باتری اتمیک

باتری اتمیک از چه اجزایی تشکیل شده است و چه کاربردی دارد؟

باتری اتمیک در پی سناریوی پیشرفته فناوری آینده، که خواستار میلیون ها دستگاه با فرکانس رادیویی کم مصرف است. این دستگاه ها در محیط اطراف ما پراکنده هستند. حسگرهای موجود در کارخانه ها گرفته تا کاشت های پزشکی و دستگاه های هوشمند برای میدان های جنگ.

به دلیل طول عمر کوتاه و غیرقابل پیش بینی باتری های شیمیایی، این باتری ها نیاز دارند تا به طور منظم تعویض شوند. سلول های حرارتی و باتری های خورشیدی نیاز به نگهداری کمی دارند، اما اولی برای چنین برنامه هایی توان مصرفی کمی دارند و دومی به انرژی خورشید زیادی احتیاج دارند؛ اما گزینه سوم نیز به عنوان یک جایگزین قدرتمند و ایمن را وجود دارد.

در ادامه به مشخصات باتری جدید خواهیم پرداخت.

باتری اتمیک یا هسته ای تولید جدید صنعت باتری سازی:

باتری جدید یک سلول مستقیم تبدیل انرژی (DEC) است، که با نام باتری اتمیک (هسته ای) مبتنی بر بتاولتائیک شناخته شده است  و می تواند بیش از ده سال می تواند با انتقال الکترون های تولید شده توسط پوسیدگی طبیعی تریتیوم ایزوتوپ رادیواکتیو کارایی داشته باشد.

این باتری توسط محققان دانشگاه روچستر و استارتاپی به نام BetaBatt ساخته شد.

در پروژه مذکور که در تاریخ 13 می با استفاده از مواد پیشرفته بخشی از این باتری توسط بنیاد ملی علوم تأمین شد. از آنجا که نیمی از عمر تریتیوم 12.3 سال است (مدت زمانی که نیمی از انرژی رادیواکتیوی آن منتشر شده است)، باتری اتمیک می تواند یک دهه قدرت لازم را برای وسیله الکتریکی مورد نظر فراهم کند.

واضح است که این یک مزیت اقتصادی خواهد بود.

به ویژه برای وسیله هایی که تعویض باتری ها بسیار ناخوشایند است، مناسب می باشد. از جمله این وسایل ها می توان به صنایع پزشکی و معدن اشاره کرد، که اغلب در مکان های خطرناک یا دشوار قرار می دهند.

لری گادکن، مخترع اصلی و رئیس BetaBatt گفت:

“یكی از بازارهای اصلی ما برای باتری اتمیک سنسورهای از راه دور و بسیار دشوار است.”

“شما می توانید یک بار این باتری را قرار دهید و آن را رها کنید.”

باتری اتمیک

سازگاری باتری هسته ای با محیط زیست:

دستگاه های بتاولتائیک از رادیوایزوتوپ ها استفاده می کنند که ذرات بتا نسبتاً بی ضرر را به جای فوتون های گاما خطرناک تر منتشر می کنند. این باتری به مدت 50 سال در آزمایشگاه ها آزمایش شده است، اما در ابتدا قدرت کمی تولید می کرد که توجیه تجاری برای آن پیدا نشده است. تا كنون از بتاولتائیك های تریتیوم كه به حداقل محافظ احتیاج دارند و قادر به نفوذ به پوست انسان نیستند، برای نورپردازی علائم رانندگی و ساعت های درخشان در تاریکی استفاده شده است. نسخه تجاری باتری اتمیک به احتمال زیاد برای تأمین تلفن همراه مناسب نخواهد بود، اما برای باتری قلب، سنسور یا ضربان ساز کافی است.

نکته اصلی برای زنده ماندن باتری اتمیک افزایش استفاده و بهره وری است.

تفاوت باتری های اتمیک قدیمی و جدید :

در گذشته این باتری ها از طرحی شبیه به سلول خورشیدی استفاده کرده اند، که از یک ویفر مسطح با یک ماده دیود پوشانده شده است و هنگام بمباران توسط الکترون های ساطع شده، جریان الکتریکی ایجاد می کند. با این حال ، تمام ذرات الکترون که به سمت دیودها فرو می روند، در این طراحی از بین می روند.

راه حل این بود که با ایجاد یک ویفر دیود سیلیکونی متخلخل که با چاله های یک میکرون عرض و 40 میکرون عمق می باشد، بیشتر سطح واکنش پذیر را در معرض ذرات قرار می دهد. هنگامی که گاز رادیواکتیو این چاله ها را اشغال می کند، حداکثر فرصت را برای مهار واکنش ایجاد می کند.

مهمتر از همه، این فرآیند به راحتی قابل تجدید و ارزان است.

در نتیجه به گفته فاچت باتری اتمیک از نظر تجاری مناسب باشد.

ممکن است تکنیک های ساخت مقرون به صرفه باشد، اما خود تریتیوم (محصول جانبی تولید انرژی هسته ای) از باتری لیتیوم تلفن همراه گران تر است. با این حال، در طول مدت مصرف هزینه کمتری باید پرداخته شود.

باتری اتمیک

هدف از تولید باتری های هسته ای :

گادکن می گوید: ما برنامه هایی مانند فناوری پزشکی را که قبلاً از رادیواکتیویته استفاده می کردند، هدف قرار داده ایم. به عنوان مثال، بسیاری از بیماران ایمپلنت به باتری خود ادامه می دهند و نیاز به جراحی جایگزینی پرهزینه و پرخطر دارند. سرانجام، اگر شرکت بتواند راهی برای استخراج انرژی کافی از تریتیوم برای جا به جایی یک شیء بیابد، به خدمت ناسا نیز در خواهد آمد.

علاوه بر این ، یک منبع انرژی بتاولتائیک احتمالاً نگرانی های زیست محیطی را کاهش می دهد.

از جمله مواردی که هنگام شروع ماموریت ماهواره کاسینی به زحل وجود داشت.

با این حال ، گادکن امیدوار است که در موارد زیر پیشرفت داشته باشد:

  • تمرکز بر صنعت نفت
  • زمینه پزشکی
  • سنسورهای زیر دریایی

همچنین باتری اتمیک سازگار با تکنولوژی است.

از این باتری ها می توان در سایزهای کوچک برای دستگاههای میکرومکانیکی استفاده کرد.

نمونه هایی از دستگاه های میکرومکانیکی عبارتند از:

  • سوئیچ های نوری
  • سنسورهای گرد و غبار هوشمند
  • شناورهای نظامی

به احتمال زیاد این باتری ها می توانند جایگزین باتری های لیتیوم فشرده شوند.

البته برای دستگاه هایی که نیاز به استفاده بیش از ده سال دارند و کوچکترند.

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

اسکرول به بالا