Nowa technologia obiecuje cichą rewolucję, gwarantując energię pozyskiwaną z rozpadu promieniotwórczego i przesyłaną przez ultracienkie, krystaliczne struktury. To już nie science fiction, bo właśnie taki scenariusz testują koreańscy naukowcy z DGIST, a wyniki tych badań mogą być początkiem energetycznej rewolucji.
Jak ta maleńka jądrowa komórka może zasilać twój sprzęt przez całe życie?
Zespół profesora Su‑Il Ina opracował pierwszą praktyczną hybrydową komórkę betawoltaiczną nowej generacji, która łączy węgiel-14 w postaci kropek kwantowych z perowskitową warstwą absorbującą. Właśnie tak – technologia znana dotąd głównie z fotowoltaiki okazuje się niezwykle skuteczna również przy przekształcaniu energii promieniotwórczej. Dzięki dodatkom takim jak MACl i CsCl naukowcom udało się osiągnąć spektakularny, bo 56000-krotny wzrost mobilności elektronów, co pozwoliło na stabilną pracę urządzenia nawet podczas dziewięciogodzinnych testów.
Czytaj też: Wjechali na pokazową halę, jak do siebie. Teraz o ich dziele mówi cały świat
Największą siłą tej technologii jest czas, który jest liczony nie w godzinach, nie dniach, a nawet nie latach, a w dziesięcioleciach. Węgiel-14 posiada okres półtrwania wynoszący ponad pięć tysięcy lat, co oznacza, że raz zainstalowana bateria może zasilać urządzenie przez całe życie użytkownika, a może nawet dłużej. Nie wymaga ładowania, nie potrzebuje wymiany, nie poddaje się cyklicznemu zużyciu. Co więcej, jej konstrukcja jest wyjątkowo bezpieczna biologicznie, bo emitowane cząstki beta nie są w stanie przeniknąć przez skórę, co odróżnia ten typ baterii od bardziej ryzykownych źródeł gamma.
Czytaj też: Xiaomi zaskoczyło ekspertów. Firma opatentowała technologię, która może zmienić świat
Zastosowania są oczywiste. Taka bateria może trafić wszędzie tam, gdzie dostęp do energii jest trudny lub niemożliwy, a więc w implantach, w autonomicznych czujnikach środowiskowych, w wojskowych systemach pola walki, czy w satelitach krążących po orbicie. Urządzenie samo decyduje, kiedy się aktywować i jak pracować, a energia płynie nieprzerwanie z wnętrza materii. Nie oznacza to jednak, że technologia nie ma słabych stron. Moc baterii z czasem maleje, bo tak jak każda substancja promieniotwórcza, węgiel-14 z czasem traci swoje właściwości. Trzeba to uwzględnić już na etapie projektowania, bo moc musi wystarczyć nie tylko dziś, ale i za dekadę. Pytania budzi też sama trwałość perowskitu, jako że ten materiał bywa wrażliwy na wilgoć, temperaturę i uszkodzenia strukturalne, a nikt nie wie jeszcze, jak zniesie wieloletnią ekspozycję na promieniowanie. Pozostają również przeszkody formalne, bo nawet niewielka aktywność promieniotwórcza wymaga rygorystycznych procedur dopuszczenia, a to szczególnie w zastosowaniach medycznych.
Czytaj też: Prąd za darmo bez skomplikowanych instalacji. Niemcy oszaleli na punkcie tej fotowoltaiki
Mimo to droga jest już wytyczona. Koreańczycy nie są jedyni, którzy walczą o swoje na tej ścieżce, bo chiński startup rozwija obecnie alternatywną baterię opartą na niklu-63, która według zapewnień producenta ma działać przez 50 lat, dostarczając 3 wolty i 100 mikrowatów mocy. Walka o dominację w świecie bezobsługowych źródeł energii dopiero więc się zaczyna. Możliwe, że za kilka dekad “ładowanie” stanie się archaizmem, a baterie jądrowe standardem przynajmniej w sprzęcie, którego nie można wyłączyć ani podłączyć do sieci. Jednak póki co kluczowe będzie udowodnienie, że te rozwiązania są nie tylko efektywne, ale także trwałe, bezpieczne i przystępne cenowo. Jeśli to się uda, urządzenia przyszłości nie będą potrzebować kabli ani gniazdek. Wystarczy im ot. jedna iskra, którą uda się rozpalić raz na całe stulecie.