باتری هسته ای با عمر 5700 سال؛ دستاورد جدید چینی ها
تکنولوژی ذخیره انرژی بار دیگر با یک پیشرفت خیره کننده رو به رو شده است. دانشمندان چینی در یک همکاری مشترک میان دانشگاه «نورث وست نرمال» و شرکت فناوری «گانسو ژولونگ»، موفق به طراحی و ساخت نسل جدیدی از باتری های هسته ای شده اند که وعده می دهند برای هزاران سال بدون نیاز به شارژ مجدد، انرژی تولید کنند.
این دستاورد که با نام «چیان جی یوان تیان شو» شناخته می شود، بر پایه استفاده از ایزوتوپ کربن-۱۴ و تکنولوژی نیمه رسانای کاربید سیلیکون بنا شده است. نکته قابل توجه این پروژه، بومی بودن تمامی مراحل توسعه و فناوری های به کار رفته در آن است که نشان دهنده پیشرفت چشمگیر چین در حوزه انرژی های هسته ای کوچک مقیاس است.
تفاوت بنیادین با باتری های معمولی: فراتر از شیمی و نور
برخلاف باتری های رایج که از طریق واکنشهای شیمیایی انرژی ذخیره می کنند و با گذشت زمان ظرفیت خود را از دست می دهند، باتری های هسته ای از پدیده واپاشی مواد رادیواکتیو برای تولید برق بهره می برند. به دلیل نیمه عمر بسیار بالای مواد بهکار رفته، این منبع انرژی می تواند برای دهه ها یا حتی چندین هزاره فعال باقی بماند.
در حالی که اکثر باتری های هسته ای سنتی، گرمای حاصل از واپاشی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند، این مدل جدید از روشی متفاوت استفاده می کند. در این فناوری، ذرات بتا مستقیماً به نيمه رسانای کاربید سیلیکون منتقل شده و جریان الکتریکی را ایجاد می کنند؛ فرآیندی که شباهت زیادی به عملکرد پنل های خورشیدی دارد، با این تفاوت که به جای تابش نور خورشید، از تابش های هسته ای برای تولید توان استفاده می کند.
افزایش قدرت در ابعاد کوچک؛ رکورد شکنی در چگالی توان
پژوهشگران در مقایسه با نمونه های معرفی شده در سال ۲۰۲۴، موفق شده اند بازدهی این باتری را به شکل چشمگیری ارتقا دهند. با وجود اینکه مقدار ماده رادیواکتیو مصرفی حدود ۲۲ درصد کاهش یافته، اما توان خروجی دستگاه بدون افت پایداری یا ولتاژ، ۲.۶ برابر بیشتر شده است.
از نظر ابعاد، این باتری بسیار کوچک و فشرده است (حدود ۱۶.۸ سانتیمتر مکعب). با استفاده از ۱۲۹ میلیکوری کربن-۱۴، این دستگاه می تواند ولتاژی در حدود ۲.۰۶ ولت و توان خروجی ۱.۱۳ میکرووات فراهم کند. همچنین با وجود کاهش ۱۷ درصدی در حجم بدنه، چگالی توان در این مدل جدید نسبت به نسخه های قبلی حدود ۱۵ برابر افزایش یافته است.
آینده ای با انرژی بی پایان در فضا و صنایع
استفاده از کربن-۱۴ با نيمه عمر ۵۷۳۰ سال، تضمین می کند که این منبع انرژی از نظر تئوری تا هزاران سال کارآمد باشد. چین که پیش از این از این فناوری در مأموریت های فضایی «چانگئه» استفاده کرده بود، اکنون با تولید این نمونه های کوچک تر و قدرتمند تر، مسیر را برای استفاده گسترده در حسگرهای مناطق دور افتاده، تجهیزات پزشکی پیشرفته و صنایع سنگین هموار کرده است.
این پیشرفت تکنولوژیک، نه تنها وابستگی به منابع انرژی خارجی را در تجهیزات حساس از بین می برد، بلکه استانداردهای جدیدی را در حوزه پایداری و طول عمر منابع انرژی تعریف می کند.
نسرین دلاور
نظرات کاربران :