Китайская компания Betavolt (Пекин) анонсировала начало производства миниатюрных «ядерных батареек», которые могут работать до 50 лет без подзарядки. Разработка использует радиоактивный изотоп никель-63 и применяет принцип бета-вольтаики. Вот ключевые детали:
- Как это работает?
1. Бета-распад: Никель-63 (⁶³Ni) испускает бета-частицы (электроны) в процессе распада.
2. Преобразование энергии: Полупроводниковые слои из алмаза улавливают частицы и преобразуют их в электрический ток.
3. Модульность: Батарея состоит из 60 мини-ячеек, объединенных для увеличения мощности.
- Технические характеристики (модель BV100):
- Мощность: 100 мкВт.
- Напряжение: 3 В.
- Размер: 15×15×5 мм (меньше монеты).
- Срок службы: 50+ лет.
- Безопасность:
- Радиация: Никель-63 — низкоэнергетический изотоп. Его бета-излучение не проникает через кожу или корпус устройства.
- Защита: Изотоп запаян в многослойный керамический корпус, предотвращающий утечки даже при механических повреждениях.
- Утилизация: После распада никель-63 превращается в стабильную медь, что минимизирует экологические риски.
- Где применят такие батареи?
1. Космос и дроны: Питание спутников, беспилотников в условиях, где замена батарей невозможна.
2. Медицина: Кардиостимуляторы, слуховые аппараты, имплантаты.
3. Электроника: Датчики IoT, резервное питание для памяти устройств.
4. Военная техника: Автономные подводные аппараты, системы навигации.
- Почему это прорыв?
- Миниатюризация: Betavolt первой создала компактную батарею (ранее аналоги были размером с автомобиль).
- Эффективность: КПД преобразования энергии — 8–12%, что выше, чем у других радиоизотопных систем.
- Масштабирование: К 2025 году компания планирует выпустить батарею мощностью 1 Вт.
- Конкуренция и аналоги:
- США: Компания City Labs разрабатывает бета-вольтаические батареи на основе трития, но их мощность ниже (нано- и микроватты).
- Россия: НИИ «Луч» экспериментирует с изотопами стронция-90 для космических миссий.
- ЕС: Проекты по ядерным батареям для марсоходов (например, европейский ExoMars).
- Проблемы и риски:
- Регуляторные барьеры: Использование радиоактивных материалов требует сертификации (например, МАГАТЭ).
- Восприятие обществом: Страхи, связанные с радиацией, могут замедлить внедрение.
- Стоимость: Пока цена не раскрыта, но ожидается, что массовое производство снизит затраты.
- Заключение
Китайская ядерная батарейка — шаг к революции в энергетике. Технология может изменить подход к автономности устройств, но ее успех зависит от решения регуляторных вопросов и общественного доверия. Если Betavolt выполнит обещания, к 2030 году такие батареи станут частью повседневной жизни.