Como as baterias nucleares poderiam acelerar a corrida para a energia de fusão

O poder de fusão sempre foi um pouco contraditório. A parte da fusão é realmente fácil – uma graduação recentemente construído um dispositivo de fusão simples em seu quarto, por exemplo – mas tirar eletricidade da reação não é.

“Um reator de fusão que produz energia – e há muitos deles, eles já existem”, Daniel Velásquez, líder de ciência de materiais da Energia Avalanchedisse ao TechCrunch. “Um reator de fusão que produz eletricidade é melhor.” É aí que a indústria nascente permanece estagnada.

As reações de fusão liberam enormes quantidades de energia ao fundir dois átomos mais leves em um mais pesado. Mas colher essa energia tem se mostrado um desafio. A abordagem mais comum é aquecer água e girar uma turbina a vapor, mas essa abordagem não é muito eficiente, aproveitando, na melhor das hipóteses, cerca de 60% do poder.

A Avalanche Vitality acredita que pode capturar mais dessa energia desenvolvendo novos materiais conhecidos como radiovoltaicos. A radiovoltaica é semelhante à fotovoltaica – painéis solares tradicionais – na medida em que utiliza semicondutores para transformar a radiação em eletricidade. Eles já existem há algum tempo, mas não são muito eficazes. Os sistemas radiovoltaicos existentes são facilmente danificados pela própria radiação que aproveitam e não produzem tanta eletricidade.

Hoje, a Avalanche recebeu um contrato de US$ 5,2 milhões da DARPA para desenvolver novos sistemas radiovoltaicos, disse a empresa com exclusividade ao TechCrunch.

A agência de investigação do Pentágono está interessada em utilizar os materiais numa nova classe de baterias nucleares, que utilizam o decaimento radioactivo de materiais como o polónio para gerar electricidade. Esses dispositivos poderão ajudar a fornecer energia a naves espaciais e satélites durante vários anos. Eles também poderiam ser usados ​​em aplicações militares terrestres com uso intensivo de energia por dias a fio – “em explicit para sistemas autônomos ou missões onde a logística é um pouco inadmissível”, disse Velásquez.

Não é exatamente isso que a Avalanche está construindo como empresa, mas o prêmio DARPA se sobrepõe às suas ambições.

Por um lado, as reações de fusão e as baterias nucleares produzem partículas alfa, um tipo de radiação tão energética que pode danificar todos os tipos de equipamentos, incluindo a parede de um reator nuclear. Em segundo lugar, a Avalanche está a desenvolver um reactor de fusão à escala de um desktop que poderá substituir geradores a diesel em bases militares remotas.

Se a empresa puder desenvolver um novo sistema radiovoltaico para uma bateria nuclear, poderá aplicar esse conhecimento a uma nova peça de reator. Tal revestimento ajudaria a capturar as partículas alfa, protegendo o reator e aumentando a quantidade de eletricidade que produz. O Avalanche também ganhou um prêmio de US$ 1,25 milhão do laboratório de pesquisa AFWERX da Força Aérea dos EUA para usar avanços computacionais para acelerar a descoberta de materiais.

As startups de fusão estão todas correndo para atingir um marco conhecido como ponto de equilíbrio, que no mundo científico é conhecido como Q>1, onde Q é a relação entre a potência produzida pela reação de fusão e a potência necessária para sustentá-la. Colocar essas partículas alfa para trabalhar na geração de eletricidade tornaria potencialmente mais fácil obter energia de fusão comercial.

A Avalanche não é a única empresa com projeto de reator que produzirá partículas alfa. Se tiver sucesso, a empresa poderá fornecer a tecnologia a outras empresas de fusão, uma tendência que está surgindo no setor.