%。
目前計劃中有兩個發(fā)展項目。一是利用從太陽能集中器或爐子中收集到的熱能來為斯特林發(fā)動機提供動力。庫姆說,斯特林發(fā)動機可將熱能轉(zhuǎn)化成軸功率,再通過一個內(nèi)置發(fā)電機轉(zhuǎn)化為電力。
另一個項目涉及的則是使固體氧化物燃料電池(注:一種通過使一氧化碳等燃料氧化來發(fā)電的裝置)與現(xiàn)有的商用太陽能電池實現(xiàn)一體化,從而構(gòu)建一個混合系統(tǒng)。
庫姆說,關(guān)鍵的設(shè)計審議工作將在2015年財年第一季度進行。
美國能源部高級能源研究計劃署代理署長謝麗爾·馬丁說,該署目前正致力于一項創(chuàng)新的燃料電池計劃,該計劃最終可以降低技術(shù)成本,給軍方帶來幫助。燃料電池是將一個燃料來源的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電。
責(zé)任編輯: 李穎