Bateri nuklear yang bertahan selama beberapa dekad
Memandangkan tenaga nuklear mendapat penerimaan awam, bateri nuklear padat boleh membawa "tenaga nuklear yang selamat ke dalam peranti saiz jari.
Bayangkan tidak perlu mengecas telefon anda atau bimbang tentang kereta elektrik anda kehabisan kuasa.Penyelidik sedang meneroka radiokarbon sebagai alternatif yang selamat dan tahan lama untuk bateri lithium-ion (Li-ion), yang berpotensi merevolusikan penyimpanan tenaga.
Di Mesyuarat Spring Society American Chemical (23-27 Mac), Profesor Su-il dari Daegu Gyeongbuk Institute of Science & Technology melancarkan kejayaan pasukannya dalam teknologi bateri nuklear.Tidak seperti bateri Li-ion tradisional, yang merendahkan dengan pengecasan berulang, bateri nuklear boleh berlangsung selama beberapa dekad-mungkin bahkan milenium-tanpa memerlukan cas semula.
Mengapa bateri nuklear?
Bateri Li-ion menguasai segala-galanya dari telefon pintar ke kenderaan elektrik, tetapi mereka mempunyai kelemahan yang ketara.Pengisian yang kerap adalah menyusahkan, dan perlombongan litium merosakkan alam sekitar.Di samping itu, sebagai kemajuan teknologi, permintaan untuk bateri yang tahan lama terus berkembang.
Walau bagaimanapun, peningkatan bateri Li-ion lebih lanjut mungkin tidak boleh dilaksanakan."Prestasi bateri Li-ion hampir tepu," kata In.Sebaliknya, pasukannya beralih kepada bateri nuklear betavoltaik, yang menghasilkan kuasa dari zarah beta yang dipancarkan oleh bahan radioaktif.
Para penyelidik membangunkan bateri betavoltaic prototaip menggunakan Carbon-14, isotop radioaktif karbon.Tidak seperti elemen radioaktif yang lain, Carbon-14 hanya mengeluarkan sinar beta, yang boleh dilindungi dengan selamat dengan bahan nipis seperti aluminium.Hasil sampingan loji kuasa nuklear, radiokarbon juga banyak dan kos efektif.
Untuk meningkatkan kecekapan penukaran tenaga, pasukan menggunakan semikonduktor berasaskan titanium dioksida-yang biasa dijumpai dalam sel solar-bersesuaian dengan pewarna berasaskan ruthenium.Apabila sinar beta menyerang pewarna, mereka mencetuskan "longsoran elektron," menjana elektrik.Dengan menggabungkan radiokarbon ke dalam anod dan katod, para penyelidik meningkatkan kecekapan dengan ketara, meningkatkannya dari 0.48% hingga 2.86%.
Walaupun prototaip semasa menjana kuasa kurang daripada bateri Li-ion, mengoptimumkan struktur bateri dan penyerap dapat meningkatkan prestasi.Bateri sedemikian boleh menguatkan perentak jantung untuk seumur hidup, menghapuskan keperluan untuk penggantian pembedahan.
