Программа DARPA «Rads to Watts» получила контракт на $3,37 млн для технологии ядерных батарей из отходов
Новые радиовольтаические элементы могут питать дроны до 10 лет, а силовые установки — до 30
В основе батарей лежит стронций-90, извлеченный из ядерных отходов, с КПД выше прежних решений
Разработка сулит десятилетия автономной работы в космосе, под водой и в труднодоступных регионах
Батареи, работающие десятилетиями без подзарядки и замены, — давняя мечта. Программа DARPA «Rads to Watts» должна приблизить её к реальности, создав новый класс радиовольтаических устройств с беспрецедентной портативной мощностью на десятки лет. Университет Моргана получил контракт агентства на $3,37 млн для развития технологии, а по данным профильных изданий, будущие батареи на ядерных отходах смогут работать до 30 лет и питать дроны нового поколения.
Источник изображения — tomshardware.com
Что за проект SYMPHONEE
Полученные средства пойдут на проект SYMPHONEE — Strontium-Yttrium Multi-junction PIN-based High-Density Output Nano-system for Extreme Environments. Радиоизотопные источники питания применяются давно, но в маломощных задачах вроде детекторов дыма и космических систем. Новая инициатива, объединившая Northrop Grumman, лаборатории PNNL, Project Omega, ARA и Widetronix, нацелена на принципиально другой уровень — радиовольтаические микрогенераторы для экстремальных условий.
Отходы как топливо
Элементы нового поколения используют радиоизотопы, извлечённые из ядерных отходов, прежде всего стронций-90. Часть устройств уже изготовил исследовательский партнёр Project Omega, он же будет собирать прототип для DARPA — компания публиковала промо-материалы, где фигурируют, например, морские дроны с десятилетним сроком службы батарей.
Роли в консорциуме распределены так: PNNL берёт на себя ядерные материалы и испытания, Northrop Grumman и ARA обеспечивают моделирование на основе ИИ, Widetronix проектирует архитектуры радиовольтаических конвертеров, а координацию ведут исследователи Университета Моргана.
Заявленные цели
«Наша команда раздвигает границы радиовольтаической технологии, разрабатывая мощные и долговечные системы, которые ранее были недостижимы, — заявил технический руководитель проекта профессор Майкл Спенсер. — Объединяя передовые материалы, инженерное проектирование устройств и ядерную науку, мы закладываем основу для нового поколения систем автономного электропитания для экстремальных сред».
Главная техническая задача — качественный скачок плотности мощности. Именно она до сих пор ограничивала радиоизотопные источники нишей микропотребления: энергии хватало на часы и датчики, но не на полезную нагрузку.
Область применения очерчена прямо: десятилетия автономной работы в удалённых или труднодоступных местах — в космосе, под водой и в спорных регионах. В Northrop Grumman подчёркивают потенциал «постоянного источника питания» для «оборонных систем нового поколения», а Project Omega интересуют «постоянные подводные системы безопасности», то есть морские дроны.
Есть у сюжета и побочный, но приятный эффект: вещества, десятилетиями считавшиеся крайне нежелательными отходами, в перспективе превращаются в стратегический ресурс — а это меняет саму экономику обращения с отработанным ядерным топливом.
