En el marco de programas de defensa de Estados Unidos, científicos e ingenieros trabajan en baterías compactas de origen nuclear diseñadas para suministrar electricidad de forma continua durante varias décadas. El enfoque se centra en los sistemas de energía por radiación que convierten directamente la radiación en electricidad, en lugar de almacenar energía mediante reacciones químicas.

Los desarrolladores sostienen que estos dispositivos ligeros podrían, con el tiempo, mantener en funcionamiento drones, satélites y equipos remotos sin necesidad de reemplazar baterías durante años.

El residuo nuclear se convierte en combustible para décadas de energía ininterrumpida

El programa forma parte de la iniciativa de DARPA “Rads to Watts”, que busca fuentes de energía compactas con alta densidad energética y longevidad. Recientemente se otorgó un premio de 3,37 millones de dólares para avanzar en un dispositivo de prueba de concepto que produzca más de 10 vatios por kilogramo.

Uno de los participantes, Project Omega, desarrolla un generador que utiliza isótopos extraídos de residuos nucleares existentes, en lugar de materiales radiactivos producidos en instalaciones dedicadas. «Las células solares convierten la luz en electricidad… nuestra tecnología convierte la radiación en electricidad», afirmó Stafford Sheehan, director ejecutivo y fundador de Project Omega. «Ya contamos con algunos de estos pequeños dispositivos en funcionamiento; los que están específicamente diseñados para cumplir con la métrica de DARPA estarán listos a principios del próximo año».

Los investigadores estiman que actualmente existen más de 100.000 toneladas métricas de residuos nucleares almacenados en 52 lugares de reactores a lo largo del país. Según Sheehan, los inventarios actuales proporcionan material abundante, mientras que los problemas de disposición aún generan disputas legales costosas para las autoridades cada año. «A un alto nivel, tomamos residuos nucleares y los reciclamos en dos productos: uno es combustible para reactores… y el otro son isótopos de potencia, es decir, isótopos que se pueden usar para alimentar dispositivos».

A diferencia de las celdas recargables convencionales, las unidades propuestas emplean bloques sólidos de isótopos combinados con semiconductores que generan electricidad a partir de la exposición a la radiación.

Los planificadores militares ven claras ventajas para drones y satélites

Los sistemas de energía por radioisótopos han alimentado misiones espaciales y científicas durante décadas, normalmente utilizando materiales a base de plutonio. Project Omega utilizará estroncio-90, descrito por los desarrolladores como menos peligroso que las alternativas de plutonio-238 empleadas actualmente. Se espera que las baterías funcionen en rangos de temperatura extremos que a menudo complican el rendimiento de los equipos militares en entornos difíciles.

El interés militar llega en un momento en que la demanda de sistemas no tripulados crece, junto con preocupaciones persistentes sobre los requisitos de carga durante despliegues prolongados en todo el mundo. Un dron capaz de operar durante 30 años con suministro energético continuo alteraría las suposiciones sobre autonomía y logística.

Diversas organizaciones participan en la iniciativa Rads to Watts, entre ellas Morgan State University, Pacific Northwest National Laboratory, Northrop Grumman, ARA y Widetronix. Los investigadores esperan que un prototipo mínimamente viable emerja a principios de 2027, tras pruebas en condiciones operativas cada vez más realistas. No obstante, siguen siendo necesarias evaluaciones exhaustivas sobre eficiencia de conversión, efectos de la radiación, fiabilidad y despliegue seguro.

Si la tecnología tiene éxito, podrían hacerse factibles sistemas autónomos capaces de operar durante décadas. Fuente: Defense One.

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