Galės veikti 6 000 metų! ()
Kūrėjai tikina, kad gaminys yra saugus ir turi galimybę pakeisti energijos rinką.
© Hilary Halliwell (Free Pixabay license) | https://www.pexels.com/photo/close-up-photo-of-batteries-698485/
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Radioaktyvioji anglis – šiuolaikinių technologijų pagrindas? Pietų Korėjos Daegu Gyeongbuk mokslo instituto ekspertai sukūrė branduolinės baterijos prototipą, kuris dėl anglies izotopo C-14 ir naujausių technologinių sprendimų galėtų maitinti įrenginius net kelis tūkstančius metų. Kūrėjai tikina, kad gaminys yra saugus ir turi galimybę pakeisti energijos rinką.
Mokslininkai savo dizainą grindžia betavolto mechanizmu – technologija, kuri naudoja didelės energijos beta spinduliuotės daleles. Kaip aiškina mokslininkai, šią spinduliuotę galima efektyviai užblokuoti plonu aliuminio sluoksniu, todėl ji nekenksminga gyviems organizmams. Savo projekte komanda panaudojo radioaktyvųjį anglies izotopą C-14 – šalutinį produktą, gaminamą atominėse elektrinėse. Dėl to jis ne tik pigus ir lengvai perdirbamas, bet ir suyra itin lėtai.
Galės veikti 6 000 metų
Verta paminėti, kad anglies C-14 pusinės eliminacijos laikas yra net 5 730 metų. teigia tyrimo autoriai. Teoriškai baterija galėtų veikti beveik 6000 metų, išlaikydama pusę pradinės talpos.
|
Mokslininkų sukurtas prototipas yra paremtas pagrindiniu puslaidininkiu, pagamintu iš titano dioksido pagrindu pagamintos medžiagos, praturtinto rutenio pagrindu pagamintais dažais. Kai beta dalelės patenka į dažus, jos išskiria elektronus, kurie vėliau generuoja elektrą. Siekiant padidinti efektyvumą, buvo taikomas naujoviškas metodas, įdedant radioaktyviąją anglį ir į anodą, ir į katodą. Dėl to buvo galima padidinti generuojamos beta spinduliuotės kiekį ir sumažinti nuostolius, susijusius su jos praėjimu tarp elektrodų.
Inžinieriai atkreipia dėmesį į akivaizdų jų projekto efektyvumo pagerėjimą. Lyginant su ankstesniu modeliu, kuriame C-14 izotopas buvo tik katode, energijos konversijos efektyvumas padidėjo nuo 0,48 iki 2,86 proc. Nors šis rezultatas vis dar yra žemas, palyginti su tradicinėmis ličio jonų baterijomis, mokslininkai skelbia toliau stengsiantys optimizuoti šias ląsteles. Praktiškai galios tankis yra 20,75 nW kvadratiniam cm. Mokslininkai pripažįsta, kad tai vis dar nėra daug – kišeniniam skaičiuotuvui maitinti reikėtų net 240 tokių baterijų.
„Šias baterijas galima įdėti į piršto dydžio įrenginius“, – sako Su-Il In, vienas iš projekto, kuris netrukus bus viešai pristatytas Amerikos chemijos draugijos konferencijoje, autorių. Kaip jis pažymi, kitas darbo su prototipu etapas apims spinduliuotės skleidėjo formos tobulinimą ir efektyvesnių sugeriančių medžiagų kūrimą.
Nepaisant susirūpinimo dėl branduolinės spinduliuotės, C-14 sprendimas yra labai saugus. Mokslininkai aiškina, kad izotopo išskiriamų beta dalelių natūraliai yra ir žmogaus organizme.
Branduolinėms baterijoms jau 70 metų
Nors branduolinės baterijos nėra nauja idėja, Pietų Korėjos mokslininkų pasiekimai nustato naują saugos ir efektyvumo standartą. Pirmasis tokio tipo prietaisas buvo sukurtas JAV 1954 m., naudojant stroncį Sr-90 beta dalelių energijai paversti srove. Tačiau revoliucija šioje srityje įvyko tik septintajame dešimtmetyje, kai buvo pradėti naudoti radioizotopiniai termoelektriniai generatoriai (RTG), varomi Pu-238 plutonio. Šis sprendimas, be kita ko, maitino „Transit 4A“ palydovą, vieną iš šiuolaikinės GPS technologijos pirmtakų.
Plačiojo branduolinių baterijų naudojimo perspektyva žada revoliuciją daugelyje sričių. Technologijos potencialas gali būti panaudotas širdies stimuliatoriuose, jutikliuose ir net mobiliuosiuose įrenginiuose, todėl nereikėtų jų reguliariai įkrauti. Be to, ličio ir kitų žemės išteklių naudojimo apribojimas galėtų žymiai sumažinti baterijų gamybos poveikį aplinkai. Nors betavolto technologija dar turi daug nuveikti, jos kūrėjai jau dabar žvelgia į ateitį su viltimi, kad bus pasiektas proveržis.
.jpg)
