Şarj Derdi Bitiyor: Çin 50 Yıl Ömürlü Nükleer Batarya Geliştirdi

Çinli Betavolt şirketi, tüketiciler için 50 yıllık kullanım ömrüne sahip atom pilini duyurdu. Betavolt BV100, firmanın nikel-63 izotopu ve elmas yarı iletken malzeme kullanılarak inşa edilen yeni nükleer pil teknolojisi kullanılarak piyasaya sürülecek ilk ürün olacak. Betavolt, nükleer pilinin havacılık, yapay zeka cihazları, medikal, MEMS sistemleri, akıllı sensörler, küçük dronlar ve robotları hedefleyeceğini söylüyor. En nihayetinde ise bu, üreticilerin asla şarj edilmeye ihtiyaç duymayan akıllı telefonlar, otomobiller üretebileceği anlamına geliyor.

Şarj olmadan 50 yıl gidebilen bir elektronik ürün fikri oldukça inanılmaz duruyor. Ancak seri üretim öncesinde pilot aşamada olan BV100 şimdilik çok fazla güç sunmuyor. Bu 15 x 15 x 5mm boyutlarındaki batarya 3 voltta 100 mikrowatt güç sağlıyor. Şirket, cihaz gereksinimlerine bağlı olarak birden fazla BV100 pilinin seri veya paralel olarak birlikte kullanılabileceğinin de altını çiziyor. Betavolt ayrıca 2025 yılında nükleer pilinin 1 watt’lık versiyonunu piyasaya sürmeyi planladığını söylüyor.

Betavolt BV100 esasında iki açıdan devrimsel ve yıkıcı bir ürün. İlk ve bariz olarak ürün, 50 yıl boyunca bakım gerektirmeden güvenli bir kullanım sunuyor. İkinci olarak ise tasarımda ilk defa elmas yarı iletken malzemesini kullanıyor. Şirket burada 4. nesil elmas yarı iletken malzemesini kullanıyor.

Esasında nükleer batarya (nükleer pil, atom pili veya radyoizotop pil de denebilir) Betavolt basın açıklamasında, nükleer bataryanın 1960’larda ABD ve SSCB tarafından geliştirilen benzer güç hücrelerinden çok farklı olduğunu belirtiyor. Örneğin, bazı eski teknoloji atom pilleri radyoaktif güç kaynağı olarak Plütonyum kullanıyordu. Betavolt BV100’ün ise tüketiciler için güvenli olduğu ve delinse bile radyasyon sızdırmayacağı iddia ediliyor.

Bu güvenlik ise malzeme seçiminden kaynaklanıyor. Betavolt’un bataryasında enerji kaynağı olarak nikel-63 izotopu kullanılıyor ve bu izotop kararlı bir bakır izotopuna dönüşüyor. Firmaya göre bu ve elmas yarı iletken malzeme, BV100’ün -60 ila 120 santigrat derecearasında değişen ortamlarda istikrarlı bir şekilde çalışmasına yardımcı oluyor. Betavolt’a göre bu pil teknolojisi Avrupa ve Amerika’daki akademik ve ticari kurumların çok ilerisinde.

Peki Betavolt bu pili nasıl üretiyor? Temel malzemelerden daha önce bahsetmiştik, ancak yukarıdaki şema süreci mükemmel bir şekilde gösteriyor. BV100’ün iki elmas yarı iletken dönüştürücü arasına 2 mikron kalınlığında nikel-63 levha yerleştirilerek yapıldığı görülüyor. Bu yapı Betavolt’un sadece 10 mikron kalınlığındaki benzersiz tek kristalli elmas yarı iletkenine dayanıyor.

En nihayetinde geliştirilen bu nükleer batarya, tepe güç çıkışı açısından etkileyici bir seviyede değil ancak bunun yapılmış olması gelecek için oldukça umut verici. Betavolt, daha fazla enerji ve 230 yıla kadar daha uzun hizmet ömrüne sahip nükleer enerji pilleri geliştirmek için stronsiyum-90, prometyum-147 ve döteryum gibi izotopları da araştırdığını belirtiyor.

Nükleer pil nedir?

Atom pili, nükleer pil, radyoizotop pili veya radyoizotop jeneratörü, elektrik üretmek için radyoaktif bir izotopun bozunmasından elde edilen enerjiyi kullanıyor. Nükleer reaktörler gibi, nükleer enerjiden elektrik üretirler, ancak zincirleme reaksiyon kullanmamaları bakımından onlardan farklılar. Yaygın olarak pil olarak adlandırılmalarına rağmen, teknik olarak elektrokimyasal değiller ve şarj edilemezler. Şimdiye kadar maliyetleri çok yüksek olduğu için genellikler uzay araçları, kalp pilleri, su altı sistemleri ve dünyanın uzak bölgelerindeki otomatik bilimsel istasyonlar gibi uzun süre gözetimsiz çalışması gereken ekipmanlar için güç kaynağı olarak kullanıldılar.