5.730 yıl boyunca elektrik üretebilen yeni batarya geliştirildi

Çinli araştırmacılar, radyoaktif bozunmayı doğrudan elektriğe dönüştüren yeni bir nükleer batarya geliştirdi. Bu batarya, karbon-14 kullanarak geleneksel piller gibi şarj edilme ihtiyacı olmadan uzun süre enerji üretebiliyor. Teknolojinin en dikkat çekici özelliği ise, enerji kaynağını cihazın içinde taşıyor olmasıdır.

Kuzeybatı Normal Üniversitesi araştırmacıları ve Gansu Zhulong Teknoloji tarafından tanıtılan batarya, Qianjiyuan Tianshu adıyla anılmaktadır. Karbon-14’ün yarı ömrü yaklaşık 5.730 yıldır, bu da onun bozunmasının çok uzun sürdüğü anlamına gelmektedir. Ancak bu bataryanın binlerce yıl boyunca aynı performansla çalışacağı düşünülmemelidir.

En önemli fark, bataryanın şarj edilmeden sürekli enerji üretebilmesidir. Karbon-14, bozunurken ortaya çıkan beta parçacıkları, silisyum karbür yarı iletkenine çarparak elektrik akımı oluşturmaktadır. Bu sistem, güneş panellerinin ışığı elektriğe çevirmesine benzer bir mekanizma kullanmaktadır; fakat burada enerji kaynağı güneş değil, radyoaktif bozunmadır.

Ancak bu teknoloji, ürettiği güç nedeniyle şimdilik akıllı telefonları çalıştırmak için yeterli değildir. Qianjiyuan Tianshu'nun maksimum güç çıkışı yalnızca 1,13 mikrowatt, yani 0,00000113 watt’tır. Dolayısıyla bu batarya, yakın gelecekte telefonların veya elektrikli araçların bataryalarının yerini alacak bir çözüm olarak görülmemektedir.

Bu bataryanın asıl amacı, çok az enerji tüketen cihazlara yıllarca bakım gerektirmeden güç sağlamaktır. Uzun ömürlü olması sayesinde, ulaşılması zor bölgelerde kullanılan cihazlar için önemli bir çözüm sunmaktadır. Sensörler, su altı sistemleri, uzaktan kumandalı cihazlar ve uzay görevleri gibi birçok alanda potansiyel kullanım alanları bulunmaktadır.

Ayrıca, tıbbi cihazlarda da düşük güç tüketen uygulamalar için değerlendirilmesi planlanmaktadır. Yeni batarya, 2024 yılında tanıtılan Zhulong-1 prototipinin geliştirilmiş bir versiyonudur. Araştırmacılar, yeni modelin önceki nesle göre daha az radyoaktif madde kullanmasına rağmen kısa devre akımını 2,5 kat, maksimum gücünü ise 2,6 kat artırdığını belirtmektedir.

Hacimsel güç yoğunluğunda 15,5 kat bir artış sağlanmıştır. Bu yeni sistem, Voyager uzay araçlarında kullanılan nükleer güç kaynağının kullandığı teknoloji değildir. Voyager araçlarında plütonyum-238 kullanılarak elektrik üretilirken, Qianjiyuan Tianshu, karbon-14'ün yaydığı beta parçacıklarını doğrudan elektrik üretmek için kullanmaktadır.

Dolayısıyla, bu bataryanın hedefi de farklıdır. Yüksek miktarda enerji üretmek değil, çok düşük güç tüketen cihazları uzun süre enerji kaynağı değiştirmeden çalıştırmaktır.

Telefonların şarj cihazlarından kurtulması için henüz erken olsa da, bu teknoloji, pil değiştirme imkanının olmadığı yerlerde yıllarca çalışması gereken cihazlar için önemli bir alternatif sunabilir.