Amerykański startup zajmujący się fuzją jądrową zbuduje baterie radioaktywne do użytku w kosmosie

Amerykański startup zajmujący się fuzją jądrową zbuduje baterie radioaktywne do użytku w kosmosie

Autorem jest Ameya Paleja za pośrednictwem Interesting Engineering,

Avalanche Energy, startup zajmujący się energią fuzyjną, zdobył kontrakt o wartości 5,2 miliona dolarów na budowę baterii radioaktywnych, które mogą zasilać system klasy laptop przez miesiące. Kontrakt jest częścią programu Rads to Watts Agencji Zaawansowanych Projektów Badawczych Obrony (DARPA), którego celem jest budowa kompaktowych, odpornych baterii jądrowych nowej generacji o wyższych gęstościach.
Wczesny prototyp konwertera radiowoltaicznego Avalanche Energy dla programu DARPA Rads to Watts jest wystawiony na działanie wysokoenergetycznego promieniowania jonowego. Avalanche Fusion

Baterie radioaktywne nie są całkowicie nową koncepcją. Istnieją od lat i trafiły nawet na Marsa w łazikach NASA Perseverance i Curiosity. Inny typ baterii radioaktywnych jest używany w medycznych urządzeniach implantowanych i czujnikach, ale wszystkie te urządzenia borykają się z tym samym problemem: niską gęstością energii.

Baterie litowo-jonowe, które są używane wszędzie, od urządzeń noszonych po instalacje magazynowania energii na poziomie sieci, mają wysoką gęstość energii, magazynując do 300 watogodzin (Wh) na kilogram. W porównaniu, baterie radioaktywne generują tylko około 2 watogodzin na kilogram, co program Rads to Watts ma na celu rozwiązać.

Co zrobi Avalanche?

Kontrakt przyznany Avalanche ma na celu budowę baterii radioaktywnej, która może zasilać system klasy laptop przez miesiące. Jednak bateria będzie ważyć zaledwie kilka kilogramów i dostarczać ponad 10 watów na kilogram energii. Jest to znaczący skok mocy wyjściowej dla baterii radioaktywnych.

Jednakże, biorąc pod uwagę, że projekty DARPA zazwyczaj mają na uwadze zastosowania obronne i kosmiczne, baterie te będą musiały być również odporne w trudnych warunkach, takich jak ekstremalne temperatury i narażenie na promieniowanie w kosmosie, gdzie konwencjonalna elektronika szybko ulega degradacji.

Avalanche będzie pracować nad budową stałych ogniw mikrofabrykowanych, które przekształcają cząstki alfa emitowane przez izotopy promieniotwórcze w energię elektryczną (ogniwa alphawoltaiczne). Jest to dość podobne do sposobu, w jaki ogniwa fotowoltaiczne przekształcają światło słoneczne w energię elektryczną. Ogniwa te będą przekształcać energię kinetyczną cząstek alfa w użyteczną energię elektryczną, zasilając urządzenie klasy laptop.

Avalanche przetestuje odporność operacyjną baterii przy użyciu akceleratorów cząstek i aktywnych radioizotopów. Będzie również kierować zespołem badaczy z uniwersytetów Utah, Caltech, Los Alamos National Laboratory (LANL) i McQuaide Microsystems.

Jak to przyspieszy rozwój technologii energii fuzyjnej?

Ponieważ Avalanche jest startupem zajmującym się energią fuzyjną, podjęcie projektu wykorzystującego technologię rozszczepienia jądrowego może wydawać się sprzeczne z podstawową misją Avalanche. Jednak leżąca u podstaw fizyka jest istotna dla długoterminowego planu Avalanche, jakim jest budowa przenośnego urządzenia do produkcji energii fuzyjnej.

Podczas projektu Avalanche zbuduje mikroukłady odporne na degradację, które będą wykorzystywane w ogniwach alphawoltaicznych, a ostatecznie w urządzeniach fuzyjnych.

„Kontrakt DARPA stanowi kluczowy kamień milowy na naszej drodze do praktycznej energii fuzyjnej” – powiedział Robin Langtry, współzałożyciel i dyrektor generalny Avalanche Energy, w komunikacie prasowym.

„Technologie bezpośredniej konwersji energii, które rozwijamy w ramach Rads to Watts, będą niezbędne do efektywnego pozyskiwania energii z reakcji fuzyjnych. Budujemy dziś możliwości, które pozwolą przyszłym systemom fuzyjnym dostarczać niezawodną, przenośną energię do zastosowań obronnych, kosmicznych i komercyjnych.”

„Te same maszyny fuzyjne, które produkują wysokoenergetyczne cząstki alfa, będą również produkować wysokoenergetyczne neutrony. Powstałe neutrony są również wydajne w tworzeniu tych samych radioizotopów potrzebnych do programu Rads to Watts, tworząc wzmacniający się mechanizm dostaw i technologii wokół podstawowej platformy fuzyjnej Avalanche” – podała firma w komunikacie prasowym.

Avalanche zbudował już swoje demonstratory technologii, ale jeszcze nie osiągnął dodatniego zysku energetycznego netto. Tak więc, kompaktowe urządzenie do produkcji energii fuzyjnej, które jest przenośne, jest jeszcze w przyszłości. Będziemy informować o postępach w tym kierunku.

Tyler Durden
Pt, 10.04.2026 - 21:45