Puissance! Énergie portable pour les soldats en mouvement

Photo des sodats en formation

1. Énoncé du défi

Le ministère de la Défense nationale (MDN) et les Forces armées canadiennes (FAC) cherchent des solutions novatrices de production et de stockage d’énergie pour les soldats à pied. Le but est d’augmenter l’autonomie du soldat, de diminuer le fardeau physique et cognitif des technologies de stockage d’énergie, et les coûts de déploiement et d’exploitation des technologies d’énergie portables.

2. Contexte

Le soldat à pied dépend de nombreux systèmes qui consomment de l’énergie (p. ex. GPS, radio, équipement intégré du soldat, appareils de vision thermique ou nocturne, etc.) provenant de divers types de batteries. Le déploiement de systèmes technologiques avancés procure un avantage tactique, mais elles ajoutent un fardeau cognitif aux soldats qui doivent gérer les exigences énergétiques de plusieurs appareils tous critiques à la réussite de la mission. Le transport de nombreuses technologies dépendantes des piles ajoute aussi un fardeau physique à cause de leur volume et de leur poids. Les batteries sont actuellement l’un des composants les plus lourds du système du soldat à pied et contribuent à diminuer sa mobilité (endurance, agilité et vitesse).

La dépendance aux technologies à batteries est complexifiée par le besoin d’opérer dans des environnements isolés et austères tout en étant soumis à des conditions climatiques extrêmes et très variables. Le besoin de rechargement de batteries peut influencer la durée de la mission d’un soldat, limiter son indépendance et placer un fardeau logistique sur l’organisation. Les conditions climatiques extrêmes diminuent aussi la capacité et le rendement des technologies actuelles de stockage d’énergie.

Les défis d’entreposage et de transport des batteries contribuent grandement aux coûts du cycle de vie des batteries rechargeables. La nécessité de décharger les piles pour le transport aérien, de compenser leur autodécharge en entreposage, et de faire l’analyse et le réétalonnage des batteries rechargeables sont des exemples de tâches de gestion et de maintenance du stock de piles en unité et au dépôt contribuant au fardeau logistique et aux coûts du cycle de vie associés aux solutions d’énergie portable pour les soldats.

Il nous faut de nouvelles solutions pour fournir des sources d’énergie légères, à haute densité, fiables, rentables, soutenues par de solides technologies de génération et de récupération d’énergie et adaptées aux opérations à pied. La capacité de partager facilement de l’énergie et de rapidement recharger les sources d’énergie sont hautement souhaitées. Il est en outre nécessaire de réduire le plus possible la baisse du rendement en climat extrême (p. ex. dans l’Arctique).

3. Résultats escomptés

Nous sommes en quête de recherches, de concepts et de technologies possédant entre autres les caractéristiques suivantes associées à la production et au stockage d’énergie :

  • Efforts de recherche pour produire des sources d’énergie plus légères, à faible volume, durables, robustes et pouvant être rapidement échangées, partagées et rechargées en environnements austères;
  • Solutions efficaces de gestion de l’énergie pour les sources et les systèmes d’énergie portés par les soldats;
  • Solutions alternatives de génération et de récupération d’énergie qui sont rentables et adaptées aux opérations à pied (p. ex. fiables, à faible volume, légères, pour des environnements opérationnels variés).

4. Résultats supplémentaires

  • Grande amélioration de la plage detempératures de fonctionnement des sources d’énergie
  • Source d’énergie commune pour plusieurs appareils
  • Interopérabilité améliorée du stockage d’énergie et des solutions de recharge
  • Concept modulable permettant d’augmenter la taille des unités mobiles portables et de les intégrer dans des installations

5. Renseignements supplémentaires

Les solutions ne devraient pas augmenter les difficultés d’une manipulation sécuritaire ou les exigences logistiques associées à l’infrastructure nécessaire pour recharger les sources d’énergie.

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