باتری پهپادها

نسل آینده باتری برای پهپادها با شارژدهی 30 ساله؛ فناوری جدیدی که از زباله‌های هسته‌ای نیرو می‌گیرد

باتری پهپادها ممکن است به‌زودی از زباله‌های هسته‌ای نیرو بگیرد و با شارژدهی ۳۰ ساله، انقلابی در کاربردهای نظامی و فضایی ایجاد کند.

سازمان پروژه‌های تحقیقاتی پیشرفته دفاعی ایالات متحده، دارپا (DARPA)، در حال توسعه فناوری نوآورانه‌ای است که می‌تواند به پهپادها و ماهواره‌ها قدرت ماندگاری بی‌سابقه‌ای ببخشد. این برنامه با نام «رادها به وات» (Rads to Watts) بر روی ایجاد سلول‌های انرژی سبک‌وزن با چگالی انرژی بالا متمرکز است. هدف نهایی، تولید نمونه اولیه باتری‌هایی است که با استفاده از ایزوتوپ‌های جدا شده از زباله‌های هسته‌ای، ده‌ها سال بدون نیاز به شارژ کار کنند.

فناوری «رادها به وات»: تبدیل زباله هسته‌ای به انرژی پایدار

برنامه «رادها به وات» (Rads to Watts) دارپا با هدف توسعه باتری‌های سبک‌وزن و پرچگالی انرژی آغاز شده است که قادر به تامین نیروی الکتریکی برای ده‌ها سال باشند. در همین راستا، قراردادی به ارزش ۳.۳۷ میلیون دلار برای ساخت یک نمونه اولیه اثبات مفهوم اعطا شده تا بتواند بیش از ۱۰ وات بر کیلوگرم نیرو تولید کند و عمری چندین ساله داشته باشد. پروژه امگا (Project Omega)، تحت رهبری استفورد شیهان (Stafford Sheehan)، مدیرعامل و بنیان‌گذار آن، مسئول ساخت ژنراتور هسته‌ای است.

این ژنراتورها که شیهان آن‌ها را «مینی‌ژنراتور» می‌نامد، مستقیما تابش رادیواکتیو را به برق تبدیل می‌کنند. آن‌ها با استفاده از ایزوتوپ‌های جدا شده از زباله‌های هسته‌ای مانند استرانسیم-۹۰ (Strontium-90) که نسبت به پلوتونیم-۲۳۸ (Plutonium-238) خطر کمتری دارد، کار می‌کنند. دانشگاه مورگان استیت (Morgan State University)، آزمایشگاه ملی شمال غربی اقیانوس آرام (Pacific Northwest National Laboratory)، نورثروپ گرومن (Northrop Grumman) و ARA نیز از شرکای اصلی این برنامه هستند.

باتری‌های هسته‌ای برای پهپادها و کاربردهای نظامی

این سلول‌های قدرت جدید می‌توانند در هر کاربردی که خرابی باتری یک مشکل اساسی است، مورد استفاده قرار گیرند. ماهواره‌ها و پهپادها، به‌ویژه در عملیات‌های نظامی که در محیط‌های خشن انجام می‌شوند، از جمله مهم‌ترین حوزه‌های کاربرد این فناوری هستند. این باتری‌های هسته‌ای می‌توانند مشکل نیاز مکرر به شارژ را حل کرده و به این سیستم‌ها استقلال انرژی بی‌سابقه‌ای ببخشند. طبق گفته شیهان، ایالات متحده با بیش از ۱۰۰,۰۰۰ تن زباله هسته‌ای در ۵۲ سایت راکتور در سراسر کشور مواجه است که این فناوری می‌تواند راهکاری برای استفاده بهینه از این منابع باشد.

بیشتر بخوانید

چالش‌ها و چشم‌انداز آینده

دارپا قصد دارد تا اوایل سال ۲۰۲۷ یک نمونه اولیه کارآمد را در آزمایشگاه ملی شمال غربی اقیانوس آرام (PNNL) تولید کند. در ۱۸ ماه آینده، تمرکز برنامه بر کاهش خطرات فنی، آزمایش عملکرد سیستم در شرایط واقعی و جمع‌آوری داده‌های لازم برای توسعه‌های آتی خواهد بود. چالش‌های کلیدی شامل بهبود کارایی تبدیل انرژی، اعتبارسنجی قابلیت اطمینان بلندمدت، مدیریت اثرات تابش و اطمینان از ایمنی در حمل و استقرار این سیستم‌ها است. این پروژه پاسخگوی نیاز فزاینده پنتاگون به تولید برق بیشتر در میدان نبرد و تقاضای رو به افزایش برای سیستم‌های پهپادی با استقامت بالاست.

0 دیدگاه
بازخورد درون خطی
مشاهده همه نظرات