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Winzige Batterie liefert jahrzehntelang Strom ohne Aufladen: Diese Technik steckt dahinter
Von Hans-Christian Dirscherl
Chef vom Dienst, PC-WELT 23.9.2024 09:00 Uhr
Forscher haben eine Batterie entwickelt, die viele Jahrzehnte Strom liefern soll, ohne dass man sie aufladen muss. Sie soll 8.000 Mal effizienter als vergleichbare Batterien sein.
Erneut wollen chinesische Forscher (eine Forschergruppe um Dr. Shuano Wang) eine Nuklearbatterie entwickelt haben, die jahrzehntelang Strom liefern soll, ohne aufgeladen werden zu müssen. Der Strom stammt aus der Energie, die beim radioaktiven Zerfall von Americium frei wird, wie NewScientiest berichtet. Diese Atom-Batterie soll effizienter als alle anderen bisherigen Konzepte für solche Batterien sein – und zwar 8.000-fach effizienter.
Americium gilt eigentlich als Abfallprodukt. Americium gibt Energie in Form von Alphateilchen ab. Diese sind zwar energiereich, geben ihre Energie aber schnell an die Umgebung ab. Um diese Energie “einzufangen”, betteten die Forscher Americium in einen Polymerkristall ein. Dieses wandelt die abgegebene Energie in ein dauerhaftes und stabiles grünes Leuchten um.
Die Forscher kombinierten dann den leuchtenden Kristall mit einer dünnen photovoltaischen Zelle. Diese wandelt Licht in Strom um. Diese winzige Atombatterie verpackten die chinesischen Wissenschaftler schließlich in eine millimetergroße Quarzzelle.
Dann begannen die Tests. Laut Dr. Wang liefere diese Mini-Atom-Batterie nach 200 Teststunden stabil Strom. Die Batterie benötige nur minimale Mengen an radioaktivem Material und arbeite extrem effizient. Eine derartige Batterie würde den Forschern zufolge mehrere Jahrzehnte arbeiten und Strom liefern können, bis die radioaktive Strahlung schließlich die Bestandteile der Batterie zerstören würde.
Es gibt noch einiges zu tun
Das derzeitige Problem mit dieser Batterie ist allerdings ihre geringe Stromabgabe. NewScientiest zitiert einen US-Wissenschaftler folgendermaßen:
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Die chinesischen Forscher arbeiten nun daran, den Wirkungsgrad ihrer Atombatterien zu verbessern. Außerdem wollen sie die Gefahren durch Radioaktivität reduzieren.
Möglicher Einsatzzweck
Eine derartige radioaktive Batterie ist aber nicht für den Einsatz in Handys oder ähnlichen Geräten gedacht. Stattdessen könnten damit Einrichtungen in den Tiefen der Weltmeere oder im Weltall mit Strom versorgt werden. Wang sagt dazu: “Idealerweise stellen wir uns vor, dass unsere mikronukleare Batterie zur Versorgung von Miniatursensoren in abgelegenen oder schwierigen Umgebungen eingesetzt wird, in denen herkömmliche Energiequellen unpraktisch sind, wie z. B. bei der Erforschung der Tiefsee, bei Weltraummissionen oder bei Fernüberwachungsstationen”.
Solche Atombatterien sind kein neuer Ansatz, immer wieder machen Konzepte dazu die Runde. Ein spektakuläres Beispiel haben wir in dieser Meldung vorgestellt: Winzige Atombatterie macht Handy aufladen überflüssig – so geht’s.
Atombatterien, auch als Radionuklidbatterien bezeichnet, gibt es schon lange und sind keinesfalls eine chinesische Erfindung. Bereits 2019 meldeten russische Forscher den Durchbruch bei nuklearen Mini-Batterien mit 50 Jahren Laufzeit. Ebenfalls mit dem Isotop Nickel-63. Und seit den 1960er-Jahren finden kleine Atombatterien in der Raumfahrt Verwendung. In den 1970er-Jahren gab es sogar Herzschrittmacher mit Atomantrieb. Insofern klingt die jetzt aus China kommende Ankündigung keinesfalls abwegig.
quelle: pcwelt.de
Winzige Batterie liefert jahrzehntelang Strom ohne Aufladen: Diese Technik steckt dahinter
Von Hans-Christian Dirscherl
Chef vom Dienst, PC-WELT 23.9.2024 09:00 Uhr
Forscher haben eine Batterie entwickelt, die viele Jahrzehnte Strom liefern soll, ohne dass man sie aufladen muss. Sie soll 8.000 Mal effizienter als vergleichbare Batterien sein.
