Perowskity mogą znaleźć zastosowanie w rozwiązaniach militarnych

Połączenie grafenu z ogniwami perowskitowymi może otworzyć nowy rozdział w historii wojskowości, oferując wojsku ultralekkie i wydajne źródła zasilania zdolne do pracy w najbardziej ekstremalnych warunkach.

Perowskity to jeden z najbardziej obiecujących materiałów dla przyszłości fotowoltaiki. W ciągu zaledwie dekady sprawność ogniw wykonanych z perowskitów wzrosła z 3 do ponad 25 proc., co czyni je bardziej wydajnymi niż konwencjonalne ogniwa krzemowe – jednak na razie nadal tylko w warunkach laboratoryjnych.

Unikalność perowskitów polega m.in. na ich ekstremalnej lekkości i elastyczności, co pozwala na produkcję ogniw w formie cienkich filmów nakładanych na nietypowe powierzchnie, a także tworzenie ogniw hybrydowych z „klasycznymi materiałami”.

REKLAMA

W sektorze obronnym te parametry mają kluczowe znaczenie – pozwalają na zasilanie systemów komunikacji i technologii autonomicznych bez obciążania jednostek ciężkim sprzętem. Armia USA już teraz testuje te rozwiązania w mobilnych mikrosieciach, które mogą zastąpić głośne i ryzykowne logistycznie generatory Diesla podczas operacji wojskowych.

Duet First Graphene i Halocell: grafen jako strategiczny wzmacniacz

Choć perowskity są wydajne, wyzwaniem pozostawała dotąd ich długoterminowa trwałość i wydajność. W pokonaniu tych barier może pomóc dodanie grafenu – jednego z najmocniejszych znanych materiałów. Badania przeprowadzone przez australijskiego producenta ogniw Halocell we współpracy z firmą First Graphene wykazały, że domieszka grafenu może zwiększyć sprawność ogniw perowskitowych o ponad 30 proc. przy jednoczesnym obniżeniu kosztów produkcji o nawet 80 proc. Wynika to z faktu, że grafen dostarczany przez First Graphene redukuje zapotrzebowanie na drogie materiały przewodzące, takie jak srebro czy złoto. Dla przemysłu obronnego oznacza to dostęp do tańszej i znacznie trwalszej technologii, zdolnej do pracy w wymagających warunkach polowych.

Certyfikat RoHS i krytyczna niezależność energetyczna

Ważnym krokiem w stronę cywilnej i wojskowej industrializacji perowskitów jest uzyskanie przez Halocell Energy certyfikatu zgodności z unijną dyrektywą RoHS. Według informacji udostępnionych w komunikacie Halocell zgodność ta potwierdza, że moduły są bezpieczne dla użytkowników i środowiska – nie zawierają rtęci, kadmu ani chromu sześciowartościowego, a zawartość ołowiu ograniczono do poziomu poniżej 0,1 proc. wagowo.

REKLAMA

Strategiczna wartość grafenowych ogniw perowskitowych uderza w fundamenty logistyki wojskowej. Każdy litr paliwa transportowany do wysuniętych baz operacyjnych generuje ogromne koszty i ryzyko ataku na łańcuch dostaw. Lekkie, szybkie we wdrożeniu rozwiązania solarne pozwalają jednostkom na niezależne generowanie energii przez długi czas. Przejście na takie zasilanie nie tylko poprawia wytrzymałość operacyjną, ale także redukuje sygnaturę akustyczną i emisje, co bezpośrednio zwiększa szanse na przetrwanie systemów obronnych w strefie konfliktu. Dzięki stabilnemu napięciu nawet przy słabym oświetleniu stanowią one gotową alternatywę dla jednorazowych baterii w czujnikach, trackerach czy urządzeniach medycznych.

Od elektroniki użytkowej po drony dalekiego zasięgu

Choć obecnie grafenowe ogniwa perowskitowe rozwijane przez First Graphene i Halocell znajdują zastosowanie głównie w małej elektronice, kierunek ich rozwoju będzie skupiał się również na lotnictwie i technologiach kosmicznych.

Zastosowanie lekkich ogniw na skrzydłach bezzałogowych statków powietrznych może wydłużyć ich misje z kilku dni do całych tygodni. W erze rekordowych wydatków na zbrojenia – czego przykładem jest prognozowane zainwestowanie przez Australię w kolejnej dekadzie ponad 765 mld dolarów australijskich (około 2 bln zł) w sektor obronny – kraje, które jako pierwsze opanują te technologie materiałowe, mogą zyskać przewagę strategiczną w nadchodzących dekadach.