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Tecnología

Estados Unidos quiere convertir la basura nuclear en una batería casi infinita que durará décadas enteras sin tener que recargarse

Una agencia estadounidense ha desarrollado el proyecto Symphonee para crear baterías de alta potencia usando para ello desechos radiactivos.

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El avance en energías alternativas no solo se circunscribe a las renovables. La conocida Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa de los Estados Unidos (DARPA) ha iniciado un ambicioso plan de estudio tecnológico.

Este organismo público busca aprovechar los elementos descartados de las centrales de fisión tradicionales para generar electricidad de forma continua. La iniciativa persigue el desarrollo de sistemas capaces de extraer energía directamente de las emisiones radiactivas remanentes.

El proyecto denominado Symphonee centra sus esfuerzos en la optimización de dispositivos conocidos como celdas radiovoltaicas. Estos componentes especiales operan bajo un principio similar al de los paneles solares convencionales.

La diferencia principal radica en que el sistema no requiere luz solar para funcionar de manera eficiente. Las celdas capturan las partículas emitidas por la descomposición de los núcleos atómicos estables.

Esta absorción constante permite liberar portadores de carga eléctrica dentro de un material semiconductor seleccionado. El proceso físico genera un flujo eléctrico constante que puede ser aprovechado externamente.

Los investigadores trabajan en superar las limitaciones actuales de potencia de estos diseños compactos. Los modelos previos solo eran capaces de ofrecer unos pocos microvatios de energía utilizable.

El nuevo enfoque institucional pretende alcanzar escalas de producción medidas en KW reales. Este incremento en el rendimiento energético abriría la puerta a múltiples aplicaciones prácticas.

Los entornos de difícil acceso o aislados se beneficiarían enormemente de estas fuentes de alimentación autónomas. Las misiones en el espacio profundo representan uno de los objetivos prioritarios del programa.

Las sondas espaciales actuales dependen de paneles solares que pierden utilidad al alejarse de la estrella central. Las baterías químicas convencionales poseen una vida útil demasiado corta para trayectos de larga duración.

Los nuevos módulos basados en desechos atómicos garantizarían un suministro constante durante décadas enteras. El diseño propuesto elimina la necesidad de pesados sistemas de conversión térmica secundaria.

La eliminación de turbinas y fluidos de transferencia simplifica drásticamente la estructura de los dispositivos. Los aparatos resultantes se caracterizan por ser notablemente ligeros y muy resistentes.

Estas ventajas técnicas resultan ideales para su integración en vehículos de exploración submarina autónomos. La estabilidad operativa en condiciones extremas es otro de los puntos fuertes bajo análisis.

Los materiales empleados deben soportar niveles muy elevados de degradación por radiación interna continuada. El desarrollo de nuevos semiconductores con tolerancias extremas es un pilar fundamental de la investigación.

Diversas empresas del sector privado y laboratorios nacionales ya colaboran activamente en este despliegue científico. Las estimaciones apuntan a la creación de prototipos capaces de alimentar ordenadores durante meses.

Los científicos priorizan el uso de emisiones beta y alfa frente a los complejos rayos gamma. Las partículas cargadas facilitan una interacción mucho más eficiente con las capas del semiconductor activo.

La gestión del calor residual generado por el propio decaimiento es otro desafío de ingeniería importante. Se estudian ciclos integrados complementarios que puedan aprovechar ese calor para generar todavía más corriente.

La seguridad de los contenedores que albergan el material radiactivo está garantizada por blindajes avanzados. El confinamiento de los elementos activos impide cualquier tipo de fuga perjudicial hacia el exterior.

Este avance podría redefinir el valor de los almacenes de combustible ya utilizado en todo el mundo. Los materiales que antes se consideraban un problema de almacenamiento prolongado ganarían una nueva utilidad.

La reducción de la vida media efectiva de ciertos componentes es un beneficio secundario muy analizado. Los países con programas de energía atómica observan con expectación la evolución de este proyecto pionero.

El desarrollo de la física de semiconductores específicos determinará el éxito final de la iniciativa estadounidense. Los próximos meses serán cruciales para comprobar los primeros resultados tangibles de los ensayos de laboratorio.