ბეტავოლტის ტექნოლოგიაპეკინში დაფუძნებულმა კომპანიამ გამოაცხადა მინიატურიზაცია ბირთვული ბატარეა Ni-63 რადიოიზოტოპის და ალმასის ნახევარგამტარის (მეოთხე თაობის ნახევარგამტარის) მოდულის გამოყენებით.
ბირთვული ბატარეა (სხვანაირად ცნობილი როგორც ატომური ბატარეის ან რადიოიზოტოპური ბატარეა ან რადიოიზოტოპის გენერატორი ან რადიაციული ვოლტაური ბატარეა ან ბეტავოლტაური ბატარეა) შედგება ბეტა-ემიტირებული რადიოიზოტოპისა და ნახევარგამტარისაგან. ის გამოიმუშავებს ელექტროენერგიას ბეტა ნაწილაკების (ან ელექტრონების) ნახევარგამტარული გადასვლის გზით, რომელიც გამოსხივებულია რადიოიზოტოპის ნიკელ-63-ით. ბეტავოლტაიკი ბატარეის (ანუ ბირთვული ბატარეა, რომელიც იყენებს ბეტა ნაწილაკების ემისიას Ni-63 იზოტოპიდან ელექტროენერგიის გამომუშავებისთვის) ტექნოლოგია ხელმისაწვდომია ხუთ ათწლეულზე მეტი ხნის განმავლობაში პირველი აღმოჩენიდან 1913 წელს და რეგულარულად გამოიყენება სივრცეში სექტორი კოსმოსური ხომალდების ტვირთამწეობისთვის. მისი ენერგიის სიმკვრივე ძალიან მაღალია, მაგრამ გამომავალი სიმძლავრე ძალიან დაბალია. მთავარი უპირატესობა ბირთვული ბატარეა არის გრძელვადიანი, უწყვეტი კვების წყარო ხუთი ათწლეულის განმავლობაში.
მაგიდა: ბატარეის ტიპები
| ქიმიური ბატარეა გარდაქმნის მოწყობილობაში დაგროვილ ქიმიურ ენერგიას ელექტროენერგიად. ეს ძირითადად ელექტროქიმიური უჯრედია, რომელიც შედგება სამი ძირითადი ელემენტისგან - კათოდი, ანოდი და ელექტროლიტი. შესაძლებელია დამუხტვა, სხვადასხვა ლითონების და ელექტროლიტების გამოყენება, მაგალითად, ბატარეები Alkaline, Nickel Metal Hydride (NiMH) და Lithium Ion. მას აქვს დაბალი სიმძლავრის სიმკვრივე, მაგრამ მაღალი სიმძლავრის გამომავალი. |
| საწვავის ბატარეა გარდაქმნის საწვავის (ხშირად წყალბადის) და ჟანგვის აგენტის (ხშირად ჟანგბადის) ქიმიურ ენერგიას ელექტროენერგიად. თუ წყალბადი არის საწვავი, ერთადერთი პროდუქტია ელექტროენერგია, წყალი და სითბო. |
| ბირთვული ბატარეა (ასევე ცნობილია, როგორც ატომური ბატარეა or რადიოიზოტოპური ბატარეა or რადიოიზოტოპის გენერატორი ან რადიაციული ვოლტაური ბატარეები) გარდაქმნის რადიოიზოტოპის ენერგიას რადიოაქტიური იზოტოპების დაშლისგან ელექტროენერგიის გამომუშავებად. ბირთვულ ბატარეას აქვს ენერგიის მაღალი სიმკვრივე და გრძელვადიანი, მაგრამ აქვს მინუსი დაბალი სიმძლავრის გამო. ბეტავოლტაური ბატარეა: ბირთვული ბატარეა, რომელიც იყენებს ბეტა ემისიებს (ელექტრონებს) რადიოიზოტოპიდან. რენტგენის ვოლტაური ბატარეა იყენებს რადიოიზოტოპის მიერ გამოსხივებულ რენტგენის გამოსხივებას. |
ბეტავოლტის ტექნოლოგიამისი ნამდვილი ინოვაციაა 10 მიკრონი სისქის მეოთხე თაობის ბრილიანტის ნახევარგამტარის შემუშავება. ალმასი უფრო შესაფერისია გამოსაყენებლად მისი დიდი ზოლის 5eV-ზე მეტი უფსკრული და რადიაციის წინააღმდეგობის გამო. მაღალი ეფექტურობის ალმასის გადამყვანები არის ბირთვული ბატარეების წარმოების გასაღები. 63 მიკრონი სისქის რადიოიზოტოპის Ni-2 ფურცლები მოთავსებულია ორ ალმასის ნახევარგამტარ კონვერტორს შორის. ბატარეა მოდულარულია, რომელიც შედგება რამდენიმე დამოუკიდებელი ერთეულისგან. აკუმულატორის სიმძლავრეა 100 მიკროვატი, ძაბვა 3 ვ და ზომა 15 X 15 X 5 მმ3.
ამერიკული ფირმა Widetronix-ის ბეტავოლტაური ბატარეა იყენებს სილიციუმის კარბიდის (SiC) ნახევარგამტარს.
BV100, მინიატურული ბირთვული ბატარეა, შემუშავებული ბეტავოლტის ტექნოლოგია ამჟამად საპილოტე ეტაპზეა და სავარაუდოდ მასობრივი წარმოების ეტაპზე შევა უახლოეს მომავალში. ეს შეიძლება გამოიყენებოდეს ხელოვნური ინტელექტის აღჭურვილობის, სამედიცინო აღჭურვილობის, MEMS სისტემების, მოწინავე სენსორების, მცირე დრონებისა და მიკრო რობოტების გასაძლიერებლად.
ასეთი მინიატურული მიკრო ენერგიის წყაროები დროა საჭირო ნანოტექნოლოგიისა და ელექტრონიკის მიღწევების გათვალისწინებით.
ბეტავოლტის ტექნოლოგია 1 წელს გეგმავს 2025 ვატი სიმძლავრის ბატარეის გამოშვებას.
ამასთან დაკავშირებით, ბოლო კვლევა იუწყება ახალი რენტგენის რადიაციული ვოლტაიკური (რენტგენის ვოლტაური) ბატარეა სამჯერ უფრო მაღალი სიმძლავრის გამომუშავებით, ვიდრე უახლესი ბეტავოლტაიკის.
***
წყაროები:
- Betavolt Technology 2024. სიახლეები – Betavolt წარმატებით ავითარებს ატომური ენერგიის ბატარეას სამოქალაქო გამოყენებისთვის. გამოქვეყნებულია 8 წლის 2024 იანვარს. ხელმისაწვდომია მისამართზე https://www.betavolt.tech/359485-359485_645066.html
- ჟაო ი., et al 2024. მიკრო ენერგიის წყაროების ახალი წევრი ექსტრემალური გარემოსდაცვითი გამოკვლევებისთვის: რენტგენის ვოლტაური ბატარეები. გამოყენებითი ენერგია. ტომი 353, ნაწილი B, 1 წლის 2024 იანვარი, 122103/DOI: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2023.122103
***
