La DARPA finance le développement de batteries capables de durer 30 ans sur une seule charge en récupérant l’énergie du strontium-90 radioactif issu des déchets nucléaires, avec un prototype minimal viable visé pour début 2027.
Le programme, appelé Projet SYMPHONEE (Strontium-Yttrium Multi-junction PIN-based High-Density Output Nano-system for Extreme Environments), s’inscrit dans l’initiative plus large Rads to Watts de la DARPA. Il utilise une structure semi-conductrice PIN en carbure de silicium à multi-jonctions pour convertir directement le rayonnement bêta du strontium-90 et de l’yttrium-90 en électricité, contournant les méthodes de conversion thermique traditionnelles.
Les isotopes sont extraits du combustible nucléaire usé et des déchets nucléaires hérités de la guerre froide. Le projet Omega assure la séparation et l’extraction chimiques, tandis que le Pacific Northwest National Laboratory supervise la validation en laboratoire. Northrop Grumman mène des simulations par IA et des analyses de survie sous des fluences de radiation intenses.
Le professeur Michael Spencer de l’Université d’État Morgan, responsable technique du projet, a déclaré que l’équipe « repousse les limites de la technologie radiovoltaïque, développant des systèmes à haute puissance et longue durée de vie qui n’étaient pas réalisables auparavant ».
L’objectif principal est une amélioration par paliers de la densité de puissance, mesurée en watts par kilogramme. Atteindre une densité de puissance élevée tout en maintenant une longue durée de vie opérationnelle permettrait des applications que la technologie actuelle des batteries ne peut pas supporter : des drones militaires persistants qui restent en vol pendant des années plutôt que des heures, des sondes spatiales lointaines opérant au-delà de la portée solaire, des infrastructures de surveillance sous-marine autonomes et des capteurs tactiques distants ne nécessitant aucun remplacement de batterie ni ravitaillement.
« Notre mission est de transformer ce qui a historiquement été traité comme un déchet en un actif énergétique stratégique », a déclaré le Dr Stafford Sheehan, PDG de Project Omega. « Rads to Watts démontre clairement comment les isotopes récupérés peuvent alimenter des systèmes critiques pendant des années, sans avoir à gérer la logistique autour du remplacement constant des batteries. »
La technologie s’appuie sur des décennies de recherche sur les sources d’énergie bêtavoltaïques, mais vise des densités de puissance nettement plus élevées que les implémentations précédentes. Bien que les batteries bêtavoltaïques existent dans des applications de niche comme les stimulateurs cardiaques et les sondes spatiales, leur faible puissance de sortie a limité une adoption plus large. La conception SiC multi-jonctions de SYMPHONEE cherche à surmonter cette contrainte.
En cas de succès, le programme pourrait redéfinir les limites opérationnelles des systèmes sans pilote et des infrastructures distantes, remplaçant la chaîne logistique d’échange de batteries et de ravitaillement par une installation unique qui survit à l’équipement qu’elle alimente.
Traduit par Lydie
Sources : DARPA plans 30-year endurance nuclear waste batteries to power next-gen drones (Tom’s Hardware, 5 juillet 2026) ; DARPA backs radiovoltaics project (Nuclear Engineering International, juillet 2026)