Atomska baterija koja radi 50 godina bez punjenja

Kineska tvrtka Betavolt tvrdi da proizvodi atomske baterije za civilnu uporabu, koje mogu stabilno i autonomno proizvoditi električnu energiju 50 godina bez potrebe za punjenjem i održavanjem.

Prema priopćenju tvrtke, baterije su ušle u pilot fazu i bit će puštene u masovnu proizvodnju na tržište još ove godine, a moći će zadovoljiti potrebe za dugotrajnim napajanjem na više područja kao što su zrakoplovstvo, AI oprema, medicinska oprema, MEMS sustavi, napredni senzori, mali dronovi i mikro-roboti.

Kineski stručnjaci kažu da ovaj proizvod kombinira tehnologiju raspada nuklearnog izotopa Nikla-63 i prvi kineski dijamantni poluvodič (4. generacija poluvodiča) za uspješnu realizaciju minijaturizacije baterija. Dodaju da je time Kina postigla inovacije u dva visokotehnološka polja, baterija na atomsku energiju i dijamantnih poluvodiča četvrte generacije u isto vrijeme, što je stavlja daleko ispred europskih i američkih znanstveno-istraživačkih institucija i poduzeća.

Atomske baterije, također poznate kao nuklearne baterije ili radioizotopne baterije, rade na principu iskorištavanja energije oslobođene raspadom nuklearnih izotopa i njezinog pretvaranja u električnu energiju putem poluvodičkih pretvarača. Trenutačno se u zrakoplovstvu koriste samo termonuklearne baterije velikih dimenzija i velike težine koje imaju visoke unutarnje temperature, skupe su i ne mogu ih koristiti civili.

Betavoltove nuklearne baterije razvijaju potpuno drugačiji tehnološki pristup, generirajući električnu struju kroz poluvodički prijelaz beta čestica (elektrona) koje emitira radioaktivni izvor Nikal-63.

Kako bi to postigao, Betavoltov tim znanstvenika razvio je jedinstveni monokristalni dijamantni poluvodič debljine samo 10 mikrona, postavljajući 2 mikrona debelu Nikal-63 ploču između dva dijamantna poluvodička pretvarača.

Energija raspada radioaktivnog izvora pretvara se u električnu struju, tvoreći neovisnu jedinicu. Nuklearne baterije su modularne i mogu se sastojati od desetaka ili stotina neovisnih jediničnih modula i koristiti u seriji ili paralelno, tako da se mogu proizvesti baterijski proizvodi različitih veličina i kapaciteta.

Zhang Wei, predsjednik i glavni izvršni direktor Betavolta, rekao je da je prvi proizvod koji će tvrtka lansirati BV100, prva svjetska nuklearna baterija koja će se masovno proizvoditi. Njezina snaga je 100 mikrovata, napon 3 V, a volumen 15 X 15 X 5 kubičnih milimetara, manji od novčića.

Nuklearne baterije proizvedu električnu energiju svake minute, 8,64 džula dnevno, odnosno 3.153 džula godišnje. Više takvih baterija može se koristiti u nizu i paralelno. Tvrtka planira lansirati bateriju snage 1 vata 2025. godine.

Betavolt kaže da njegove atomske baterije mogu omogućiti da se mobilni telefon nikada ne puni, a dronovi koji danas mogu letjeti samo 15 minuta, sada bi mogli letjeti neprekidno.

Gustoća energije nove baterije je više od 10 puta veća od litijevih baterija. Može pohraniti 3300 megavat sati u bateriji od 1 grama. Neće se zapaliti ili eksplodirati kao odgovor na udarce i oštećenja, može normalno raditi u rasponu od 120 stupnjeva iznad nule i -60 stupnjeva te nema samopražnjenja.

Također ističu da je baterija apsolutno sigurna, nema vanjskog zračenja i prikladna je za upotrebu u medicinskim uređajima kao što su pacemakeri, umjetna srca i pužnice u ljudskom tijelu, a ujedno je i ekološki prihvatljiva. Nakon razdoblja raspada izotop Nikla-63, radioaktivni izvor prelazi u stabilni izotop bakra koji nije radioaktivan i ne predstavlja prijetnju za zagađenje okoliša. Stoga, za razliku od postojećih kemijskih baterija, nuklearne baterije ne zahtijevaju skupe procese recikliranja.

Trenutno je Betavolt registrirao patent u Pekingu i počet će registrirati globalne PCT patente. Također je komunicirao s kineskim profesionalnim nuklearnim istraživačkim institucijama i sveučilištima te planira nastaviti istraživanja o korištenju izotopa kao što su Stroncij-90, Prometij-147 i Deuterij za razvoj atomskih energetskih baterija veće snage i vijeka trajanja od 2 do 30 godina.

Ako su navodi kineskih znanstvenika i inženjera točni, čovječanstvo bi moglo doživjeti novu industrijsku revoluciju. Biste li voljeli u džepu držati mobitel s nuklearnom baterijom?