Najnowsza zapowiedź firmy NRD z USA dotyczy baterii jądrowej wykorzystującej nikiel-63, której praca jest liczona nie w miesiącach czy latach, ale dekadach. Tyle tylko, że nie jest to opowieść o następcy akumulatora w laptopie czy smartfonie, a o wyspecjalizowanym mikrozasilaniu dla elektroniki, która zamiast pożerać dziesiątki czy setki watów mocy podczas pracy, ma tylko “trwać, czuwać i przedwcześnie się nie wyłożyć”.
To nie jest bateria do telefonu, a do podtrzymywania życia elektroniki
NRD ogłosiło premierę serii NBV, czyli stałotlenkowych, a dokładniej mówiąc zamkniętych w szczelnej architekturze betawoltaicznych ogniw jądrowych zasilanych niklem-63, które mierzą 2 x 2 x 1,2 cm. Energia elektryczna nie pochodzi tu z klasycznej reakcji chemicznej, ale z rozpadu promieniotwórczego, którego cząstki są zamieniane na prąd przez układ półprzewodnikowy. Nie oznacza to jednocześnie wysokich możliwości, bo typowa moc deklarowana przez NRD wynosi od 5 do 500 nanowatów, przy napięciu od 1 do 20 V i prądzie nominalnym od 7,5 do 33 nA. Musimy więc pamiętać, że 500 nanowatów to zaledwie 0,5 mikrowata, co sprawia, że mówimy o zasilaniu układów o śladowym poborze energii, a nie o czymkolwiek, co miałoby uruchamiać ekran, modem, procesor czy nawet skromny sprzęt ubieralny w typowym rozumieniu.
Czytaj też: To miała być technologia jutra. Naukowcy twierdzą, że właśnie usunęli jej najbardziej irytującą wadę
Jednocześnie choć bateria nie zachwyca wydajnością, to co do trwałości praktycznie nie ma sobie równych. Nikiel-63 ma bowiem bardzo długi okres półtrwania rzędu około 100 lat, a rozpada się do stabilnej miedzi-63. Oznacza to, że taka bateria może być idealna tam, gdzie urządzenie ma przez lata wysyłać prosty sygnał, utrzymywać pamięć stanu albo zasilać mikrosensor. Nie nadaje się natomiast do sprzętu, który potrzebuje nagłych skoków poboru energii i wysokiej mocy chwilowej. Gdzie więc może znaleźć zastosowanie? Przede wszystkim w czujnikach, prostych systemach bezpieczeństwa, zdalnych urządzeniach pomiarowych czy robotycznych platformach, które muszą zachować gotowość lub podtrzymać podstawowy stan układu. Właśnie tutaj ten projekt staje się naprawdę interesujący, bo próbuje rozwiązać bardzo konkretny problem. Jeśli jakiś czujnik działa na odludziu, w infrastrukturze krytycznej, w trudnym środowisku przemysłowym albo w urządzeniu, do którego serwisant nie ma dostępu przez lata, to klasyczny akumulator bywa większym ograniczeniem niż sama elektronika.
To kolejny rozdział wyścigu, który trwa już od dawna
Technologie tego typu wracają do mediów regularnie i niemal zawsze towarzyszy im obietnica epokowej zmiany. Przewijał się już u nas temat chińskiego BV100 z niklem-63, któremu przypisywano 100 mikrowatów mocy i wizję zasilania urządzeń przez dziesiątki lat, a później także perowskitowej komórki betawoltaicznej z węglem-14 rozwijanej w Korei Południowej. Pisaliśmy też o chińskich radiofotowoltaicznych eksperymentach ze strontem-90, jak i o wcześniejszych amerykańskich koncepcjach ogniw z niklem-63 dla zastosowań specjalnych.
Czytaj też: Pierwsza taka dachówka świata. Darmowy prąd bez wielkich paneli na dachu
Naturalnie każda technologia oparta na radioizotopach natychmiast budzi pytania o szczelność, transport, certyfikację i późniejszą utylizację. Jednocześnie akurat w tym przypadku większym znakiem zapytania wydaje się nie samo bezpieczeństwo materiału, lecz ekonomika i praktyczna skala wdrożeń. Firma pokazała parametry, kierunki zastosowań i doświadczenie produkcyjne, ale nie podała publicznego harmonogramu szerokiej komercjalizacji ani niezależnych testów terenowych, które pozwoliłyby spokojniej ocenić deklaracje o trwałości i opłacalności. Cena to również jedna wielka tajemnica. NRD mocno jednak podkreśla, że jest licencjonowanym producentem materiałów jądrowych, ma sześć laboratoriów radiologicznych i dojrzały program bezpieczeństwa radiacyjnego.
Źródła: PR Newswire, NIST
