In Camp Sustain, the Army is exploring renewable energy and energy storage to support frontline operations.
La version française de cet article est disponible après le texte anglais.
by Ken Pole
It’s a long-established fact that war is a dirty business. So, too, is maintaining a military’s readiness to go to war — a challenge the Canadian Army is trying to address through Camp Sustain, a fairly anodyne label for an ambitious plan to reduce the environmental footprint of military bases and compounds in operational environments.
The goal is deployable infrastructure and utilities for “sustained, robust and flexible support” during Army operations at home and abroad. Having evolved from a legacy program idea in the 1990s to a formally dedicated project, it is expected to accommodate up to four concurrently deployed task forces of 250 to 1,500 personnel or up to 4,800 personnel for a single deployment duration of at least six months or possibly more than two years.
It’s going to require newer approaches to shelter, waste management and – especially with a government determined to curb carbon emissions – energy systems. The Department of National Defence (DND) has acknowledged the scope of the challenge, noting that “no single technology” can reduce field camps’ fossil fuel consumption by 25 to 50 percent, water consumption by 50 to 75 percent and, on the outgoing end, waste by 50 to 75 percent.
Hence Camp Sustain’s mandate to explore energy-reduction options such as micro-grids, deployable renewable energy systems such as solar and wind power, and energy storage options as well as wastewater treatment, burning waste to generate power, and using energy capture-and-reuse technology.
More conventional options include large variable-speed generators as well as high-efficiency refrigeration, solar shades, and improved shelter insulation, heating, and cooling systems.
The project is expected to cost at least $240 million and potentially double that as it matures and new technologies are explored with a view to final delivery by 2031-2032.
Camp Sustain is currently in the hands of Major Scott George, whose team in the Directorate of Land Requirements is in the options analysis phase, planning to move to project definition in 2025-2026 and begin implementation in 2027-2028.
The concept of what became a Relocatable Tent Camp (RTC) really matured when Canada was part of the International Security Assistance Force in Kabul, tasked with training Afghanistan’s national security forces in rebuilding key government institutions.
That RTC became Camp Julien, the Canadian contingent’s main base, named for Lance Corporal George Patrick Julien, who was awarded the Military Medal as a private for his actions during the Korean War in 1953.
Army engineers had moved into the ruins of what had been an Afghan royal garden in 2003, preparing it for accommodations, workshops and all the other materiel for what would become the progenitor RTC. Dubbed “Club Med” because of its gymnasiums, large-screen TVs, and good cooking as well as its waste and water treatment plants and water bottling facility, Camp Julien was generally considered by all ISAF personnel as a “troop friendly” oasis, serving 4,000 troops not only from Canada but also Belgium, Britain, Mongolia, New Zealand, and the U.S.
Under NATO management, the camp saw a number of permanent facilities built, including two-storey barracks, an ammunition dump, and shower and toilet facilities. When it relinquished command in November 2006, the Army handed over control to the Afghan Defence Ministry and relocated to their new operations hub in Kandahar.
Main camp of Ex Maple Resolve 2023. Photo: MCpl Rod Doucet
A decade has passed since the last of some 40,000 Canadians left Afghanistan, but the lessons learned from Camp Julien remain fresh. “RTC was never really properly closed out” as a concept, George said in a recent interview.
“That’s what makes camp sustainment interesting,” he said. “We’re moving toward ‘green’ issues quite a bit more and there are so many moving parts — modern refrigeration, lighting, the list goes on. Then it became a trial to determine what aspects our divisions such as health and food services would be responsible for. It’s been an eye-opening experience.”
Basic logistics mandate that however the concept matures, all elements must be designed for ease of transportation. “It either fits in a sea container or, as a unit, it’s the same size, a standard 20x8x8. A large generator alone can be the size of a ‘sea can’.”
High-efficiency diesel generators, which George said are “pretty much the way of the world right now,” are likely to be a core power source going forward. But Camp Sustain is also looking at tactical power alternatives.
“You would have a diesel generator and an energy storage unit, essentially a lithium-ion battery,” he explained, “so when the generator is turned off, the battery is there for off-peak hours such as when troops leave a base — communications and other essentials remain powered up with no diesel being burned.”
Asked about the level of battery capacity that would be needed, that remains an unanswered question because his team continues to assess what’s available. “There is no construction standard within North America for lithium-ion batteries,” he said. “If we buy this stuff, where do we put it? With a generator the size of a sea can, potentially, the battery is going to be up there, at least the size of a truck! Even the CAF (Canadian Armed Forces) fire marshal service has yet to issue any guidance on these matters.”
That’s in part because the chemistry in some early lithium-ion batteries led to overheating and occasional fires, sometimes in critical applications. “What would we need for fire-protection capabilities?” George asked. That possibly could mandate halon fire-suppression systems, which present their own challenges.
Then there’s the seemingly global shift to more electric-powered military vehicles and how to charge them, often quickly in tactical situations.
“That’s a tricky one,” he acknowledged. “We are overdesigning the power generation system, but it’s not going to be anywhere near what we’d need to run a fleet of electric vehicles, including when they’re parked while troops are resting. … We do need to address that storage issue.”
