Avalanche Energy تفوز بعقد من DARPA بقيمة 5.2 مليون دولار لتطوير تقنية الراديوفولتية

حصلت شركة Avalanche Energy اليوم على عقد بقيمة 5.2 مليون دولار من وكالة مشاريع البحوث المتطورة الدفاعية (DARPA)، وهي وكالة حكومية أمريكية، لتطوير تقنيات راديوفولتية جديدة. والراديوفولتية هي مواد تستخدم أشباه الموصلات لتحويل الإشعاع إلى كهرباء. وعلى الرغم من أن مفهوم الراديوفولتية موجود منذ فترة، إلا أن النسخ الحالية تتضرر بسهولة بفعل الإشعاع الذي تسخره ولا تنتج كميات كبيرة من الكهرباء. وتهدف Avalanche Energy إلى التغلب على هذه القيود من خلال تطوير مواد جديدة قادرة على التقاط الإشعاع.

يعالج تطوير هذه المواد عنق زجاجة في قطاع طاقة الاندماج. فبينما تطلق تفاعلات الاندماج كميات هائلة من الطاقة عن طريق دمج ذرات أخف في ذرات أثقل، يظل حصاد تلك الطاقة بكفاءة تحدياً قائماً. فالنهج الأكثر شيوعاً المتمثل في تسخين المياه لتدوير توربينات بخارية ليس عالي الكفاءة، إذ يلتقط في أفضل الأحوال نحو 60% من الطاقة. وسلط Daniel Velázquez، رئيس قسم علوم المواد في Avalanche Energy، الضوء على هذه الفجوة، قائلاً: “مفاعل الاندماج الذي ينتج الطاقة - وهناك الكثير منها، فهي موجودة بالفعل - لكن مفاعل الاندماج الذي ينتج الكهرباء أفضل”.

ولتسريع اكتشاف المواد، فازت Avalanche Energy أيضاً بجائزة قدرها 1.25 مليون دولار من AFWERX، وهو مختبر أبحاث تابع للقوات الجوية الأمريكية، للاستفادة من التطورات الحسابية. وتعمل الشركة على تطوير مفاعل اندماج بحجم مكتبي قد يحل محل مولدات الديزل في القواعد العسكرية النائية. كما يمكن استخدام تقنية الراديوفولتية الممولة من DARPA في البطاريات النووية، التي تولد الكهرباء من التحلل الإشعاعي. ويمكن لهذه البطاريات أن تساعد في تشغيل المركبات الفضائية والأقمار الصناعية لعدة سنوات، أو دعم التطبيقات العسكرية الأرضية كثيفة استهلاك الطاقة لأيام متواصلة. ووفقاً لـ Velázquez، فإن هذه التطبيقات قيّمة “لا سيما للأنظمة المستقلة أو المهام التي تكون فيها الخدمات اللوجستية شبه مستحيلة”.

ومن التحديات التقنية التي تواجه كلاً من مفاعلات الاندماج والبطاريات النووية أن تفاعلاتها تنتج جسيمات ألفا. وهذا النوع من الإشعاع عالي الطاقة لدرجة أنه يمكن أن يتلف جميع أنواع المعدات، بما في ذلك جدران المفاعل. وإذا نجحت Avalanche Energy في تطوير تقنيات راديوفولتية للبطاريات النووية، فقد تطبق تلك المعرفة لإنشاء غلاف لمفاعلات الاندماج الخاصة بها. وسيعمل هذا الغلاف على التقاط جسيمات ألفا، مما يحمي المعدات مع تعزيز إنتاج الكهرباء. وقد يؤدي تسخير هذه الجسيمات لتوليد الكهرباء إلى جعل طاقة الاندماج التجارية أسهل في التحقيق، بينما تتسابق الشركات الناشئة للوصول إلى نقطة التعادل (breakeven)، وهي النقطة التي تتجاوز فيها الطاقة المنتجة من التفاعل الطاقة المطلوبة لاستدامته.

لماذا يهم

قد يحل عمل Avalanche Energy في مجال الراديوفولتية عنق زجاجة حرجاً في طاقة الاندماج من خلال التقاط الطاقة من جسيمات ألفا. وقد يجعل هذا التطور مفاعلات الاندماج التجارية أكثر قابلية للتطبيق من خلال تحسين كفاءتها وحماية مكوناتها.