Кінець епохи розеток: вчені винайшли ядерний акумулятор, що може працювати вічно

Науковий журнал пише, що вчені винайшли акумулятор, який не треба заряджати, бо він ядерний. Розповідаємо детальніше про винахід.

Що сталося

Вчені створили акумулятори, які більше не доведеться заряджати. Інновація полягає у виготовлені ядерних батарей, які працюють на радіовуглеці, безпечному побічному продукті атомних станцій. Такі батареї, на відміну від традиційних літій-іонних, використовують бета-випромінювання для генерації електроенергії, що має значно підвищити ефективність і тривалість роботи пристроїв, від телефонів до кардіостимуляторів, хоча технологія звичайно потребує подальшого розвитку.

Су-Іл Ін, професор Інституту науки та технологій Тегу Кьонбук, представить результати дослідження цими днями на зустрічі Американського хімічного товариства (ACS).

Ядерні батареї використовують енергію радіоактивних матеріалів, випромінювальних високоенергетичних частинок, але не всі з них є шкідливими, і деякі, як бета-частинки, можуть бути заблоковані. Дослідники розробили бета-електричну батарею на основі вуглецю-14, радіоактивного ізотопу, який випромінює лише безпечне бета-випромінювання. Завдяки повільному розпаду вуглецю-14 така батарея може працювати тисячоліттями.

У ході досліджень вченим також вдалося покращити деякі опції акумулятора. Зокрема для покращення бета-електричних батарей, де ключовим є ефективне перетворення енергії електронів напівпровідником, вони використали матеріали, що застосовується в сонячних батареях. Що в ході додаткових хімічних обробок підвищило ефективність перетворення енергії.

Нова батарея також використовує радіовуглець на обох електродах, що дозволяє збільшити кількість бета-променів і зменшити втрати енергії. 

Чому це важливо

Часте підзаряджання літій-іонних батарей не лише незручне, але й обмежує функціональність пристроїв, таких як дрони та дистанційні датчики, які потребують тривалого живлення, водночас видобуток літію та його неправильна утилізація завдають шкоди екології. У зв’язку зі зростанням потреб у довговічних та екологічно чистих акумуляторних рішеннях необхідні альтернативні технології.

Ядерні батареї мають величезний потенціал для тривалого використання, особливо в медичних пристроях, таких як кардіостимулятори, де вони можуть забезпечити безперебійну роботу протягом усього життя пацієнта. Однак на сьогодні їхня ефективність обмежена через низький рівень перетворення енергії радіоактивного розпаду в електроенергію. Для значного покращення продуктивності необхідно оптимізувати конструкцію бета-випромінювача та розробити ефективніші поглиначі бета-променів.