Betavolt BV100. Kredit: Betavolt.

Čínská společnost Beijing Betavolt New Energy Technology nedávno představila novou modulární baterii, která využívá radioaktivní izotop nikl-63 v kombinaci s diamantovým polovodičem 4. generace. Výsledná baterie by měla vydržet poskytovat energii 50 let, což v dnešní době stále zní jako science-fiction.

Diamant zřejmě nachází nové pozoruhodné využití. Kredit: Pavel.Somov, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0.

Jak trefně zmiňuje David Szondy na platformě New Atlas, technologie jaderných baterií působí dojmem něčeho superprůlomového, ale opak je pravdou. Různé koncepty jaderných baterií a podobných technologií se objevují od počátku padesátých let. Ve většině případů šlo o rozmanité podoby radioizotopového termoelektrického generátoru, které se používají především v kosmických aplikacích, někdy i na Zemi, například pro automatické monitorovací stanice v odlehlých oblastech.

Jak jsme psali na OSLU, v roce 2016 se objevil nový princip jaderných baterií, který vsadil na vrstvy z diamantu, dopované radioaktivním izotopem. První pokus v tomto směru využil nejprve nikl-63 a pak důvěrně známý radioaktivní uhlík-14. Tato technologie je založená na použití izotopů s beta zářením. Dotyčné izotopy vyzařují vysokoenergetické elektrony nebo pozitrony. Diamantová matrice pak funguje jako polovodič a generuje elektrický proud.

Vnitřnosti baterie BV100. Kredit: Betavolt.

Nová baterie společnosti Betavolt, která nese označení BV100, obsahuje monokrystalové polovodičové diamantové vrstvy o tloušťce 10 mikronů, mezi nimiž je umístěna 2mikronová vrstva izotopu nikl-63. Každý „sendvič“ diamantových vrstev a vrstvy izotopu může generovat elektrický proud. Baterie má modulární design, který může zahrnovat klidně stovky takových modulů.

Kompletní baterie je uložená v odolném obalu, který chrání okolí před radiací a vnitřek baterie před poškozením. V tomto případě má baterii BV100 rozměry 15 krát 15 krát 5 milimetrů a generuje 100 mikrowattů při napětí 3 V. Betavolt věří, že taková baterie jednou bude pohánět chytrý telefon, který nebudete muset nikdy nabíjet nebo třeba malý dron, který nebude muset nikdy přistát kvůli doplnění energie.

Podle všeho to nebude dlouho trvat. Betavolt zařizují patenty a baterie BV100 je prý už v pilotní výrobě. V roce 2025 by se navíc měla objevit větší 1wattová varianta. Jak upozorňují Betavolt, baterie BV100 by měla mít uloženou energii v 10krát vyšší hustotě než srovnatelné lithiové baterie. Zároveň by neměla hořet ani explodovat. Příjemným bonusem je, že se nikl-63 přeměňuje na vcelku neškodný neradioaktivní stabilní izotop měd-63 a v zásadě není problém takovou baterii recyklovat.

Výzkum a vývoj baterií bude pokračovat. Betavolt pošilhávají po dalších izotopech, jako je stroncium-90, promethium-147 a deuterium, s nimiž by mohli vytvořit další typy diamantových jaderných baterií. Konstruktéři chytrých telefonů, dronů a mnoha podobně na energii náročných zařízení by měli zbystřit. Například, v dohledné době by se to mohlo projevit na bojištích.

Video: Gravitas | China's Nuclear Battery innovation could make 'charging' a thing of the past | WION

Literatura

New Atlas 16. 1. 2024.