Baterija koja može da radi 50+ godina bez dopunjavanja i održavanja

Baterija koja može da radi 50+ godina bez dopunjavanja i održavanja Kompanija Betavolt predstavila je revolucionarnu bateriju za mobilne uređaje koja može da traje 50 godina bez punjenja! Ova nuklearna baterija koristi dijamant i nikl-63 da direktno pretvori beta zračenje u električnu energiju, eliminišući potrebu za hemijskim reakcijama i punjenjem. Datum: January 14, 2024 Oblasti:sustainabilityedutechnews Kineski startap Betavolt sa sedištem u Pekingu, predstavio je ovih dana revolucionarnu bateriju koja je namenjena za napajanje mobilnih uredjaja – mobilnih telefona, tableta, laptop računara, mobilnih robota i slično, za koju Betavolt tvrdi da može da obezbedi neprekidno snabdevanje električnom energijom tokom pola veka, odnosno neverovatnih 50+ godina, bez potrebe za punjenjem ili održavanjem. Nije u pitanju litijum, ni natrijum, niti bilo koji sličan koncept baziran na nekom od zamršenih procesa hemijskog skladištenja električne energije. Ova inovacija počiva na nuklearnoj energiji, a kompletan sklop je smešten u modul manji od običnog metalnog novčića – samo 15x15x5mm! Nesumnjivo, u pitanju je inovacija koja menja pravila igre u ovom jako dinamičnom sektoru, nešto što bi moglo da postojeću tehnologiju litijumskih baterija preko noći učini zastarelom i istovremeno otvori sasvim nove horizonte za svet sasvim novih mobilnih uredjaja, pametnih senzora, medicinskih implanata ili IoT. Tehnološka osnova na kojoj počiva nuklearna baterija je davno poznata. To je tehnologija neposrednog konvertovanja energije nuklearnog zračenja u električnu energiju. Kao što fotolektrični efekat (za koji je Ajnštajn dobio Nobelovu nagradu) omogućava da se energija fotona pretvori u tok elektrona – odatle imamo fotoćelije, tako za beta zračenje, koje je u osnovi emisija elektrona, postoji takozvani betaelektrični efekat pomoću kojeg interakcija sa poluprovodničkim materijalom na nuklearnom nivou omogućava da se energija beta nuklearnog zračenja pretvori u električnu energiju. Mada prva ideja o ovakvoj vrsti baterija datira još iz 1913. godine (saopšteno u obliku naučnog rada), upotrebljiva rešenja su razvijena tek sedamdesetih godina prošlog veka. Ta tehnologija, prilično glomazna, široko je u upotrebi u kosmičkim istraživanjima i u vojnim tehnologijama. Novo je medjutim, nešto drugo – inovativnim tehnologijama u oblasti materijala betaelektrični fenomen je doveden na mikro nivo, na razmere koje omogućavaju primenu i tamo gde do skora nismo ni sanjali da je to moguće. Gorespomenuti minijaturni modul poseduje snagu od 100 μW i generiše napon od 3V. Tehnički detalji nisu poznati, sem da je kao radioizotop korišćen Ni-63, a dijamant kao konvertor beta zračenja u električnu struju. Interesantno je da je 2018 godine javnosti predstavljeno rešenje betavoltne baterije razvijeno u Rusiji na Moskovskom državnom univerzitetu za fiziku i tehnologiju (https://eng.mipt.ru/), takodje zasnovano na Ni-63 izotopu i dijamantu. Konstrukciono rešenje konvertora je obelodanjeno naučnoj zajednici (https://doi.org/10.1016/j.diamond.2018.03.006), a bilo je bazirano na agregatu konvertorskih jedinica koje se sastoje od dve poluprovodničke pločice izrađene od dijamanata, debljine 10 mikrometara izmedju kojih je smeštena jedna Ni-63 pločica debljine 2 mikrometra. Taj eksperimentalni sklop betavoltnog izvora, gabarita 5x5x3.5mm proizveo je izlaznu snagu od približno 1 μW pri gustini snage od 10 μW/cm3, što je za red veličine bolje od najefikasnijih hemijskih baterija koje se sreću u praksi, ili koje su u fazi razvoja u laboratorijama. Rešenje nuklearne baterije na betavoltnom principu razvijeno na Moskovskom institutu za fiziku i tehnologiju (В. С. Бормашов sa saradnicima, 2018) Sa ultrakompaktnim nuklearnim modulom snage 100 μW kineski Betavolt je očigledno napravio revolucionarni tehnološki skok (za red veličine veći kapacitet od onog ostvarenog u Rusiji, što se može objasniti novim prodorima u tehnologiji materijala, a možda i nekim novim konstrkcionim rešenjima). Pritom, Betavolt najavljuje da će do 2025 godine na komercijalnoj osnovi i uz potrebnu regulativu na tržište plasirati nuklearni baterijski modul snage 1W. Ako se ta obećanja zaista pretvore u realnost, to će biti više nego dovoljno za praktičnu primenu, jer za napon od 3V takav izvor na svom izlazu generiše struju od 330 mA. Neprekidno, u periodu od 50+ godina. Gotovo neverovatno! Ovome treba dodati i činjenicu da baterije ove vrste podrazumevaju izuzetnu temperaturnu stabilnost koja im omogućava rad u vrlo širokom temperaturnom opsegu, od neverovatnih -60°C to +120°C. Bitno je da se napomene još jedna posebnost. Za razliku od ostalih nuklearnih generatora, ova tehnologija nije bazirana na konverziji nuklearne u toplotnu energiju. Električna energija se direktno generiše korišćenjem poluporovodnika (slično kao i kod fotolektričnog efekta i foto-ćelija). Zato je ova tehnologija potpuno neosetljiva na hazardne situacije koje  mogu da dovedu do samozapaljenja ili eksplozije (tako svojstvene litijum-jonskoj tehnologiji baterija). U skoro potpunom odsustvu tehničkih detalja, Betavolt navodi samo kratak video na kojem se vidi da je nuklearni baterijski modul izgradjen kao slojeviti sklop, koji je u osnovi sličan rešenju koje je razvijeno 2018. godine u Rusiji i prethodno kratko komentarisano. Dakle, radi se o vrlo kompaktnom i potpuno enkapsuliranom rešenju, bez pokretnih delova. (CREDIT: Betavolt Technologies) I na kraju, par reči o bezbednosti i riziku od nuklearnog zračenja. Beta zračenje je niskoenergetsko i lako se blokira. Prema tvrđenju Betavolta, tehničko rešenje nuklearne baterije je takvo da je radijacija  prema okruženju potpuno blokirana, čineći ga tako bezbednim, čak i za primene u implante koji su namenjeni za ugradnju u ljudsko telo. Takođe, korišćenjem sintetičkog izotopa Ni-63 (nema ga u prirodi) otklonjeni su rizici koji postoje kod mnogih drugih nuklearnih izotopa koji se danas koriste u industriji za vrlo različite namene. Vreme poluraspada Ni-63 je relativno kratko, samo 100 godina, a njegov nuklearni raspad se završava potpunim pretvaranjem u stabilni / neradioaktivni bakar. Na duge staze potpuno bezopasan za okruženje i živi svet. Ali, ipak dovoljno dugo da obezbedi radni vek od 50+ godina. Očekujemo sa nestrpljenjem 2025. godinu. A možda bude i nekih novih iznenadjenja, sa nekih drugih prostora? Više na: https://chinaacademy.substack.com/p/chinese-firm-developed-nuclear-battery https://www.thebrighterside.news/post/groundbreaking-nuclear-battery-produces-50-years-of-power-without-needing-to-charge