Tehnologia Betavolt, o companie cu sediul la Beijing a anunțat miniaturizarea nuclear baterie folosind radioizotop Ni-63 și modul semiconductor cu diamant (semiconductor de a patra generație).
Nuclear baterie (cunoscută diferit ca atomică acumulator sau baterie cu radioizotopi sau generator de radioizotopi sau baterie radiație-voltaică sau baterie betavoltaică) constă dintr-un radioizotop care emite beta și un semiconductor. Acesta generează electricitate prin tranziția semiconductoare a particulelor beta (sau electronilor) emise de radioizotopul nichel-63. Betavoltaic acumulator (de exemplu, nuclear baterie care utilizează emisiile de particule beta de la izotopul Ni-63 pentru generarea de energie) este disponibilă de peste cinci decenii de la prima descoperire în 1913 și este folosită în mod obișnuit în spaţiu sector pentru a alimenta sarcinile utile navelor spațiale. Densitatea sa de energie este foarte mare, dar puterea de ieșire este foarte scăzută. Avantajul cheie al nuclear bateria este o sursă de energie continuă și de lungă durată timp de cinci decenii.
Masa: Tipuri de baterie
| Baterie chimică transformă energia chimică stocată în dispozitiv în electricitate. Este practic o celulă electrochimică constând din trei elemente de bază - un catod, un anod și un electrolit. Poate fi reîncărcat, pot fi utilizați diferite metale și electroliți, de exemplu, bateriile alcaline, hidrură de nichel metal (NiMH) și litiu-ion. Are o densitate redusă de putere, dar de mare putere de ieșire. |
| Baterie de combustibil transformă energia chimică a unui combustibil (adesea hidrogen) și a unui agent oxidant (adesea oxigen) în electricitate. Dacă hidrogenul este combustibilul, singurele produse sunt electricitatea, apa și căldura. |
| baterie nucleară (de asemenea, cunoscut sub numele de Baterie atomică or Baterie cu radioizotopi or generator de radioizotopi sau Baterii radiație-voltaice) transformă energia radioizotopilor din degradarea unui izotop radioactiv pentru a genera electricitate. Bateriile nucleare au o densitate mare de energie și sunt de lungă durată, dar are dezavantajul unei puteri scăzute. baterie betavoltaică: o baterie nucleară care utilizează emisii beta (electroni) de la radioizotop. baterie cu raze X-voltaică folosește radiația de raze X emisă de radioizotop. |
Tehnologia BetavoltAdevărata inovație a lui este dezvoltarea unui semiconductor de diamant monocristal de generația a patra, cu grosimea de 10 microni. Diamantul este mai potrivit pentru utilizare datorită benzii sale mari de peste 5eV și rezistenței la radiații. Convertoarele cu diamante de înaltă eficiență sunt cheia producției de baterii nucleare. Plăci de radioizotop Ni-63 cu grosimea de 2 microni sunt plasate între două convertoare semiconductoare de diamant. Bateria este modulară, constând din mai multe unități independente. Puterea bateriei este de 100 microwați, tensiunea este de 3V și dimensiunea este de 15 X 15 X 5 mm3.
Bateria betavoltaică a companiei americane Widetronix folosește semiconductor cu carbură de siliciu (SiC).
BV100, bateria nucleară în miniatură, dezvoltată de Tehnologia Betavolt este în prezent în stadiu pilot și probabil va intra în faza de producție de masă în viitorul apropiat. Acest lucru ar putea fi folosit pentru alimentarea echipamentelor AI, echipamentelor medicale, sistemelor MEMS, senzori avansați, drone mici și micro-roboți.
Asemenea surse de micro-alimentare miniaturizate au nevoie de o oră, având în vedere progresele în nanotehnologie și electronică.
Tehnologia Betavolt intenționează să lanseze o baterie cu o putere de 1 watt în 2025.
Pe o notă conexă, un studiu recent raportează o nouă baterie voltaică cu radiații X (raze X-voltaică) cu o putere de producție de până la trei ori mai mare decât cea a betavoltaicilor de ultimă generație.
***
Referinte:
- Tehnologia Betavolt 2024. Știri – Betavolt dezvoltă cu succes baterii de energie atomică pentru uz civil. Postat pe 8 ianuarie 2024. Disponibil la https://www.betavolt.tech/359485-359485_645066.html
- Zhao Y., et al 2024. Nou membru al microsurselor de energie pentru explorări extreme de mediu: baterii cu raze X-voltaice. Energie aplicată. Volumul 353, Partea B, 1 ianuarie 2024, 122103/ DOI: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2023.122103
***
