Μια μικροσκοπική πυρηνική μπαταρία σε μέγεθος νομίσματος, ικανή να παρέχει ενέργεια για 50 χρόνια χωρίς να χρειάζεται φόρτιση ή συντήρηση, έχει μπει επίσημα στη μαζική παραγωγή. Αυτή η καινοτομία, που προέρχεται από μια κινεζική εταιρεία, τροφοδοτεί τον παγκόσμιο ανταγωνισμό στον τομέα της μικροσκοπικής πυρηνικής ενέργειας. Η μπαταρία, που ονομάζεται BV100, χρησιμοποιεί ένα ραδιενεργό ισότοπο νικελίου το οποίο, διασπώμενο, μετατρέπεται σε σταθερό χαλκό. Αν και η αρχική ισχύς της μεμονωμένης κυψέλης είναι μέτρια, η αρθρωτή δομή της επιτρέπει τον συνδυασμό πολλών μονάδων για την απόκτηση περισσότερης ενέργειας.
Η εταιρεία Betavolt New Energy Technology τοποθετείται έτσι ως πρωταγωνιστής στον αγώνα για την εμπορική αξιοποίηση των πυρηνικών μπαταριών, έναν τομέα στον οποίο ανταγωνίζονται ενεργά εταιρείες από την Κίνα, τις ΗΠΑ και την Ευρώπη. Η επιτυχία της Betavolt έχει ήδη λάβει βραβεία στην Κίνα, με αποκορύφωμα τη βράβευση στον διαγωνισμό καινοτομίας 2023 της China National Nuclear Corporation και την κατοχύρωση εθνικού διπλώματος ευρεσιτεχνίας, ενώ ετοιμάζονται διεθνείς αιτήσεις.
Η τεχνολογία πίσω από αυτή την καινοτομία ανακοινώθηκε πέρυσι με το λανσάρισμα της BV100, η οποία είναι ικανή να δεσμεύει ενέργεια από τη ραδιενεργό διάσπαση του πυρήνα της από νικέλιο-63. Αυτός ο πυρήνας, ο οποίος έχει πάχος μόλις δύο μικρομέτρων και περικλείεται μεταξύ δύο στρωμάτων ημιαγωγού από διαμάντι δέκα μικρομέτρων, μετατρέπει αποτελεσματικά την ενέργεια που απελευθερώνεται από τη διάσπαση του ισοτόπου σε ηλεκτρική ενέργεια. Η σπονδυλωτή αρχιτεκτονική του επιτρέπει την πλευρική σύνδεση ή τη σύνδεση πολλαπλών μονάδων σε σειρά για τη δημιουργία μπαταριών με διαφορετικά μεγέθη και χωρητικότητες.
Παρά τις μικρές της διαστάσεις, παρόμοιες με αυτές ενός μικρού νομίσματος, η BV100 αποδίδει ισχύ 100 μικροβάτ στα 3 βολτ. Αν και αυτή η χωρητικότητα δεν επαρκεί προς το παρόν για την τροφοδοσία συσκευών υψηλής κατανάλωσης, όπως smartphones ή φορητοί υπολογιστές, η Betavolt σχεδιάζει να χρησιμοποιήσει πολλαπλές μπαταρίες σε συνδυασμό για την κάλυψη μεγαλύτερων ενεργειακών αναγκών. Η εταιρεία ανακοίνωσε την κυκλοφορία, εντός του τρέχοντος έτους, μιας πιο ισχυρής έκδοσης του 1 watt.
Τα πλεονεκτήματα αυτής της πυρηνικής μπαταρίας υπερβαίνουν την ανθεκτικότητα και το συμπαγές μέγεθος. Σε σύγκριση με τις παραδοσιακές χημικές μπαταρίες, διαθέτει ενεργειακή πυκνότητα δέκα φορές υψηλότερη από τις τριμερείς μπαταρίες λιθίου, αποθηκεύοντας 3.300 milliwatt ώρες ανά γραμμάριο. Είναι επίσης εξαιρετικά ανθεκτική σε ακραίες περιβαλλοντικές συνθήκες, λειτουργώντας αξιόπιστα σε ένα εύρος θερμοκρασιών που κυμαίνεται από -60°C έως +120°C, χωρίς αυτοεκφόρτιση και χωρίς κίνδυνο πυρκαγιάς ή έκρηξης. Η εταιρεία διασφαλίζει ότι οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις της κυψέλης είναι ελάχιστες, καθώς ο ραδιενεργός πυρήνας νικελίου-63 μετατρέπεται με την πάροδο του χρόνου σε σταθερό χαλκό, εξαλείφοντας την ανάγκη για δαπανηρές διαδικασίες ανακύκλωσης.
Η καινοτομία της Betavolt αποκλίνει από τις προηγούμενες προσεγγίσεις για τις πυρηνικές μπαταρίες, οι οποίες βασίζονταν σε ογκώδεις και ακριβές θερμοηλεκτρικές γεννήτριες, που αναπτύχθηκαν κατά τη διάρκεια του Ψυχρού Πολέμου και περιορίστηκαν σε αεροδιαστημικές εφαρμογές λόγω των υψηλών εσωτερικών θερμοκρασιών και των ανησυχιών για την ασφάλεια. Αντίθετα, η τεχνολογία betavoltaic της Betavolt παράγει ηλεκτρική ενέργεια μέσω σωματιδίων βήτα που εκπέμπονται κατά τη διάρκεια της ραδιενεργού διάσπασης, αποτελώντας μια ασφαλέστερη και πιο συμπαγή εναλλακτική λύση.
Σύμφωνα με την Betavolt, οι εφαρμογές αυτής της τεχνολογίας είναι σχεδόν απεριόριστες και περιλαμβάνουν αεροδιαστημικά συστήματα, συσκευές Τεχνητής Νοημοσύνης, ιατρικό εξοπλισμό, μικρά μη επανδρωμένα αεροσκάφη, μικρορομπότ και πολλά άλλα. Ενδεχομένως, οποιαδήποτε συσκευή που απαιτεί ενέργεια μακράς διάρκειας θα μπορούσε να επωφεληθεί από αυτή την καινοτομία.
Ο Zhang Wei, πρόεδρος και CEO της Betavolt, επεσήμανε ότι η εταιρεία είναι σήμερα ο μοναδικός παγκόσμιος κατασκευαστής υλικών ημιαγωγών με μεγάλα διαμάντια, μια ικανότητα που βρίσκει επίσης εφαρμογή στους τομείς των υπερπυκνωτών και των υλικών νανοσωλήνων άνθρακα εξαιρετικά μεγάλου μήκους.
[via]