Emissions reduction is possibly the most critical element of “greening” the CAF as the government works toward net-zero emissions by mid-century. The Air Force and Navy have pointed out to government policymakers that current propulsion technologies, mostly turbines and big diesels, mean they can’t do much better for the foreseeable future. The Air Force, for example, accounts for an estimated 80 percent of military carbon emissions, while the Navy accounts for about 16 percent.
A policy shift has given the CAF some flexibility in meeting the government’s goals in future procurements, but could that mean added pressure on the Army to go “beyond net-zero” to enable DND to meet the government’s goals?
“The Army is actually the least of its worries,” George replied. “We’re at about three percent” of greenhouse gases. “We are the greenest branch of the military but we’re still trying to go greener.” That includes the Camp Sustain project.
“If we can achieve those goals, we will,” he said. “It’s one of the things we will build into our contracts once we go to procurement.”
Solar farm of the Gagetown base. Photo MCpl Stephanie Labossiere
Gagner un avantage vert
par Ken Pole
On sait depuis longtemps que la guerre est une sale affaire. Il en va de même pour le maintien de l’état de préparation d’une force armée, un défi que l’Armée canadienne tente de relever par l’intermédiaire du projet soutien du campement, une appellation plutôt anodine pour un plan ambitieux visant à réduire l’empreinte environnementale des bases et des complexes militaires dans des environnements opérationnels.
Le projet soutien du campement vise à fournir une infrastructure de camp déployable et des services publics qui peuvent offrir un « soutien soutenu, robuste et flexible » pendant les opérations de l’Armée canadienne au pays comme à l’étranger. Ce projet, qui est passé d’une idée de programme héritée des années 1990 à un projet formellement dédié, devrait permettre d’accueillir jusqu’à quatre forces opérationnelles, composées de 250 à 1 500 militaires ou jusqu’à 4 800 militaires, déployées simultanément dans le cadre d’un seul déploiement d’au moins six mois et pouvant atteindre plus de deux ans.
Cela nécessitera de nouvelles approches en matière d’hébergement, de gestion des déchets et – surtout avec un gouvernement déterminé à réduire les émissions de carbone – de systèmes énergétiques. Le ministère de la Défense nationale (MDN) a reconnu l’ampleur du défi, notant qu’« aucune technologie unique » ne peut réduire la consommation de combustibles fossiles des camps de campagne de 25 à 50 %, la consommation d’eau de 50 à 75 % et, à l’opposé, les déchets de 50 à 75 %, d’où le mandat de projet soutien du campement.
Le projet soutien du campement étudie donc les possibilités de réduction de la consommation d’énergie, telles que les micro-réseaux, les systèmes d’énergies renouvelables (solaire/éolienne) déployables et les possibilités de stockage de l’énergie, ainsi que le traitement des eaux usées, le brûlage des déchets pour produire de l’électricité et l’utilisation de technologies de récupération et de réutilisation d’énergie.
D’autres options plus conventionnelles comprennent de grandes génératrices à vitesse variable ainsi que des systèmes de réfrigération hautement efficaces, des toiles solaires et une meilleure isolation des abris, ainsi que de meilleurs systèmes de chauffage et de refroidissement.
Le projet devrait coûter au moins 240 millions de dollars, et potentiellement le double, au fur et à mesure de sa maturation et de l’exploration de nouvelles technologies, en vue d’une livraison finale d’ici 2031-2032.
Le projet soutien du campement relève actuellement du major Scott George, dont l’équipe au sein de l’organisation du Directeur – Besoins en ressources terrestres est à l’étape d’analyse des options. L’équipe prévoit de passer à l’étape de définition du projet en 2025-2026, pour ensuite entamer la mise en œuvre en 2027-2028.
Le concept de ce qui est devenu un camp temporaire démontable (CTD) a réellement mûri lorsque le Canada a fait partie de la Force internationale d’assistance à la sécurité (FIAS) à Kaboul, chargée de former les forces de sécurité nationale afghanes à la reconstruction des principales institutions gouvernementales.
Ce CTD est devenu le Camp Julien, la base principale du contingent canadien, nommé en l’honneur du caporal suppléant George Patrick Julien, qui a reçu la Médaille militaire en tant que simple soldat pour ses actions pendant la guerre de Corée en 1953.
Des membres du génie de l’Armée canadienne s’étaient installés en 2003 dans les ruines de ce qui avait été un jardin royal afghan, le préparant à accueillir des logements, des ateliers et tout le reste du matériel nécessaire à ce qui deviendrait le futur CTD. Surnommé le « Club Med » en raison de ses gymnases, de ses téléviseurs à grand écran et de sa bonne cuisine, mais aussi en raison de ses installations de traitement des déchets et des eaux usées et de son installation d’embouteillage, le Camp Julien était généralement considéré par l’ensemble du personnel de la FIAS comme une oasis « accueillante pour les soldats », desservant 4 000 soldats dont des Canadiens, des Belges, des Britanniques, des Mongols, des Néo-zélandais et des Américains.
