La nuova vita delle scorie nucleari nei droni nel Pentagono. Cosa studia la Darpa

Trasformare le scorie nucleari in una fonte di energia capace di alimentare droni, satelliti e sistemi militari per decenni senza necessità di ricarica. È questo l’obiettivo del programma “Rads to Watts” della Darpa, l’agenzia del Dipartimento della Difesa statunitense responsabile dello sviluppo delle tecnologie più avanzate per la difesa.

L’iniziativa ha recentemente compiuto un passo avanti con l’assegnazione di un contratto da 3,37 milioni di dollari destinato alla realizzazione di un prototipo di batteria radioisotopica leggera, in grado di erogare oltre 10 watt per chilogrammo e di mantenere la propria efficienza per decenni.

Alla base del progetto vi è un principio diverso rispetto alle batterie convenzionali. Anziché immagazzinare energia chimica, questi dispositivi convertono direttamente le radiazioni emesse da isotopi radioattivi in elettricità. Come i pannelli solari trasformano la luce del Sole in energia, queste celle sfruttano la radioattività per generare corrente in maniera continua.

A sviluppare il generatore sarà Project Omega, azienda specializzata in sistemi di alimentazione radioisotopici. Il combustibile sarà ottenuto riciclando isotopi presenti nelle scorie nucleari, in particolare lo Stronzio-90, considerato meno problematico sotto il profilo della sicurezza rispetto al Plutonio-238 utilizzato nei tradizionali generatori radioisotopici impiegati nelle missioni spaziali. Il programma coinvolge anche Morgan State University, che coordina la ricerca di base, il Pacific Northwest National Laboratory, responsabile della gestione dei materiali nucleari e dei test, oltre a Northrop Grumman, Applied Research Associates (Ara) e Widetronix, impegnate rispettivamente nella modellazione computazionale e nello sviluppo dei semiconduttori che convertono la radiazione in energia elettrica.

L’obiettivo è quello di arrivare a un prototipo funzionante entro l’inizio del 2027. Nei prossimi diciotto mesi il programma si concentrerà sull’aumento dell’efficienza di conversione energetica, sulla verifica dell’affidabilità a lungo termine e sulla gestione degli effetti delle radiazioni sui componenti elettronici.

Le possibili applicazioni militari sono numerose. Una batteria con un’autonomia di decenni consentirebbe ai droni di lunga permanenza, ai sensori remoti, ai satelliti e ad altri sistemi autonomi di operare senza sostituzioni o ricariche frequenti. Il vantaggio sarebbe particolarmente rilevante in ambienti ostili o remoti, dove la logistica rappresenta uno dei principali limiti operativi. Queste celle, inoltre, sono progettate per funzionare anche in condizioni climatiche estreme, caratteristica che potrebbe renderle particolarmente interessanti per le operazioni militari nell’Artico, nei deserti o nello spazio.

L’iniziativa si inserisce in una più ampia strategia del Pentagono volta a risolvere uno dei principali problemi emersi con la crescente diffusione dei sistemi senza equipaggio, ovvero quello di un fabbisogno energetico estremamente alto. Con l’aumento del numero di droni impiegati sui campi di battaglia e la necessità di mantenerli operativi per periodi sempre più lunghi, disporre di fonti di energia ad altissima autonomia rappresenta un fattore strategico.  Se il programma raggiungerà gli obiettivi prefissati, le batterie radioisotopiche potrebbero contribuire a cambiare il paradigma dell’alimentazione dei sistemi autonomi, riducendo drasticamente la dipendenza dalle batterie tradizionali e aprendo la strada a una nuova generazione di piattaforme militari caratterizzate da una persistenza operativa senza precedenti.