Framtidens energitekniker – från drop-in bränslen till mikronät och batterier

Batterier, bränsleceller, mikronät eller drop-in bränslen – vilka energigenereringstekniker kommer bli avgörande för försvaret i framtiden? Och vilka tekniska lösningar finns redan i dag som kräver lite eller ingen anpassning för de system som redan används?

På FOI pågår forskning inom flera olika områden med fokus på framtidens energiförsörjning inom totalförsvaret. Det krävs både kortsiktig forskning kring vilka tekniska lösningar som kan implementeras här och nu och långsiktig forskning kring framtidens behov och möjligheter.

— Det kommer troligtvis inte bara vara en teknik som blir helt avgörande utan en kombination av olika tekniker som täcker in olika behov, och som kan samverka, säger Johanna Enström, forskare på FOI och en av författarna bakom rapporten Omvärldsanalys – Energitekniker för ett framtida försvar.

Rapporten är den andra i samma serie. Den första, Logistikperspektiv på Försvarsmaktens framtida energiförsörjning, tittade särskilt på hur Försvarsmakten kan utforma sin framtida drivmedels- och energiförsörjning utifrån ett logistikperspektiv.

— Vi behöver se energiförsörjningen som en helhet. Högkvalitativa bio- och elektrobränslen ger fortsatta möjligheter till effektiv lagring och kan ge en smidig övergång genom användning i befintliga system, säger Johanna Enström.

Behovet av att decentralisera och stärka energiförsörjningen i framtiden är betydande när man tittar på lärdomar från kriget mot Ukraina där både energiproduktion och infrastruktur har blivit måltavlor för ryska insatser.

Drop-in bränslen och hybridsystem

Som ett första steg tittar forskarna redan i dag på tekniska lösningar som kräver lite eller ingen anpassning av redan existerande fordon och anläggningar. Ett exempel är så kallade drop-in bränslen – ofta olika typer av biobränslen eller syntetiska bränslen.

Den höga energitätheten i flytande drivmedel är avgörande i många sammanhang, dessutom krävs god lagringsbarhet och köldtålighet. Det betyder inte att fossil diesel är det enda alternativet för förbränning, men en utveckling av nya produktionsvägar kommer att krävas för att öka tillgängligheten på högkvalitativa fossilfria bränslen, eftersom den militära sektorn inte är ensam om dessa behov.

En annan betydande utveckling är elektrifiering och hybriddrift av fordon som ger nya operativa möjligheter, ökad robusthet och klimatvinster. Från ett militärt perspektiv möjliggör elektrifieringen nya förmågor och taktiska fördelar som till exempel bättre framkomlighet, lägre ljud- och värmesignatur på fordonet och möjlighet till att integrera nya verkanssystem som laservapen.

— Men det finns också vissa utmaningar med ren eldrift, som till exempel tillgång till laddinfrastruktur som i sin tur är beroende av tillgänglig effekt i elnätet. Hybridisering däremot, ger en stor flexibilitet och kommer inom allt fler typer av fordon och system, säger Elias Lallo, forskare på FOI och en av författarna bakom rapporten Omvärldsanalys – Energitekniker för ett framtida försvar.

Energibärare och dubbelanvändning

Elektrifieringen och lagring av energi i till exempel batterier kan också användas på olika sätt. Ett elektrifierat stridsfordon med dieselmotor och generator skulle till exempel kunna användas för att generera el till en anläggning. En drönare med laddat batteri skulle kunna flygas ut i fält för att hjälpa soldater att ladda upp kroppsburna system som också nyttjar elektrisk energi.

— En utmaning här är att systemen måste förberedas för att både göra det möjligt att ta ut energi och ta emot energi från olika källor och det kommer behövas beslutsstöd för hur energin ska användas mest effektivt, säger Elias Lallo.

Vätgas som energibärare

Vätgas är ett exempel på en energibärare som kan produceras lokalt, den kan i sin tur nyttjas till att driva bränsleceller för el-generering eller omvandlas vidare till andra bränslen som metanol.

Målet för framtidens energiförsörjning är både att stärka den militära förmågan, minska logistiska problem, öka självständighet och robusthet, och att bidra till ett mer hållbart samhälle. Olika mål måste vägas mot varandra och mer forskning behövs för att genomföra energiomställningen med bibehålla och förbättra försvarsförmågan.

— Försvarsmaktens verksamhet är mångfacetterad och kommer behöva många olika lösningar. Det gör också att behovet av forskningen spretar ordentligt och det krävs egen forskning, utveckling och omvärldsbevakning, säger Johanna Enström.

Läs mer

Läs mer

Läs mer