Chinesische Forscher haben einen Schritt in Richtung Energieautonomie mit der Entwicklung einer Mini-Atombatterie gemacht.
Die Möglichkeit einer nahezu unerschöpflichen Energiequelle für entfernte Weltraummissionen oder fortschrittliche Unterwasserumgebungen wird dank dieses neuen technologischen Fortschritts allmählich Wirklichkeit.
Seit den 1930er Jahren erforschen Wissenschaftler das Potenzial von Atombatterien. Diese Geräte sind weit effizienter als traditionelle Systeme und erzeugen Energie aus dem Zerfall radioaktiver Isotope wie Americium. Allerdings wurde ihre Anwendung aufgrund der begrenzten Leistung eingeschränkt.
Die neueste Innovation kommt von der Universität Soochow in China. Die Forscher integrierten ein Americium-243-Isotop in einen Polymerkristall, der es ermöglicht, die radioaktiven Partikel in Strom umzuwandeln. Tatsächlich zeichnet sich dieser Energietyp dadurch aus, dass er sich sehr schnell verflüchtigt. Aus diesem Grund verwendeten die Forscher einen Kristall, der die durch die Partikel freigesetzte Energie absorbiert und in Licht umwandelt. Dieses wird dann von einer photovoltaischen Zelle in elektrischen Strom umgewandelt.
Dieses Design übertrifft die Leistungen aktueller Batterien, insbesondere aufgrund seiner Langlebigkeit. Die Halbwertszeit von Americium-243, die auf 7.380 Jahre geschätzt wird, garantiert einen Einsatz von mehreren Jahrzehnten ohne Aufladung. Diese außergewöhnliche Lebensdauer macht diese Batterien ideal für Weltraummissionen.
Darüber hinaus liegt die Innovation des chinesischen Teams in der Verkapselung des Systems in einer ultra-kompakten Quarzzelle. Dies verhindert die Selbstabsorption der emittierten Partikel, optimiert so die Stromproduktion und gewährleistet langfristige Energiestabilität.
In 200 Stunden des Tests hielt die Batterie eine stabile Energie mit einer Leistung von 139 Mikrowatt pro Curie. Sie übertrifft die vorherigen Versionen in Bezug auf Effizienz und Langlebigkeit deutlich und bestätigt ihr Potenzial für extreme Anwendungen.
Schließlich könnte uns diese Mini-Batterie ermöglichen, die Art und Weise, wie wir Technologien in den feindlichsten Umgebungen betreiben, neu zu überdenken, von der Weltraumforschung bis zur Überwachung der Meeresböden.
Autor des Artikels: Cédric DEPOND
Quelle: Nature