- Los residuos nucleares podrían alimentar operaciones autónomas durante décadas en todo el mundo
- DARPA quiere que las baterías proporcionen energía continua durante hasta 30 años
- El Proyecto Omega convierte eficientemente la radiación directamente en energía eléctrica utilizable
Los científicos que trabajan con el programa de defensa de los Estados Unidos han estado desarrollando baterías nucleares compactas con el fin de suministrar energía continua durante décadas.
El esfuerzo gira en torno a sistemas de energía de radioisótopos que convierten la radiación directamente en electricidad en lugar de almacenar energía mediante reacciones químicas.
Los desarrolladores creen que estos dispositivos livianos eventualmente podrán operar drones, satélites y equipos remotos sin reemplazar las baterías que existen desde hace años.
Los residuos nucleares se convirtieron en el combustible de décadas de energía ininterrumpida
El programa se enmarca en la iniciativa “Rads to Watts” de DARPA, que busca fuentes de energía compactas que ofrezcan alta densidad de potencia y longevidad.
Un premio reciente de 3,37 millones de dólares respalda el desarrollo de un dispositivo de prueba de concepto que produce más de 10 vatios por kilogramo.
Un participante en el programa, Proyecto Omega, está desarrollando generadores que utilizan isótopos extraídos de desechos nucleares existentes en lugar de material radiactivo recién producido en instalaciones dedicadas.
“Las células solares convierten directamente la luz solar en electricidad… convirtiendo nuestra radiación directa en electricidad”, dijo Stafford Sheehan, director ejecutivo y fundador del Proyecto Omega.
“Ya tenemos algunos de estos pequeños dispositivos en funcionamiento; los diseñados específicamente para cumplir con las cifras de mérito de DARPA saldrán a principios del próximo año”.
Los investigadores estiman que actualmente se almacenan 100.000 toneladas métricas de desechos nucleares en 52 ubicaciones de reactores en todo el país.
Sheehan argumentó que las reservas existentes proporcionan una abundancia de material, mientras que los problemas de eliminación no resueltos crean costosas disputas legales para la autoridad anual.
“A un nivel alto, tomamos desechos nucleares, los reciclamos en dos productos: uno es combustible para reactores… el otro son isótopos de energía, por lo que los isótopos se pueden usar para obtener energía”.
A diferencia de las celdas recargables convencionales, las unidades propuestas utilizan bloques de isótopos de estado sólido recubiertos con semiconductores que generan electricidad mediante la exposición a la radiación.
Los planificadores militares ven claras ventajas para los drones y los satélites
Los sistemas de energía radioisótopos han impulsado naves espaciales y misiones científicas durante décadas, normalmente utilizando materiales a base de plutonio.
El Proyecto Omega ahora utilizará estroncio-90, que los desarrolladores describen como menos peligroso que la alternativa de plutonio-238 que se emplea actualmente.
Se espera que las baterías funcionen en temperaturas extremas que a menudo crean complicaciones para el hardware militar en entornos hostiles.
El interés militar surge a medida que aumenta la demanda de sistemas no tripulados, junto con las continuas preocupaciones sobre los requisitos de carga durante despliegues prolongados en todo el mundo.
Un dron capaz de operar durante 30 años con energía continua a bordo cambiará las suposiciones sobre los requisitos de resistencia y logística.
Varias organizaciones participan en el programa Reads to Watts, incluida la Universidad Estatal Morgan, el Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico, Northrop Grumman, ARA y Widetronics.
Después de realizar pruebas en condiciones y escenarios operativos cada vez más realistas a principios de 2027, los investigadores esperan que surja un prototipo mínimo viable.
Sin embargo, la eficiencia de la conversión, los efectos de la radiación, la confiabilidad y el despliegue seguro aún requieren grandes esfuerzos de evaluación.
Si la tecnología tiene éxito, los sistemas autónomos capaces de funcionar durante décadas pueden llegar a ser técnicamente viables.
Por Defensa Uno
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