DARPA запустила проєкт зі створення радіоактивної батареї нового покоління, яка зможе живити енергоємні пристрої — включно з ноутбуками — протягом місяців або навіть років без підзарядки.
Розробкою займається стартап Avalanche Energy, який отримав контракт на $5,2 млн у межах програми Rads to Watts. Її мета — перетворення ядерного випромінювання високої потужності на електроенергію в кіловатному діапазоні.
Радіоактивні батареї не є новою технологією — вони працюють за рахунок перетворення частинок розпаду ізотопів на електроенергію і можуть функціонувати десятиліттями або навіть століттями. Однак їхня ключова проблема — низька потужність. Зазвичай такі батареї генерують енергію в діапазоні мікро- або міліватів, що значно поступається сучасним літій-іонним акумуляторам (200–300 Вт·год/кг).
Навіть більш потужні ядерні батареї, які використовуються в марсоходах NASA Perseverance і Curiosity, важать близько 45 кг і генерують лише приблизно 110 Вт — це близько 2,5 Вт/кг.
У DARPA хочуть кардинально змінити ці показники. Нове рішення має забезпечити понад 10 Вт/кг — тобто у кілька разів більшу потужність, ніж у сучасних аналогів. За задумом, така батарея зможе живити пристрій рівня ноутбука протягом місяців, залишаючись відносно компактною.
Технологія базується на твердотільних мікроструктурах, які перетворюють альфа-частинки на електроенергію (alphavoltaic). На відміну від більш безпечних бета-частинок, що використовуються, наприклад, у кардіостимуляторах, альфа-випромінювання є більш небезпечним для людини, але забезпечує вищу енергоефективність. Очікується, що такі батареї застосовуватимуться переважно у космосі або оборонних системах, де ризики для людей мінімальні.
Проєкт також має синергію з основною діяльністю Avalanche Energy — розробкою портативних термоядерних реакторів. Компанія зазначає, що ті ж технології, зокрема мікрочипи для захоплення радіоактивного розпаду, можуть бути використані і в майбутніх реакторах.
Паралельно стартап працює над компактним термоядерним реактором Orbitron потужністю 1–100 кВт, який потенційно можна буде використовувати в датацентрах, транспорті, віддалених локаціях і навіть на Місяці. Втім, комерційна реалізація таких систем залишається віддаленою перспективою.
Читайте також на ProIT, що заважає будувати орбітальні дата-центри та коли це може статися.