Vývoj tritiových nebo uranových baterií probíhá již dlouhou dobu. V roce 2011 začala v Americe výroba baterií s životností 20 let. Mají napětí 3 volty a vybíjecí proud 16 nanoampérů. Toto číslo postupně klesá na pět.
Kde se používá?
Tritiová baterie se používá v:
- Kardiostimulátory.
- Implantáty.
- Senzory pro geology a pracovníky v ropném průmyslu.
- Vesmírný průmysl. Zejména ve výzkumných plavidlech.
- Mířidla s osvětlením.
- Pro provoz vojenských indikátorů.
- Letadlo.
Tato zařízení vyžadují nízký proud, ale dlouhodobý provoz.
Uranová baterie pracuje při teplotách od -40 do +80 stupňů Celsia.
Princip fungování tritiové baterie a výzkum v této oblasti
Funguje na základě rozpadu izotopu vodíku tritia. Toto téma bylo zkoumáno již v 50. letech 20. století. Výzkum byl prováděn s niklem, stronciem a yttriem. Z těchto materiálů však nebylo vyrobeno nic užitečného.
Pouze tritium přineslo požadovaný výsledek. Dokáže vyvolat jemný tok elektronů. To pomohlo vytvořit dlouhotrvající zdroj energie.
Elektrony uvnitř zdroje energie se pohybují rovnoměrně v obou směrech. Elektřina se vyrábí v křemíkových destičkách. Méně než 50 % elektronů bylo zachyceno interakcí elektronů s p-n přechody.
Aby vědci z Univerzity v Rochesteru tento problém vyřešili, vytvořili otvory v povrchu křemíkových destiček. Nyní je tritium zcela vyplňuje a destičky jsou navíc zcela obklopeny křemíkem.
Výsledná tritiová baterie vydrží teploty od -50 stupňů Celsia do +150 stupňů Celsia po delší dobu. Tritium se rozpadá po dobu 12,262 let. Konečný výsledek je:
- Elektrony
- Antineutrino
- Hélium 3
Vzhledem k nízké energii elektronů je lze snadno zachytit pomocí běžného papíru, gumy nebo látky.
Výrobci dbali na bezpečnost
Tritiové baterie mají dobře vyrobený kryt, který neumožňuje pronikání záření do vnějšího prostředí.
Průmysl extrahuje tritium ozářením izotopy lithia a neutrony. Další technologie zahrnuje přepracování těžké vody (moderátor jaderného reaktoru).
Izotop v podstatě není pro lidské tělo nebezpečný. Jeho záření proniká do vzduchu pouze několik milimetrů. Pokud se do těla dostane vodou, je nebezpečný.
Společnost CityLabs byla založena v roce 2005. Jejím hlavním zaměřením je výroba tritiových baterií. Její ředitel Larry Olsen vytvořil v 70. letech 20. století baterii s dlouhou životností. Stejná společnost také vyvinula baterii NanoTritium, vyvinutou v roce 2018 a známou jako P100. Její napětí je 0,75 voltu a produkuje 75 nanowattů energie.
Kladný pól je pin 1 mikroobvodu. Záporný pól je pin 15. Navenek se tato baterie podobá standardnímu mikroobvodu. Vyrábí se v pouzdrech LCC68 a LCC 44.
Tritiová baterie má na rozdíl od svých mladších, krátkodobých bratrů řadu výhod:
- Tlak uvnitř pouzdra se nezvyšuje.
- Žádné chemicky aktivní látky.
- Tělo není zničeno.
- Snadno odolává mechanickým nárazům.
- Látky vznikající při provozu tritiové baterie nejsou toxické.
Jedinou nevýhodou tohoto typu napájecího zdroje je cena. V současné době se značně liší, ale pohybuje se zhruba kolem 2 000 dolarů.
Přečtěte si také článek atomová baterie.
