В началото на миналата година китайският производител на батерии Betavolt постигна пробив, който предизвика световна надпревара за разработката на компактна ядрена енергия. Нововъведението представлява малка батерия с размер на монета, захранвана от радиоактивен изотоп на никела, който се разпада на стабилна мед. Макар че първоначалната клетка е сравнително слаба, тя може лесно да се наслоява, за да осигури повече енергия за период до 50 години.

Технологията за съхранение на енергия достигна трансформиращ етап след като BV100 – миниатюрната ядрена батерия на компанията влезе в масово производство. Popular Mechanic отбелязва, че клетката с размерите на монета на Betavolt може да осигури енергия с продължителност до 50 години без зареждане или поддръжка.

Технологията представлява значителен скок към практически и мащабируеми решения за ядрена енергия.

Иновацията поставя Betavolt като световен лидер в надпреварата за комерсиализиране на ядрените батерии – област, в която компаниите от Китай, САЩ и Европа се конкурират ожесточено. Успехът на Betavolt вече е признат от китайската научна общност. Компанията спечели трета награда на конкурса за иновации на Китайската национална ядрена корпорация през 2023 година и е регистрирала патенти в страната.

BV100 е първата ядрена батерия, в която е интегрирана китайската диамантена полупроводникова технология от четвърто поколение. Батерията използва енергията от радиоактивния разпад на ядрото си от никел-63. Ядрото с дебелина 2 микрона, поставено между два диамантени полупроводника с дебелина 10 микрона ефективно преобразува разпадането на изотопа в електричество. Модулната му структура позволява мащабиране, като няколко блока се комбинират последователно или паралелно, за да се създадат батерии с различни размери и капацитет.

BV100, която е с размерите на малка монета може да осигури 100 микровата (µW) мощност и напрежение от 3 V, като същевременно е с размери 15x15x5 милиметра.

Въпреки че сегашният й капацитет е недостатъчен за устройства с висока консумация на енергия като смартфони или лаптопи, Betavolt предвижда приложения, съчетаващи няколко батерии, за да се отговори на по-големи изисквания. По-късно тази година компанията планира да пусне по-мощна версия с мощност от 1 ват (W), която ще се използва от потребителска електроника до безпилотни летателни апарати, способни да летят непрекъснато без презареждане.

Предимствата на ядрената батерия обаче се простират отвъд дълготрайността и компактността. За разлика от конвенционалните химически батерии, тя се отличава с енергийна плътност, надхвърляща 10 пъти тази на литиевите батерии, като съхранява 3300 миливатчаса на грам. Тя е изключително устойчива на екстремни условия, като работи надеждно при температури от -60°C до +120°C, без да се саморазрежда и без рискове от пожар или експлозия. Компанията твърди, че въздействието на клетката върху околната среда е минимално, тъй като радиоактивното ядро от никел-63 с течение на времето се разпада на стабилна мед, което елиминира необходимостта от скъпоструващи процеси по рециклиране.

Иновацията на Betavolt се различава от традиционните конструкции на ядрени батерии, които разчитат на обемистите и скъпи термоелектрически генератори, разработени по време на Студената война. За разлика от тях, технологията на Betavolt генерира електричество чрез бета-частици, излъчвани по време на радиоактивен разпад – по-безопасна и компактна алтернатива.

Betavolt отбелязва, че нейната технология има практически неограничени приложения, включително случаи на използване в аерокосмически системи, устройства с изкуствен интелект, медицинско оборудване, малки безпилотни самолети, микророботи и други. Практически всичко, което изисква дълготрайни захранващи устройства е потенциален пазар.