Автор: DARPA запустила проєкт зі створення радіоактивної батареї нового покоління, яка зможе живити енергоємні пристрої — включно з ноутбуками — місяцями або навіть роками без підзарядки.
Розробкою займається стартап Avalanche Energy, який отримав контракт на $5,2 млн у межах програми Rads to Watts. Мета програми — перетворення ядерного випромінювання високої потужності на електроенергію в кіловатному діапазоні.
Чому це складно
Радіоактивні батареї — не нова технологія. Вони працюють за рахунок перетворення частинок розпаду ізотопів на електроенергію і теоретично можуть функціонувати десятиліттями. Але є принципова проблема — надто низька потужність. Зазвичай такі батареї генерують енергію в діапазоні мікро- або міліватів, що несумірно з сучасними літій-іонними акумуляторами (200–300 Вт·год/кг).
Навіть ядерні батареї марсоходів NASA Perseverance і Curiosity важать близько 45 кг і видають лише ~110 Вт — тобто приблизно 2,5 Вт/кг.
Що хочуть змінити
У DARPA ставлять амбітнішу мету: понад 10 Вт/кг — у кілька разів більше, ніж у нинішніх аналогів. За задумом, така батарея живитиме пристрій рівня ноутбука місяцями, залишаючись відносно компактною.
Технологія базується на твердотільних мікроструктурах, які перетворюють альфа-частинки на електроенергію (alphavoltaic). На відміну від бета-частинок, які використовуються, наприклад, у кардіостимуляторах, альфа-випромінювання небезпечніше для людини, але дає вищу енергоефективність. Тому передбачається, що такі батареї застосовуватимуться переважно в космосі або оборонних системах.
Ширший контекст
Проєкт перегукується з основним напрямом Avalanche Energy — розробкою портативних термоядерних реакторів. Ті самі мікрочипи для захоплення радіоактивного розпаду можуть знадобитися і в майбутніх реакторах. Паралельно стартап працює над компактним термоядерним реактором Orbitron потужністю 1–100 кВт для датацентрів, транспорту, віддалених локацій і навіть Місяця. Втім, комерційна реалізація таких систем залишається справою далекого майбутнього.
