Milimetrová baterie ukazuje cestu k pohonu odlehlých přístrojů po desítky let

Nově vyvinuté zařízení využívá k získání elektřiny radioaktivní prvek americium. Není zapotřebí štěpný nebo fúzní reaktor, stačí využít běžného radioaktivního rozpadu této hmoty.

Výzkumníci z univerzity ve východočínském městě Su-čou představili ve špičkovém vědeckém časopise Nature princip baterie, která dokáže dodávat elektrickou energii po desítky let. Podle jejich představ by mohla takto dlouhou dobu zásobovat samostatná elektronická zařízení umístěná v odlehlých pustých oblastech, ale třeba i na atomových ponorkách v mořských hlubinách, anebo v komických lodích.

Baterie pro elektromobily, která nehoří, ale sama se uhasí

Zprávy z firem

Problémem elektromobilů jsou jejich baterie. Pokud začnou hořet, nedá se požár téměř uhasit. Takže existuje poptávka po méně hořlavých či nejlépe úplně nehořlavých bateriích. A vědci nabízejí možnosti, jak poptávku naplnit.

Josef Tuček

Přečíst článek

Rozpad přináší elektřinu

Baterie získává elektřinu z rozpadu americia, silně radioaktivního kovového prvku, který se v přírodě vůbec přirozeně nevyskytuje. Připravuje se uměle v jaderných reaktorech zejména z plutonia.

Zatímco běžné baterie jsou založeny na chemických reakcích v elektrolytu, v tomto případě výzkumníci využili toho, že americium se jako každý radioaktivní prvek samovolně rozpadá na lehčí prvky. Vyzařuje při tom částice alfa, které nesou velké množství energie, ale hned ji ztrácejí tím, že ji předávají do svého okolí.

Výzkumníci vložili americium do polymerního krystalu, který tuto energii mění v trvalé a stálé zelené světlo. Přidali malinký fotovoltaický článek, který toto světlo následně přeměňuje na elektřinu. Nakonec zařízení „zabalili“ do krystalového článku o velikosti milimetru. Dlouhodobý „dodavatel energie“ byl na světě.

Do popředí se dere levný sodík. V bateriích by mohl nahradit drahé lithium

Enjoy

Poptávka po kvalitních nabíjecích bateriích, ať už v mobilních telefonech nebo elektromobilech, zvyšuje zájem o lithium, které je jejich nejdražší součástí. Výzkumníci tedy samozřejmě zkoumají možnosti jeho nahrazení. V posledních měsících se do popředí prodírá sodík. Jeho razantní tažení právě teď přichází z Číny.

Josef Tuček

Přečíst článek

Vyšší účinnost i výkon

Použitý izotop americia má poločas rozpadu 7 380 let. Za tuto dobu se vždy polovina jeho atomových jader ve vzorku přemění na jiné prvky. Teoreticky by tedy baterie mohla fungovat i dlouhé stovky let (podle toho, kolik světla by fotovoltaický článek potřeboval). V praxi však vědci předpokládají, že vznikající záření zničí složky obklopující vzorek, takže baterie po několika desetiletích přestane fungovat.

Oproti obdobným experimentálním zařízením vytvořeným v minulosti má nová baterie dokonce osmitisíckrát vyšší celkovou účinnost konverze energie a výstupní výkon. Což však neznamená, že novinka je zralá pro komerční praxi: V tuto chvíli dokáže pohánět drobounkou mikroelektroniku, ale ne třeba žárovku. Vědci tedy musí stále ještě vylepšovat výstupní výkon a také vytvořit dostatečné zabezpečení, aby vznikající radioaktivita nepronikala do okolního prostředí.

Nicméně je to dost zajímavý příklad možného směru vývoje některých energetických zdrojů. Možná za čas na takovou baterii nebudou čekat jen ponorky, kosmické lodě a senzory umístěné v pustinách, ale i budoucí autonomní mikroelektronické přístroje, které budeme vcelku běžně používat.

Skladování vyrobené elektřiny může být mnohem jednodušší, než se zdálo. A neobejdeme se bez něj

Zprávy z firem

Sluneční a větrné elektrárny dodávají podle počasí někdy elektřiny málo, jindy moc. Jaderné elektrárny jedou ve stabilním režimu, je pro ně nevýhodné pořád měnit výkon. Všem se tedy hodí, pokud mohou nadbytek získané energie ukládat a použít později na vyrovnání spotřeby. Zatím je to drahé, ale ukazuje se, že existují levnější, na pohled až neskutečně jednoduché způsoby.

Josef Tuček

Přečíst článek