Bateria działa 50 lat i zmieści się w dłoni. Jest zasilana atomem

Miniaturowa bateria jądrowa, która wystarczy na pół wieku

Wygląda niepozornie. To mały, metaliczny dysk, mniejszy niż moneta jednozłotowa. A jednak w środku kryje się przełomowa technologia. Chińska firma Betavolt ogłosiła rozpoczęcie masowej produkcji innowacyjnego źródła energii – miniaturowej bateria jądrowej BV100, która może działać nieprzerwanie przez 50 lat, bez ładowania, wymiany ani potrzeby konserwacji.

Ta miniaturowa bateria jądrowa to przykład tzw. technologii betawoltaicznej. Zamiast klasycznych reakcji chemicznych, jak w akumulatorach litowo-jonowych, BV100 generuje energię elektryczną z rozpadu radioaktywnego izotopu niklu-63. Rozpad ten uwalnia cząstki beta, które są przekształcane w prąd za pomocą diamentowych półprzewodników najnowszej generacji.

Zastosowane materiały sprawiają, że bateria jest nie tylko trwała, ale też wyjątkowo bezpieczna. Nie nagrzewa się, nie wybucha i nie wytwarza toksycznych odpadów. A co najważniejsze, po zakończeniu działania przekształca się w stabilną miedź.

Polecamy: Świat na baterie. E-rewolucja niebawem sięgnie przestworzy

Bateria z atomowym sercem i ogromnym potencjałem

Obecna wersja BV100 dostarcza 100 mikrowatów mocy przy napięciu 3 woltów. To niewiele – nie zasili laptopa ani telefonu – ale wystarczająco dużo dla czujników, mikrourządzeń medycznych, a nawet elementów sztucznej inteligencji. Firma planuje jednak wypuścić na rynek mocniejszy model o mocy jednego wata jeszcze w tym roku.

Dzięki możliwości łączenia wielu ogniw w jeden moduł BV100 można będzie wykorzystywać także tam, gdzie dotąd nie było to możliwe, na przykład w dronach, które nie muszą już wracać do bazy, by się naładować. Takie rozwiązania mogą zmienić zarówno wojskowe, jak i cywilne systemy monitoringu, eksplorację trudno dostępnych terenów czy działania ratownicze.

„Zalety miniaturowej baterii jądrowej wykraczają jednak poza długowieczność i kompaktowość. W przeciwieństwie do konwencjonalnych baterii chemicznych charakteryzuje się ona ponad dziesięciokrotnie większą gęstością energii niż baterie litowe, przechowując 3300 miliwatogodzin na gram” – czytamy na portalu Tech Spot.

Miniaturowa bateria jądrowa: wytrzymałość, bezpieczeństwo, ekologia

Chińska miniaturowa bateria jądrowa wyróżnia się nie tylko wyjątkowo długim czasem działania. To także technologia pełna praktycznych zalet: ogniwo nie rozładowuje się samo, zachowuje sprawność zarówno w ekstremalnym zimnie, jak i upale, działa niezawodnie w temperaturach od -60°C do +120°C – a jej gęstość energii jest ponad dziesięciokrotnie wyższa niż w przypadku tradycyjnych baterii litowych.

Dzięki zastosowaniu izotopu niklu-63, który rozpada się w stabilną i nietoksyczną miedź, BV100 stanowi mniejsze zagrożenie dla środowiska niż klasyczne baterie, które wymagają kosztownego i skomplikowanego recyklingu.

Powrót do przyszłości – bezpieczna energia atomowa

Baterie jądrowe nie są zupełną nowością. Już w czasach zimnej wojny stosowano je w misjach kosmicznych. Tamte urządzenia były jednak duże, ciężkie i groźne w razie uszkodzenia, ponieważ opierały się na generatorach termoelektrycznych. Betavolt proponuje coś zupełnie innego: kompaktowe i bezpieczne ogniwa, które mogą z czasem trafić nawet do codziennego użytku.

Nowa technologia została opracowana w oparciu o półprzewodniki diamentowe czwartej generacji. Pozwalają one przekształcać promieniowanie beta w energię elektryczną z wysoką sprawnością. To nie tylko nowy standard dla baterii – to także ważny krok w rozwoju materiałów dla całej branży energetycznej i elektronicznej.

Szukasz treści, które naprawdę dają do myślenia? Sięgnij po kwartalnik Holistic News

Sukces chińskiej firmy nie przeszedł bez echa. W jej ślady idą inne ośrodki badawcze i startupy. Amerykańska firma City Labs rozwija podobną technologię z wykorzystaniem trytu – izotopu wodoru – i otrzymała wsparcie od Narodowego Instytutu Zdrowia na produkcję baterii do urządzeń medycznych, takich jak rozruszniki serca i sztuczne serca.

W Europie podobne prace prowadzi brytyjska firma Arkenlight, a w Chinach badaniami nad wykorzystaniem izotopu węgla-14 zajmuje się Uniwersytet Northwest Normal. Betavolt już teraz opatentowała swoje rozwiązania na rynku krajowym i przygotowuje się do międzynarodowej ekspansji.

Czy to przyszłość zasilania?

Choć dzisiejsze wersje baterii jądrowych nie zastąpią smartfonów ani laptopów, ich potencjał jest ogromny. Dzięki swojej trwałości, odporności i minimalnemu wpływowi na środowisko mogą znaleźć zastosowanie w urządzeniach medycznych, systemach wojskowych, kosmicznych, a z czasem – również w elektronice użytkowej.

To może być początek ery urządzeń, których nie trzeba ładować przez całe życie użytkownika. A wszystko zaczyna się od czegoś tak małego jak moneta.

Polecamy: Pożary baterii w elektrykach. Naukowcy mają rozwiązanie