REKLÁM

Felnőtt az „Atomelem”?

Betavolt technológia, egy pekingi székhelyű vállalat bejelentette az atomelemek miniatürizálását Ni-63 radioizotóp és gyémánt félvezető (negyedik generációs félvezető) modul használatával.  

Nukleáris akkumulátor (más néven atom akkumulátor vagy radioizotóp akkumulátor vagy radioizotóp generátor vagy sugárzás-voltaikus akkumulátor vagy Betavoltaic akkumulátor) egy béta-kibocsátó radioizotópból és egy félvezetőből áll. A nikkel-63 radioizotóp által kibocsátott béta részecskék (vagy elektronok) félvezetői átmenetén keresztül villamos energiát termel. A Betavoltaic akkumulátor (azaz a Ni-63 izotóp béta-részecskék kibocsátását energiatermeléshez használó nukleáris akkumulátor) technológia az első, 1913-as felfedezés óta több mint öt évtizede áll rendelkezésre, és rutinszerűen használják az űrszektorban űrhajók hasznos terheinek táplálására. Energiasűrűsége nagyon magas, de teljesítménye nagyon alacsony. Az atomakkumulátor legfőbb előnye a hosszan tartó, öt évtizedes folyamatos áramellátás. 

Asztal: Az akkumulátor típusai

Vegyi akkumulátor
a készülékben tárolt kémiai energiát elektromos árammá alakítja. Alapvetően elektrokémiai cella, amely három alapvető elemből áll - egy katódból, egy anódból és egy elektrolitból. Újratölthető, különböző fémek és elektrolitok használhatók, pl. alkáli, nikkel-fémhidrid (NiMH) és lítium-ion akkumulátorok. Alacsony teljesítménysűrűségű, de nagy teljesítményű.  
Üzemanyag akkumulátor
egy tüzelőanyag (gyakran hidrogén) és egy oxidálószer (gyakran oxigén) kémiai energiáját elektromos árammá alakítja. Ha a hidrogén az üzemanyag, az egyetlen termék az elektromosság, a víz és a hő. 
Nukleáris akkumulátor (más néven Atom akkumulátor or Radioizotópos akkumulátor or radioizotóp generátor ill Sugárzó-voltaikus akkumulátorok)
a radioaktív izotópok bomlásából származó radioizotóp-energiát villamos energiává alakítja.  

Betavoltaic akkumulátor: nukleáris akkumulátor, amely a radioizotóp béta-emisszióját (elektronokat) használja fel.  

Röntgen-voltaikus akkumulátor a radioizotóp által kibocsátott röntgensugárzást használja. A nukleáris akkumulátorok nagy energiasűrűséggel rendelkeznek, és hosszú élettartamúak, de hátránya az alacsony teljesítmény. 

Betavolt technológiaA cég igazi innovációja egy 10 mikron vastagságú, egykristályos, negyedik generációs gyémánt félvezető kifejlesztése. A gyémánt nagyobb, 5eV feletti sávszélessége és sugárzásállósága miatt alkalmasabb a használatra. A nagy hatékonyságú gyémánt konverterek a kulcsa az atomelemek gyártásának. A 63 mikron vastagságú Ni-2 radioizotóp lemezeket két gyémánt félvezető konverter közé helyezik. Az akkumulátor moduláris, több független egységből áll. Az akkumulátor teljesítménye 100 mikrowatt, feszültsége 3 V, mérete 15 x 15 x 5 mm3

Az amerikai Widetronix cég betavolta akkumulátora szilícium-karbid (SiC) félvezetőt használ. 

A BV100, a miniatűr nukleáris akkumulátor, amelyet a Betavolt technológia jelenleg kísérleti szakaszban van, és valószínűleg a közeljövőben tömeggyártási szakaszba lép. Ezt felhasználhatják mesterséges intelligencia berendezések, orvosi berendezések, MEMS rendszerek, fejlett érzékelők, kis drónok és mikrorobotok táplálására. 

A nanotechnológia és az elektronika fejlődése miatt az ilyen miniatürizált mikroáramforrásokra időszerű szükség van.  

Betavolt technológia 1-ben 2025 watt teljesítményű akkumulátort tervez piacra dobni. 

Ehhez kapcsolódóan egy közelmúltbeli tanulmány egy új röntgensugárzás-voltaikus (X-ray-voltaic) akkumulátorról számol be, amely akár háromszor nagyobb teljesítményű, mint a legkorszerűbb bétavoltaikus akkumulátorok teljesítménye. 

*** 

Referenciák:  

  1. Betavolt Technology 2024. Hírek – A Betavolt sikeresen fejleszt atomenergiás akkumulátort polgári használatra. Feladás dátuma: 8. január 2024. Elérhető: https://www.betavolt.tech/359485-359485_645066.html 
  2. Zhao Y., et al 2024. Új tagja az extrém környezeti kutatásokhoz használható mikro áramforrásoknak: röntgen-voltaikus akkumulátorok. Alkalmazott energia. 353. kötet, B. rész, 1. január 2024., 122103/ DOI:  https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2023.122103 

*** 

Umesh Prasad
Umesh Prasad
Tudományos újságíró | A Scientific European folyóirat alapító szerkesztője

Iratkozzon fel hírlevelünkre

A legfrissebb hírekkel, ajánlatokkal és külön értesítésekkel kell frissíteni.

Legnépszerűbb cikkek

Kémiai Nobel-díj 2023 a kvantumpontok felfedezéséért és szintéziséért  

Átadták az idei kémiai Nobel-díjat...

Mesterséges szenzoros idegrendszer: áldás a protetika számára

A kutatók mesterséges érzőidegrendszert fejlesztettek ki, amely...

A biztonságos ivóvíz kihívása: Új, napenergiával működő, otthoni, alacsony költségű víz...

A tanulmány egy új, hordozható, napenergiával működő gőzgyűjtő rendszert ír le...
- Reklám -
94,852VentilátorokMint
47,750KövetőKövesse
1,772KövetőKövesse
30ElőfizetőkFeliratkozás