Бета вольтаика - ядерные батарейки со сроком службы в десять лет.

24.02.2015

Одной из ветвей развития источников постоянного тока,  стала бета вольтаика. Технология получения электрического заряда с помощью радиоактивного излучения, мало известна обывателям, но с 50-х годов прошлого века, - когда она зародилась, знания ученых в этой области продвинулись  очень далеко вперёд. Настолько далеко, что сегодня этот тип батарей, наряду с солнечными панелями,  станет одним из основных для постройки космических аппаратов.Разработчики "звездолетов" будущего, делают ставку на бета вольтаику, потому что это  эффективная и перспективная технология (пожалуйста, читайте нашу статью «Изотопные источники энергии»).

Несмотря на пугающее название, ассоциирующееся с радиацией, технология вполне безопасна. Благодаря этому,  использование «ядерных батареек», может стать повсеместным в бытовой электронике, современных автомобилях и электротранспорте. Многие технические университеты мира,  уже ведут работы по созданию  батарей, вырабатывающих энергию от радиоактивных изотопов, адаптированных  для земных целей, например, питания мелкой бытовой техники и электроники.

Выгода использования  элементов обусловлена выбором материалов для основы - многие радиоактивные изотопы, на основе которых создаются такие батарейки, имеют очень долгий период полураспада. Таким образом, батарейки,  основанные на принципе получения энергии от электрохимических реакций, протекающих под воздействием излучения - очень долговечны и сверхэффективны. Компания CityLabs, например, создала нано-тритиевые батареи для микросхем. Учитывая срок полураспада трития (радиоактивного изотопа водорода с периодом полураспада чуть больше 12 лет), такая нано-батареечка,  сможет питать энергией микросхему более 20 лет.

А  ученые из Университета Миссури (США),  создали батарею на основе стронция-90. Электрод  батареи сделан из нано-структурного диоксида титана, помещенного в специальный раствор на водной основе. Диоксид титана, выступающий в роли катализатора расщепления воды, в паре с излучением стронция,  приводит к выделению соединений кислорода. Бета-излучение высокой мощности проходит через платину и нанопоры электрода;  диоксид титана выделяет электронно-дырочные пары, из которых и создается  электрический ток.

Вода, таким образом, выступает как буфер для этого процесса - свободные радикалы расщепляют воду и, попадая в "ловушку" наноструктурного диоксида титана и платины, преобразуются в электричество. Ионный раствор воды  не  замерзает даже при очень низких температурах, что делает батарею удобной для использования в самых разных сферах - от  простых наземных видов электрического транспорта, до космических аппаратов.

Солнечные батареи, использующие похожий принцип переноса заряда с помощью электронных пар, являются менее эффективными, так как свободных радикалов создается гораздо меньше из-за ограниченности диапазоном видимого спектра. Бета-излучение, в этом смысле, гораздо эффективнее. Оно ускоряет химическую реакцию и дает больше энергии.

Комментарий ТМ Voltabikes: Начало продажи электровелосипедовVoltabikes, с ядерными батарейками, запланировано на 1 марта 2037 года. Желающие могут подавать предварительные заявки.

И если предыдущее предложение – шутка (а может быть, -  прогноз), то всё написанное ниже – вполне серьёзно.

Ядерные технологии,  на сегодняшний день, -   являются самыми эффективными в производстве электроэнергии (если не считать проблему захоронения ядерных отходов, которую можно решить кардинально, - отправляя отходы в дальний космос). Несмотря на аварии и связанные с ними предубеждения о высокой потенциальной опасности ядерных установок, ядерные исследования ведутся по всему миру.

Их результаты  поражают воображение. Ученым, впервые за всю историю человечества, удалось успешно провести эксперимент по управляемому термоядерному синтезу,  а компактные реакторы для питания отдельных домов,   могут появиться на рынке в ближайшие десятилетия.

Технология бета вольтаики - более эффективна по сравнению с фото вольтаикой (солнечными панелями), так как не требует больших площадей для выработки электроэнергии,  и  не зависит не только от солнечного света, но и вообще, - ни от чего.

Перспективы, открывающиеся для электротранспорта,  питающегося от ядерных батареек – трудно переоценить. Представьте: вы покупаете электромобиль, или электровелосипед с ядерными батарейками,  и ездите с их помощью, без зарядок и какого-либо обслуживания десятки лет, на любые расстояния. Когда такие технологии станут возможными, произойдёт настоящая техническая революция, которую по значимости можно сравнить, пожалуй, только с изобретением колеса.