Os chineses levaram as baterias atômicas “eternas” a um novo nível de potência

A ideia das baterias atômicas tem uma ideia tentadora: nunca pense em manter seu smartphone ou carro elétrico carregado. Até agora, as fontes de energia nuclear seguras para uso doméstico não conseguem fornecer energia suficiente para alimentar dispositivos com utilização intensiva de energia. Felizmente, há progresso na melhoria dessas baterias. Por exemplo, os cientistas chineses conseguiram aumentar a potência das baterias atómicas numa ordem de grandeza no espaço de um ano.\n\n

\n\nFonte da imagem: Northwest Normal University\n\nUm grupo de cientistas da Northwest Normal University e da Gansu Zhulong Technology relataram sucesso. Recentemente, eles introduziram uma nova geração da bateria nuclear de carbono-14 (14C) Qianjiyuan Tianshu e um conversor de energia de carboneto de silício associado. Os desenvolvedores enfatizam que o dispositivo foi criado sem tecnologias e componentes estrangeiros, e o trabalho em si se posiciona como uma transição de um protótipo de laboratório para a preparação de um produto comercial.\n\nO elemento gera energia diretamente devido ao decaimento beta do carbono-14. À medida que este isótopo decai, ele emite elétrons beta. Eles são capturados por junções semicondutoras à base de carboneto de silício na interface com o material radioativo, resultando em uma corrente elétrica. É como um painel solar, mas funciona capturando a radiação produzida quando o material radioativo se decompõe.\n\nA meia-vida do 14C é de cerca de 5.730 anos. Segundo os desenvolvedores, em 50 anos de operação, essa bateria perderá apenas 5% de sua energia. Este é um verdadeiro achado para marcapassos e implantes médicos, cujas baterias hoje precisam ser trocadas a cada 10-15 anos.\n\nO nível de energia gerada por uma bateria nuclear atingiu microwatts e atingiu 1,13 microwatts, enquanto há um ano a cópia anterior demonstrava uma potência de 433 nanowatts. Além disso, em comparação com a amostra anterior, a quantidade de material radioativo foi reduzida para 22% do nível original, a corrente de curto-circuito aumentou 2,5 vezes (para 0,713 μA), a potência máxima em 2,6 vezes e o volume efetivo foi reduzido para 17% (para 16,8 cm3) deo valor anterior, que proporcionou um aumento na densidade de potência volumétrica em 15,5 vezes. A tensão de circuito aberto permaneceu em 2,06 V.\n\nAs características declaradas das baterias atômicas estão longe de serem capazes de alimentar eletrodomésticos, mas mesmo esses elementos têm uma demanda constante, e não apenas no setor de saúde. São sensores da Internet das Coisas, equipamentos para exploração polar e em águas profundas, sondas espaciais, centros de comunicação autônomos e o setor de defesa. Os desenvolvedores afirmam que a faixa operacional do elemento é de -100 a +200 °C – esta é uma boa base para o uso prático de tais elementos nas duras condições do espaço e da Terra.\n