În cea mai recentă etapă a tehnologiei energiei curate, o companie chineză a anunțat că a dezvoltat un prototip de baterie nucleară pe bază de carbon-14 (C-14) cu o durată de viață ultra-lungă, denumită Zhulong-1, realizând progrese semnificative în eforturile de inovare a bateriilor micro-nucleare.
Compania Wuxi Beita Pharmatech, situată în provincia Jiangsu din estul Chinei, a declarat că a obținut această realizare în colaborare cu Universitatea Normală de Nord-Vest din provincia Gansu din nord-vestul Chinei.
Bateriile nucleare convertesc energia nucleară provenită din dezintegrarea radioactivă în electricitate, deosebindu-se în mod fundamental de bateriile chimice convenționale. Wuxi Beita a stabilit un sistem complet de lanț industrial pentru C-14, care acoperă produsele de etichetare a C-14 și tehnologiile de etichetare, punând astfel bazele pentru dezvoltarea bateriei Zhulong-1, potrivit companiei.
Zhang Guanghui de la Universitatea Normală de Nord-Vest, liderul tehnologic al proiectului bateriei, a declarat miercuri pentru agenția de presă Xinhua că inovația principală a bateriei Zhulong-1 constă în utilizarea C-14, un izotop radioactiv cu o perioadă de înjumătățire de 5.730 de ani, care este combinat cu un semiconductor din carbură de siliciu (SiC) pentru a genera electricitate. Pe măsură ce C-14 se dezintegrează, acesta emite particule beta care interacționează cu semiconductorul, generând un flux constant de electroni.
Această abordare soluționează provocări tehnice esențiale, inclusiv pregătirea surselor de C-14 cu activitate specifică ridicată, eficiența scăzută a conversiei de energie și stabilitatea dispozitivelor transductoare.
În cadrul unei demonstrații „pe viu,” realizată la laboratorul Wuxi Beita, un LED alimentat de bateria Zhulong-1 a funcționat impecabil timp de aproape patru luni, înregistrând peste 35.000 de impulsuri luminoase.
Pentru a valida și mai mult utilitatea bateriei, cercetătorii au integrat-o cu un cip Bluetooth, care a reușit să transmită și să primească semnale radio fără probleme.
Echipa de cercetare a denumit bateria după Zhulong, legendarul zeu-dragon din mitologia chineză, care simbolizează lumina și energia eternă în textul antic chinez Shan Hai Jing, reflectând atât bogăția culturii chineze, cât și caracteristicile durabile de alimentare cu energie ale bateriei, a declarat Cai Dinglong, șeful proiectului bateriei.
Bateria poate opera stabil într-un interval de temperatură cuprins între minus 100 de grade Celsius și plus 200 de grade Celsius, având o densitate energetică de zece ori mai mare comparativ cu bateriile comerciale cu ioni de litiu și o rată de degradare de mai puțin de 5 la sută pentru o perioadă de viață proiectată de 50 de ani, a declarat Cai.
Institutele de Științe Fizice Hefei din cadrul Academiei Chineze de Științe au efectuat teste asupra bateriei.
Han Yuncheng, un cercetător din cadrul Institutului de Tehnologie pentru Siguranța Nucleară, a declarat pentru Xinhua că testele au arătat faptul că principalii indicatorii tehnologici ai bateriei Zhulong-1 – inclusiv nivelurile de putere, eficiența conversiei de energie și stabilitatea – sunt deosebit de avansate.
Reprezentând o soluție micro-energetică de ultimă generație, bateriile nucleare C-14 au o gamă largă de aplicații în domeniile sănătății, Internetului Obiectelor (IoT) și explorării spațiale.
Un aspect demn de menționat este acela că, aceste baterii pot alimenta implanturi permanente, cum ar fi interfețele creier-computer sau stimulatoarele cardiace, și pot susține rețele de trilioane de senzori pentru Internetul Obiectelor, a declarat Zhang.
În plus, în mediile extreme, cum ar fi cele din adâncurile oceanelor și Antarctica, precum și cele de pe Lună sau de pe Marte, aceste baterii pot funcționa ca surse de energie continuă, fără a necesita întreținere, fiind capabile, totodată, să asigure funcționarea constantă a navelor spațiale interstelare, a adăugat Zhang.
Echipa de cercetare lucrează deja la dezvoltarea unui model de a doua generație, Zhulong-2. Cai a declarat că eforturile vor fi concentrate asupra reducerii costurilor de producție și a dimensiunilor.
„Se preconizează că bateria Zhulong-2 va fi lansată până la finele acestui an, sau la începutul anului viitor, având o dimensiune similară cu cea a unei simple monede,” a mai declarat el.
