Ученые разработали высокоэффективные компактные ядерные батарейки

14 043 просмотра
Об авторе

nuclear-battery-um

Исследователи из Миссурийского университета заявляют, что создали прототип компактной ядерной батарейки на водной основе, чья эффективность и продолжительность работы намного выше по сравнению с обычными батарейками. Ученые считают, что в недалеком будущем подобный тип батарей будет использоваться в самых разных сферах, включая производство автомобилей и даже космических кораблей, а также в тех направлениях, где эффективность, надежность и продолжительность работы подобных энергетических носителей будет иметь наивысшее значение.

«Бетавольтаика — технология производства батарей, которые генерируют энергию из радиации — является предметом научных исследований в качестве потенциального источника энергии еще с 1950-х годов», — рассказывает доцент инженерного колледжа при Миссурийском университете Джей В. Квон.

«Управляемые ядерные технологии необязательно могут представлять опасность. Дело в том, что ядерные технологии уже довольно давно используются в коммерческих целях и нередко встречаются в наших домах. Ядерные технологии, например, используются в пожарных датчиках или тех же указателях систем аварийного выхода в зданиях».

Используя радиоактивный изотоп стронция-90 для повышения эффективности электрохимического производства энергии в растворе на водной основе, исследователи применили в качестве катализатора для разложения воды электрод на основе наноструктурного диоксида титана. Катализатор и радиация здесь используется для расщепления воды на кислородные соединения.

В результате, когда бета-излучение проходит сквозь наноструктурный диоксид титана (или платины), внутри диоксида титана образуются электронно-дырочные пары, которые создают поток электронов и в конце концов электрический ток.

«Вода здесь играет роль буфера, и образовывающиеся поверхностные плазмоны очень положительно сказываются на повышении эффективности таких батареек», — говорит Квон.

«Используемый ионный раствор хорошо справляется с работой в условиях низких температур и может обладать широким потенциалом применения, включая производство автомобильных аккумуляторов (при должной сборке и упаковке) и, возможно, даже в космической промышленности».

Справедливости ради, следует отметить, что это не первая успешная попытка создания компактных ядерных батареек (в 2012 году, например, компания City Labs создала нанотритиумовые батареи), однако это первый успешный пример, который показывает эффективность и преимущества использования радиолиза (расщепления воды радиацией) для производства электрического тока при более низких температурах. Кроме того, ученые из Миссурийского университета заявляют, что их метод расщепления воды для производства энергии является более эффективным по сравнению с аналогичными методами, предложенными другими исследовательскими командами.

Ученые Миссурийского университета объясняют это тем, что, в отличие от других фотокаталитических методов расщепления воды для производства энергии, созданные ими батарейки производят в воде свободные радикалы, которые рекомбинируются или захватываются молекулами воды и могут за счет радиации (и использовании диоксида титана/платины) быть преобразованы в электричество. При этом процесс расщепления воды даже при комнатной температуре намного эффективнее, чем прежде.

В тех же ячейках солнечных батарей используется аналогичный механизм переноса энергии посредством электронно-дырочных пар. Однако здесь производится очень мало свободных радикалов, потому что энергия фотонов существует главным образом в видимой области спектра и, следовательно, на более низких уровнях энергии.

В свою очередь, бета-радиация, получаемая за счет стронциевого источника, благодаря своей способности ускорения химических реакций с вовлечением радикалов и более высоким энергетическим уровнем электронов, является более эффективным способом для производства надежного и долгоиграющего источника энергии. Настолько эффективным, что однажды ядерные батареи на водной основе смогут стать подходящей альтернативой солнечным батареям и рассматриваться в качестве надежного источника энергии с низким уровнем загрязнения.

Своими исследованиями команда ученых из Миссурийского университета поделилась на страницах одного из последних опубликованных номеров журнала Nature.

Ученые разработали высокоэффективные компактные ядерные батарейки

Приложение
Hi-News.ru

Новости высоких технологий в приложении для iOS и Android.

14 комментариев

  1. storm X

    Когда-то в золотые кринолиновые 50-е обещали запустить в производство машины на ядерных двигателях...а-ля Фоллаут (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

  2. velikain

    А подробности: КПД, размеры батарейки, мощность, продолжительность работы? Или типа сказали что прототип, и отвалите.

  3. imoq

    Выкидывать повреждённые батарейки будем в мусорное ведро? А те, что выпадают из машин, пусть валяются на обочине. Ребенок проглотил - не повезло.

    • Alec

      А типо сейчас делаем по другому и современные батарейки пукают бабочками? (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

    • SuperStarSieve

      Ну, если у ребенка не чистая соляная кислота в желудке и батарейка от этого не разварится, то он просто ей в туалет сходит. Так что, подобные вещи будут крепкими и изолированными, будут нести они счастье и экономить бюджета деньги, затрачиваемые на ЭС и топливные элементы, работающие на классическом топливе.

  4. briand

    Куча батарей уже якобы дольше в 1000 раз работают нынешних создали, кругом об этом пишут о различных компаниях или частных лицах которые нечто подобное сделали в крупных сайтах и довольно давно, но где эти все аккумуляторы? ???? По моему это все сказки ) вот когда увижу тогда другое дело (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

    • Megard

      Согласен, надоело уже такое читать, такие новости уже похожи на спам...

      • gArch

        Либо такие изобретения давят ))) если их начнут делать массово, то они хоть и будут дороже некоторых умных девайсов, но продажи упадут у всех производителей батареек моментально

    • SuperStarSieve

      Не, ну представьте... ладно, представьте себе такой банальный пример: Вы - предприниматель; всю жизнь потратили на добычу классического источника энергии и скопили состояние на этом. Появление чего-то в степени превосходящее ваше, моментально сделало бы "ваше" бессмысленным. И проблемой экономической в вашем случае, была бы вовсе не потеря потенциальной прибилы, а сверх-гигантские затраты на закрытие вашего бизнеса, и, если вы решитесь, еще более гигантские на перестройку... Скажите, по вашему, "сильные мира сего" дофига в этом заинтересованы?
      Нефть, скажем, даже не конкурент урану или плутонию... Просто, опять же - банально если, все очень четко фильтруется.

      • Sacred_oleg

        Да чё тут фильтровать - купил патент, или, не дай боже, стартап, и дело с концом.
        Выжимаешь по максимуму бабло из текущего предприятия (например попроизводству батареек) путем продажи его большей части (оставив себе блокирующий пакет акций), и реинвестируешь их в новую технологию.
        Плюсы очевидны:
        1. Бабло сохранишь;
        2. Бабло приумножишь (причем в разы);
        3. Не проиграешь в игру "кто последний - тот лох". (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

  5. Solver

    Да-уж... Экология несется лесом в сторону моря, нервно куря и стуча копытами... Ну ладно атомные электростанции, их хоть можно худо-бедно изолировать в случае аварии... А тут предлагается радиацию упаковывать и распространять... по факту. (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

  6. Foton-4s

    Ждите дольше проживёте больше!

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.