Por Jeff Sisto
Pesquisadores do Centro de Pesquisa, Desenvolvimento e Engenharia do Soldado de Natick (NSRDEC) estão desenvolvendo tecnologias que geram energia ao serem transportadas pelos soldados. Estas tecnologias nas roupas poderão produzir energia portátil para os soldados dos EUA e reduzir o peso dos equipamentos que eles levam ao combate.
Durante o Maneuver Fires Integration Experiment (MFIX), exercício conjunto, combinado e de múltiplas etapas realizado em setembro de 2014 em Fort Benning, na Geórgia, EUA, pesquisadores testaram protótipos com soluções em captação de energia.
“Minha impressão inicial é que (os projetos) preenchem uma necessidade de geração de energia instantânea em missões de longo alcance, quando os soldados estão distantes de métodos tradicionais de reabastecimento”, diz o primeiro-sargento Arthur H. Jones, homem de infantaria do Maneuver Center of Excellence (Centro de Manobras de Excelência) que participou da exibição.
O grande aumento dos recursos de energia gastos pelos soldados resultou em um crescimento dramático no número, na variedade e no peso das baterias transportadas por eles no campo de batalha.
Esse peso levou os pesquisadores do NSRDEC a desenvolver e avaliar sistemas de geração e distribuição de energia leves, eficientes e portáteis que eliminam a necessidade de carregar baterias extras.
O sistema funciona por meio da captação de pequenas quantidades de energia que normalmente seriam perdidas em forma calor, luz, som, vibração ou movimento. Ele utiliza essa energia para recarregar baterias e abastecer aparelhos eletrônicos, como o equipamento de comunicação do soldado, sensores ou displays usados em situações de guerra.
Os pesquisadores primeiro mostraram o conceito ao Exército e a representantes do governo em Fort Devens, Massachusetts,em abril de 2014. A demonstração envolveu soldados experientes vestindo três equipamentos de captação de energia enquanto atravessavam um percurso de 6,4 quilômetros, que incluía estradas de difícil acesso, zonas pouco arborizadas, campos abertos e terrenos montanhosos.
As tecnologias, que incluíam painéis solares embutidos nas roupas e equipamentos de captação de energia cinética transportados em mochilas e no joelho, estão agora sendo testadas no MFIX. O objetivo é reduzir o peso e o número de baterias que os soldados precisam levar para abastecer seus aparelhos eletrônicos.
O Rucksack Harvester (Coletor de Mochila), da Lightning Pack, utiliza o peso da mochila para produzir energia cinética quando a mochila oscila verticalmente em resposta os movimentos de caminhada ou corrida do soldado. À medida que a mochila é deslocada na vertical, uma barra ligada à estrutura faz girar um pinhão de acionamento que, por sua vez, é conectado a um gerador miniatura. Ele tem a capacidade de produzir de 16 a 22 watts na caminhada e de 22 a 40 watts na corrida.
O Knee Harvester (Coletor de Joelho), da Bionic Power, capta energia cinética recuperando a energia gerada na caminhada. O dispositivo de articulação está ligado às partes superior e inferior de cada perna e extrai energia quando o joelho é flexionado. Por meio de um controle feito por um software, o Knee Harvester analisa o andar do usuário e coleta energia durante a fase de caminhada, quando o trabalho negativo está sendo realizado. Isso atesta que o soldado está exibindo menos atividade metabólica na descida, quando se compara com a descida sem usar o aparelho.
O Solar Panel Harvester (Coletor de Painel Solar fotovoltaico), da MC-10, funciona transformando luz solar em energia elétrica. Os painéis, que cobrem a mochila e o capacete do soldado, são confeccionados com cristais de arsenieto de gálio, garantindo flexibilidade e permitindo que o material dos painéis se acomode ao equipamento do soldado. Sob condições de plena luz solar, com os painéis fotovoltaicos voltados para o sol, o painel da mochila pode gerar 10 watts, enquanto o do capacete produz 7 watts de energia elétrica.
No MFIX, os pesquisadores do NSRDEC reuniram dados sobre gestão de energia e avaliaram as informações transmitidas pelos soldados que vestiram as tecnologias. Assim que esses equipamentos de captação de energia forem validados, o próximo passo será sincronizá-los com o Sistema Integrado de Dados de Energia do Soldado, como forma de distribuir a energia aos dispositivos eletrônicos dos soldados.
