Kinija pristatė branduolinį akumuliatorių, kurio gyvavimo trukmė – tūkstančiai metų

Jiangsu įsikūrusios bendrovės „Beita Pharmatech“ kartu su Šiaurės vakarų normaliuoju universitetu sukurtas prototipas, pavadintas „Candle Dragon One“, žada teorinę tūkstančių metų veikimo trukmę.

„Candle Dragon One“ prototipas pasižymi daugiau nei 8% efektyvumu ir 10 kartų didesniu energijos tankiu nei ličio jonų analogai. 

Baterija gali veikti ekstremaliomis sąlygomis nuo -100 °C iki 200 °C ir teoriškai maitinti prietaisus tūkstančius metų.

Baterija buvo bandoma „Beita Pharmatech“ laboratorijoje keturis mėnesius. Ji atlaikė 35 000 impulsų maitinant šviesos diodus ir užtikrino stabilų „Bluetooth“ lustų veikimą.

Akumuliatorius sukurtas kompozitinės struktūros pagrindu – radioaktyvioji anglis-14 įdėta į silicio karbido apvalkalą. Tai sugeria spinduliuotę ir izoliuoja nuotėkius.

Kinijos mokslų akademijos atlikti bandymai parodė, kad akumuliatoriaus efektyvumas yra didesnis nei 8%, o energijos tankis – 2,2Wh/g – 10 kartų didesnis nei ličio jonų analogų. Jos trumpojo jungimo srovė yra 282 nA, įtampa – 2,1 V, o didžiausia galia – 433 nW.

Kadangi C-14 skilimo pusperiodis yra 5700 metų, tokia baterija teoriškai galėtų veikti tūkstančius metų be sustojimo.

Branduolinė baterija veikia ekstremalioje temperatūroje nuo -100 °C iki 200 °C, o jos eksploatacinės savybės sumažėja mažiau nei 5% per 50 metų eksploatavimo laikotarpį.

„Beta voltų atominės baterijos – tai naujos kartos kompaktiški energijos sprendimai, galintys paskatinti pokyčius pažangiųjų technologijų, nacionalinio saugumo ir kosmoso srityse“, – sakė ‚Beita Pharmatech‘ vadovas Dr. Li Gangas.

Nepaisant ilgo tarnavimo laiko, baterija dėl savo mikrojėgainės galios kol kas tinka tik nedidelio dydžio prietaisams. Norint išnaudoti komercinį potencialą, reikia didinti energijos tankį ir efektyvumą.

Branduolinės baterijos, arba radioaktyvių izotopų baterijos, radioaktyvių izotopų skilimo energiją paverčia elektros energija. Ši technologija vis dar jauna, tačiau pažanga jau daroma:

2024 m. gruodžio mėnesį Jungtinės Karalystės atominės energijos tarnybos ir Bristolio universiteto ekspertai paskelbė apie pirmąją pasaulyje anglies-14 deimantinę bateriją. 

Kol kas ši technologija naudojama siaurose nišose, tačiau tolesnė jos plėtra gali apversti aukštyn kojomis ateities energetikos pramonę.

Medicinoje tokios baterijos galės dešimtmečius maitinti širdies stimuliatorius, neuronines sąsajas ir kitus implantus, todėl pacientams nereikės pakartotinių operacijų. Daiktų internete jos užtikrins jutiklių tinklų ir išmaniųjų sistemų ilgaamžiškumą ir sumažins priežiūros išlaidas.

Ekstremalioje aplinkoje – nuo vandenyno gelmių iki poliarinių platumų – baterijos bus patikimas energijos šaltinis, atsparus temperatūros svyravimams. 

O kosmose jie leis tarpplanetiniams zondams daugelį metų veikti be techninės priežiūros.