Η νέα τεχνολογία ενέργειας της Betavolt έχει αναπτύξει µε επιτυχία την µπαταρία ραδιοϊσοτόπων, η οποία ενσωµατώνει την τεχνολογία διάσπασης πυρηνικών ισοτόπων νικελίου-63 και την πρώτη µονάδα ηµιαγωγών διαµαντιών της Κίνας.
Η κινεζική Betavolt υποστηρίζει ότι οι μπαταρίες ατομικής ενέργειας θα είναι σταθερές και αυτοπαραγωγικές για 50 χρόνια χωρίς συντήρηση! Οι εν λόγω μπαταρίες έχουν εισέλθει στο πιλοτικό στάδιο και θα προωθηθούν στη συνέχεια στην αγορά για μαζική παραγωγή. Μπορούν να καλύψουν τις ανάγκες παροχής ηλεκτρικού ρεύματος σε πεδία όπως η αεροδιαστημική, ο εξοπλισμός AI, οι ιατρικές συσκευές, τα συστήματα MEMS, οι προηγμένοι αισθητήρες, τα μικρά drones και τα μικρο-ρομπότ. Το μεγάλο ερώτημα είναι αν θα μπορούσαν να εφαρμοστούν και στα καθημερινά μας οχήματα…
Σε πρώτη φάση σημειώνεται (για ευνόητους λόγους) πως αυτό το είδος μπαταρίας έχει μεγάλο όγκο και βάρος, υψηλή εσωτερική θερμοκρασία, είναι ακριβό και δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για πολιτικές εφαρμογές. Οι πυρηνικές μπαταρίες μετατρέπουν την ενέργεια που απελευθερώνεται από τη διάσπαση των πυρηνικών ισοτόπων σε ηλεκτρική μέσω ενός μετατροπέα ημιαγωγών. Αυτό είναι ένα πεδίο στο οποίο οι Ηνωμένες Πολιτείες και η πάλαι ποτέ Σοβιετική ΄Ενωση επικεντρώθηκαν στη δεκαετία του 1960. Επί του παρόντος, υπάρχουν μόνο θερμοηλεκτρικές πυρηνικές μπαταρίες (θερμοηλεκτρική γεννήτρια ραδιοϊσοτόπων) που χρησιμοποιούνται στην αεροδιαστημική.
Πρόσφατα, η διαµόρφωση και η «πολιτικοποίηση» των πυρηνικών µπαταριών επιδιώχθηκε από Αµερικανούς και Ευρωπαίους ερευνητές.
Το 14ο πενταετές σχέδιο και οι στόχοι του οράματος της Κίνας για το 2035 προέβαλαν τη μελλοντική τάση ανάπτυξης της χρήσης της πυρηνικής τεχνολογίας και της ανάπτυξης πολλαπλών χρήσεων των πυρηνικών ισοτόπων, για διάφορες κοινές εφαρμογές.
Οι πυρηνικές μπαταρίες του Betavolt παράγουν ρεύμα μέσω της μετάβασης ημιαγωγών των σωματιδίων βήτα (ηλεκτρόνια) που εκπέμπονται από τη ραδιενεργή πηγή νικελίου-63. Για να γίνει αυτό, η ομάδα επιστημόνων του Betavolt ανέπτυξε έναν μοναδικό ημιαγωγό διαμαντιών (4ης γενιάς) με πάχος μόνο 10 microns.
Οι ημιαγωγοί διαμαντιών ανήκουν στην κατηγορία των ημιαγωγών Ultra Wide Band Gap (UWBG). Η διηλεκτρική αντοχή τους είναι τουλάχιστον τρεις φορές υψηλότερη από αυτή των sic συσκευών και προσφέρει επίσης ανώτερη θερμική αγωγιμότητα.
Ένα φύλλο νικελίου-63 πάχους 2 microns τοποθετήθηκε μεταξύ δύο μετατροπέων ημιαγωγών διαμαντιών για να μετατρέψει την ενέργεια διάσπασης της ραδιενεργού πηγής σε ηλεκτρικό ρεύμα και να σχηματίσει μια ξεχωριστή μονάδα. Οι πυρηνικές μπαταρίες, μπορούν να συσταθούν από δεκάδες ή εκατοντάδες ανεξάρτητες ενότητες μονάδων, να χρησιμοποιηθούν εν σειρά και παράλληλα.
Οι πυρηνικές μπαταρίες δεν είναι ηλεκτροχημικές. H ενεργειακή πυκνότητά τους είναι 10 φορές μεγαλύτερη από αυτή των τριμερών μπαταριών λιθίου. Με 50 χρόνια αυτοπαραγωγής ενέργειας, δεν υφίσταται η έννοια των κύκλων (2000 φορτίσεις και εκφορτίσεις) όπως, συμβαίνει με τις ηλεκτροχημικές μπαταρίες. Η παραγωγή ενέργειας της πυρηνικής μπαταρίας είναι σταθερή και δεν θα αλλάξει λόγω του σκληρού περιβάλλοντος και του φορτίου. Μπορεί να λειτουργήσει κανονικά στα επίπεδα των 120 βαθμών πάνω από το μηδέν και στους -60 βαθμούς, ενώ δεν υπάρχει αυτοεκφόρτιση.
Η Betavolt υποστηρίζει ότι η µπαταρία της είναι ασφαλής, φιλική προς το περιβάλλον χωρίς να εκπέµπει εξωτερική ακτινοβολία. Το ισότοπο του νικελίου-63 διασπάται σε χαλκό µε µέσο όρο ζωής περίπου 100 ετών. Μετά τη φθορά, δεν θα αποτελούσε απειλή για το περιβάλλον. Ως εκ τούτου, σε αντίθεση µε τις υπάρχουσες χηµικές µπαταρίες, οι πυρηνικές µπαταρίες δεν απαιτούν µία δαπανηρή διαδικασία ανακύκλωσης.
Η εταιρεία έχει κατοχυρώσει διπλώματα ευρεσιτεχνίας στο Πεκίνο και θα αρχίσει να καταχωρεί παγκόσμια διπλώματα ευρεσιτεχνίας PCT (Patent Cooperation Treaty). Έχει, επίσης, επικοινωνήσει με κινεζικά επαγγελματικά ερευνητικά ιδρύματα και πανεπιστήμια πυρηνικής έρευνας και σχεδιάζει να συνεχίσει να μελετά τη χρήση του στροντίου 90, του δευτερίου και άλλων ισοτόπων για την ανάπτυξη μπαταριών ατομικής ενέργειας με υψηλότερη ισχύ και διάρκεια ζωής 2 έως 30 χρόνια. Μήπως βρισκόμαστε στην αρχή μίας σημαντικής εξέλιξης που μπορεί να ανατρέψει ό,τι γνωρίζουμε έως τώρα για την ηλεκτροκίνηση;