Sous le commandement de l’OTAN, le camp a vu la construction d’un certain nombre d’installations permanentes, notamment des casernes à deux étages, un dépôt de munitions, ainsi que des douches et des toilettes. Lorsqu’elle a abandonné le commandement en novembre 2006, l’Armée a transféré le contrôle au ministère afghan de la Défense et s’est installée dans son nouveau centre d’opérations à Kandahar.
Winter camp in Alaska at the JPMRC in 2023. Photo: MCpl Cass Moon
Une décennie s’est écoulée depuis que les derniers des quelque 40 000 Canadiens ont quitté l’Afghanistan, mais les leçons retenues du Camp Julien demeurent d’actualité. « Le concept du CTD n’a jamais été correctement clôturé », a affirmé le Maj George lors d’une récente entrevue.
« C’est ce qui rend le maintien en puissance des camps intéressant », a-t-il expliqué. « Nous nous orientons de plus en plus vers l’écologisation et il y a tellement de volets – réfrigération moderne, éclairage, etc. Nous avons tenté d’établir les aspects dont nos divisions, par exemple, les services de santé et d’alimentation, seraient responsables. Ce fut une expérience révélatrice ».
Quelle que soit l’évolution du concept, tous les éléments doivent être conçus de manière à faciliter le transport en fonction de la logistique de base. « Les éléments doivent tenir dans un conteneur maritime, ou en tant qu’unité, mesurer la même taille, c’est-à-dire, 20 sur 8 sur 8 standard. Or, une grosse génératrice peut mesurer la taille d’un conteneur maritime ».
Les génératrices diesel à haut rendement, qui selon le Maj George sont « à peu près dans l’air du temps », sont susceptibles d’être une source d’énergie essentielle à l’avenir, mais le projet soutien du campement étudie aussi d’autres possibilités de systèmes de puissance tactique comme source d’énergie.
« Par exemple, une génératrice diesel et une unité de stockage d’énergie, soit une batterie au lithium-ion essentiellement », a expliqué le Maj George. « Ainsi, lorsque la génératrice est éteinte, la batterie peut servir durant les heures creuses, par exemple lorsque les troupes quittent une base – les communications et autres éléments essentiels restent alimentés sans consommer de diesel ».
Quant au niveau de capacité nécessaire pour les batteries, la question demeure sans réponse, car l’équipe du Maj George continue d’évaluer ce qui est disponible. « Il n’existe aucune norme de construction en Amérique du Nord pour les batteries au lithium-ion », a-t-il affirmé. « Où mettrions-nous la batterie si nous achetions la génératrice? La batterie d’une génératrice de la taille d’un conteneur maritime pourrait mesurer la taille d’un camion, au moins! Même les commissaires aux incendies FAC n’a pas pu donner de conseil sur ces questions ».
Cela s’explique en partie par le fait que la chimie de certaines des premières batteries au lithium-ion entraînait une surchauffe et des incendies occasionnels, parfois dans des applications essentielles. « De quoi aurions-nous besoin pour assurer la protection contre les incendies? » demande le Maj George. Il faudrait peut-être installer des systèmes d’extinction aux halons, et cela pose son lot de problèmes.
On se préoccupe aussi du passage mondial aux véhicules militaires plus électriques et de la manière de les recharger, souvent rapidement dans des situations tactiques.
« C’est une question délicate », a reconnu le Maj George. « Nous avons surdimensionné le système de production d’énergie, mais il ne sera pas du tout suffisant pour faire fonctionner un parc de véhicules électriques, y compris lorsqu’ils sont garés pendant que les soldats se reposent. Nous devons nous pencher sur la question de l’entreposage ».
La réduction des émissions est probablement l’élément le plus important de l’écologisation des Forces armées canadiennes (FAC), alors que le gouvernement s’efforce d’atteindre la carboneutralité d’ici le milieu du siècle. La Force aérienne et la Marine ont fait remarquer aux décideurs politiques que les technologies de propulsion actuelles, principalement des turbines et de gros moteurs diesels, ne leur permettront pas de corriger le tir dans un avenir prévisible. La Force aérienne, par exemple, émet près de 80 % des émissions de carbone des FAC, et la Marine près de 16 %.
Un changement de politique a donné une certaine souplesse aux FAC quant à l’atteinte des objectifs du gouvernement pour les futurs processus d’approvisionnement. Cependant, cela signifierait-il que l’on mettrait davantage de pression sur l’Armée canadienne pour qu’elle aille « au-delà de la carboneutralité » afin de permettre au MDN d’atteindre les objectifs du gouvernement?
« À vrai dire, l’Armée canadienne est le cadet des soucis des FAC », a répondu le Maj George. « Nous n’émettons que 3 % des émissions de gaz à effet de serre. Nous sommes la branche la plus écologique des FAC, mais nous essayons toujours d’être encore plus écologiques. Le projet soutien du campement fait partie de cet effort ».
« Si nous sommes en mesure d’atteindre ces objectifs, nous le ferons », a-t-il déclaré. « C’est l’une des choses que nous intégrerons dans nos contrats lorsque nous passerons à l’approvisionnement ».