Erneut wollen chinesische Forscher (eine Forschergruppe um Dr. Shuano Wang) eine Nuklearbatterie entwickelt haben, die jahrzehntelang Strom liefern soll, ohne aufgeladen werden zu müssen. Der Strom stammt aus der Energie, die beim radioaktiven Zerfall von Americium frei wird, wie NewScientiest berichtet. Diese Atom-Batterie soll effizienter als alle anderen bisherigen Konzepte für solche Batterien sein – und zwar 8.000-fach effizienter.
Americium gilt eigentlich als Abfallprodukt. Americium gibt Energie in Form von Alphateilchen ab. Diese sind zwar energiereich, geben ihre Energie aber schnell an die Umgebung ab. Um diese Energie “einzufangen”, betteten die Forscher Americium in einen Polymerkristall ein. Dieses wandelt die abgegebene Energie in ein dauerhaftes und stabiles grünes Leuchten um.
Die Forscher kombinierten dann den leuchtenden Kristall mit einer dünnen photovoltaischen Zelle. Diese wandelt Licht in Strom um. Diese winzige Atombatterie verpackten die chinesischen Wissenschaftler schließlich in eine millimetergroße Quarzzelle.
Dann begannen die Tests. Laut Dr. Wang liefere diese Mini-Atom-Batterie nach 200 Teststunden stabil Strom. Die Batterie benötige nur minimale Mengen an radioaktivem Material und arbeite extrem effizient. Eine derartige Batterie würde den Forschern zufolge mehrere Jahrzehnte arbeiten und Strom liefern können, bis die radioaktive Strahlung schließlich die Bestandteile der Batterie zerstören würde.
Es gibt noch einiges zu tun
Das derzeitige Problem mit dieser Batterie ist allerdings ihre geringe Stromabgabe. NewScientiest zitiert einen US-Wissenschaftler folgendermaßen:
| Zitat: |
Um beispielsweise eine 60-Watt-Glühbirne mit Strom zu versorgen, wären 40 Milliarden derartige Batterien nötig |
Die chinesischen Forscher arbeiten nun daran, den Wirkungsgrad ihrer Atombatterien zu verbessern. Außerdem wollen sie die Gefahren durch Radioaktivität reduzieren.
Möglicher Einsatzzweck
Eine derartige radioaktive Batterie ist aber nicht für den Einsatz in Handys oder ähnlichen Geräten gedacht. Stattdessen könnten damit Einrichtungen in den Tiefen der Weltmeere oder im Weltall mit Strom versorgt werden. Wang sagt dazu: “Idealerweise stellen wir uns vor, dass unsere mikronukleare Batterie zur Versorgung von Miniatursensoren in abgelegenen oder schwierigen Umgebungen eingesetzt wird, in denen herkömmliche Energiequellen unpraktisch sind, wie z. B. bei der Erforschung der Tiefsee, bei Weltraummissionen oder bei Fernüberwachungsstationen”.
Solche Atombatterien sind kein neuer Ansatz, immer wieder machen Konzepte dazu die Runde. Ein spektakuläres Beispiel haben wir in dieser Meldung vorgestellt: Winzige Atombatterie macht Handy aufladen überflüssig – so geht’s.
Atombatterien, auch als Radionuklidbatterien bezeichnet, gibt es schon lange und sind keinesfalls eine chinesische Erfindung. Bereits 2019 meldeten russische Forscher den Durchbruch bei nuklearen Mini-Batterien mit 50 Jahren Laufzeit. Ebenfalls mit dem Isotop Nickel-63. Und seit den 1960er-Jahren finden kleine Atombatterien in der Raumfahrt Verwendung. In den 1970er-Jahren gab es sogar Herzschrittmacher mit Atomantrieb. Insofern klingt die jetzt aus China kommende Ankündigung keinesfalls abwegig.
quelle: pcwelt.de