Teknolojia ya Betavolt, kampuni ya Beijing imetangaza miniaturization ya nyuklia betri kwa kutumia radioisotopu ya Ni-63 na semiconductor ya almasi (semiconductor ya kizazi cha nne) moduli.
Nyuklia betri (inayojulikana tofauti kama atomiki betri au betri ya radioisotopu au jenereta ya radioisotopu au betri ya mionzi-voltaic au betri ya Betavoltaic) inajumuisha radioisotopu inayotoa beta na semiconductor. Inazalisha umeme kupitia mpito wa semiconductor wa chembe za beta (au elektroni) zinazotolewa na nikeli-63 ya radioisotopu. Betavoltaic betri (yaani nyuklia betri inayotumia uzalishaji wa chembe za beta kutoka isotopu ya Ni-63 kwa ajili ya uzalishaji wa nishati) inapatikana kwa zaidi ya miongo mitano tangu ugunduzi wa kwanza mnamo 1913 na hutumiwa mara kwa mara katika nafasi sekta ya kupakia mizigo ya vyombo vya anga. Uzito wake wa nishati ni wa juu sana lakini pato la nguvu ni la chini sana. Faida kuu ya nyuklia betri ni ya muda mrefu, usambazaji wa nguvu unaoendelea kwa miongo mitano.
Jedwali: Aina za betri
| Betri ya kemikali hubadilisha nishati ya kemikali iliyohifadhiwa kwenye kifaa kuwa umeme. Kimsingi ni kiini cha kielektroniki kinachojumuisha vitu vitatu vya msingi - cathode, anode, na elektroliti. Inaweza kuchajiwa tena, metali tofauti na elektroliti zinaweza kutumika kwa mfano, betri za Alkali, Nikeli Metal Hydride (NiMH), na Lithium Ion. Ina msongamano mdogo wa nguvu lakini pato la juu-nguvu. |
| Betri ya mafuta hubadilisha nishati ya kemikali ya mafuta (mara nyingi hidrojeni) na wakala wa vioksidishaji (mara nyingi oksijeni) kuwa umeme. Ikiwa hidrojeni ni mafuta, bidhaa pekee ni umeme, maji, na joto. |
| Betri ya nyuklia (Pia inajulikana kama Betri ya atomiki or Betri ya radioisotopu or jenereta ya radioisotopu au Betri za mionzi-voltaic) hubadilisha nishati ya radioisotopu kutoka kuoza kwa isotopu zenye mionzi ili kuzalisha umeme. Betri ya nyuklia ina msongamano mkubwa wa nishati na hudumu kwa muda mrefu lakini ina hasara ya pato la chini la nishati. Betri ya Betavoltaic: betri ya nyuklia inayotumia uzalishaji wa beta (elektroni) kutoka kwa isotopu ya redio. Betri ya X-ray-voltaic hutumia mionzi ya X-ray inayotolewa na radioisotopu. |
Teknolojia ya BetavoltUbunifu halisi ni uundaji wa semikondakta ya almasi ya fuwele, kizazi cha nne ya unene wa mikroni 10. Almasi inafaa zaidi kwa matumizi kutokana na pengo kubwa la bendi la zaidi ya 5eV na upinzani wa mionzi. Vigeuzi vya almasi vyenye ufanisi mkubwa ndio ufunguo wa kutengeneza betri za nyuklia. Laha za radioisotopu Ni-63 za unene wa mikroni 2 huwekwa kati ya vibadilishaji vigeuzi viwili vya semikondukta ya almasi. Betri ni ya msimu inayojumuisha vitengo kadhaa vya kujitegemea. Nguvu ya betri ni microwati 100, voltage ni 3V na kipimo ni 15 X 15 X 5 mm.3.
Betri ya betavoltaic ya kampuni ya Marekani ya Widetronix hutumia semiconductor ya silicon carbide (SiC).
BV100, betri ndogo ya nyuklia, iliyotengenezwa na Teknolojia ya Betavolt kwa sasa iko katika hatua ya majaribio na huenda ikaingia katika hatua ya uzalishaji kwa wingi siku za usoni. Hii inaweza kupata matumizi katika kuwasha vifaa vya AI, vifaa vya matibabu, mifumo ya MEMS, vitambuzi vya hali ya juu, drones ndogo na roboti ndogo.
Vyanzo hivyo vidogo vya nishati vidogo vinahitajika kwa muda wote kwa kuzingatia maendeleo ya teknolojia ya nano na vifaa vya elektroniki.
Teknolojia ya Betavolt inapanga kuzindua betri yenye nguvu ya wati 1 mnamo 2025.
Ikumbukwe kuhusiana na hilo, utafiti wa hivi majuzi uliripoti betri mpya ya X-ray-voltaic (X-ray-voltaic) yenye uwezo wa kutoa hadi mara tatu zaidi ya ile ya kisasa ya betavoltaics.
***
Marejeo:
- Teknolojia ya Betavolt 2024. Habari - Betavolt imetengeneza betri ya nishati ya atomiki kwa matumizi ya raia. Iliwekwa mnamo 8 Januari 2024. Inapatikana kwa https://www.betavolt.tech/359485-359485_645066.html
- Zhao Y., et al 2024. Mwanachama mpya wa vyanzo vidogo vya nishati kwa uchunguzi uliokithiri wa mazingira: Betri za X-ray-voltaic. Nishati Inayotumika. Juzuu 353, Sehemu B, 1 Januari 2024, 122103/ DOI: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2023.122103
***
