Amerykańska agencja badawcza DARPA finansuje prace nad nowym typem baterii, która mogłaby zasilać urządzenia przez miesiące, a nawet lata — bez potrzeby ładowania.
Za realizację projektu odpowiada startup Avalanche Energy, który zdobył kontrakt o wartości 5,2 mln dolarów w ramach programu Rads to Watts. Jego celem jest przekształcanie promieniowania jądrowego w użyteczną energię elektryczną o znacznie wyższej mocy niż dotychczas.
Baterie atomowe już istnieją – ale mają jeden problem
Radioaktywne baterie nie są nowością. Od lat wykorzystuje się je w medycynie (np. w rozrusznikach serca) czy eksploracji kosmosu. Działają dzięki wychwytywaniu cząstek emitowanych podczas rozpadu izotopów i zamianie ich na energię.
Problem polega jednak na ich wydajności.
Dla porównania. Klasyczne akumulatory litowo-jonowe oferują około 200–300 Wh/kg, baterie jądrowe generują zwykle jedynie mikrowaty lub miliwaty mocy.
Nawet znacznie większe systemy stosowane przez NASA — jak generatory RTG w łazikach Perseverance i Curiosity — produkują zaledwie około 110 W przy masie sięgającej 45 kg.
Przełomowy cel: ponad 10 W/kg
DARPA chce znacząco podnieść wydajność tej technologii. Nowa bateria ma osiągnąć ponad 10 W na kilogram — co byłoby ogromnym skokiem względem obecnych rozwiązań.
W praktyce oznaczałoby to możliwość zasilania urządzenia klasy laptopa przez wiele miesięcy z baterii ważącej zaledwie kilka kilogramów.
Projekt zakłada także odporność na ekstremalne warunki — w tym promieniowanie kosmiczne — co jasno wskazuje na zastosowania w sektorze kosmicznym i wojskowym.
Energia z cząstek alfa – wydajniej, ale bardziej niebezpiecznie
Nowa technologia ma wykorzystywać tzw. ogniwa alfawoltaiczne, które przekształcają cząstki alfa w energię elektryczną.
To istotna zmiana względem dotychczasowych rozwiązań:
- baterie beta-woltaiczne (stosowane np. w medycynie) są bezpieczniejsze,
- cząstki alfa są bardziej energetyczne, ale też bardziej niebezpieczne dla ludzi.
Na szczęście, jak podkreślają badacze, główne zastosowania nowej baterii przewidziane są poza Ziemią, gdzie ryzyko dla człowieka jest ograniczone.
Krok w stronę miniaturowej fuzji jądrowej
Dla Avalanche Energy projekt baterii to nie tylko osobne przedsięwzięcie, ale część większej strategii rozwoju technologii fuzyjnych.
Firma pracuje równolegle nad kompaktowym reaktorem fuzyjnym o nazwie Orbitron, który w teorii miałby zmieścić się… na biurku. Urządzenie ma generować od 1 do 100 kW energii i znaleźć zastosowanie w:
- odległych lokalizacjach,
- systemach wojskowych,
- transporcie,
- mikrosieciach energetycznych,
- a nawet na powierzchni Księżyca.
Choć prototypy już istnieją, technologia nadal nie osiągnęła dodatniego bilansu energetycznego — a jej komercjalizacja może być oddalona o dekady.
Realny przełom czy odległa wizja?
Projekt DARPA może znacząco przyspieszyć rozwój wysokoenergetycznych baterii jądrowych. Jeśli uda się osiągnąć zakładane parametry, zmieni to sposób zasilania urządzeń w kosmosie, wojsku i w trudno dostępnych środowiskach.
Jednocześnie eksperci podchodzą do zapowiedzi ostrożnie — zarówno ze względu na skalę wyzwania technologicznego, jak i kwestie bezpieczeństwa.
Jedno jest jednak pewne: wyścig o nowe źródła energii właśnie wchodzi na zupełnie nowy poziom.
Foto: Qwen/AI.