Новые компактные батареи на основе трития способны работать десятки лет

Уникальная особенность такого типа батарей заключается в том, что они способны вырабатывать электроэнергию в течение десятков лет. Источником же этой энергии является радиоактивное вещество, излучающее бета-частицы. Как правило, в качестве активного компонента бэта-гальванических батарей выступает изотоп водорода тритий (tritium/hydrogen-3), ядро которого состоит из одного протона и двух нейтронов.

Батареи на основе радиоактивных элементов используются  человечеством уже не один десяток лет, однако до сегодняшнего момента они оставались весьма дорогими и требовали соблюдения особых правил эксплуатации. Тем важнее виделась задача создать доступный по цене, компактный и надежный элемент питания, который можно производить серийно, а значит, и без особых проблем найти на массовом рынке.

Доктор Октавиус из фильма «Spiderman 2» уверял, что в окружающем пространстве содержится не более 25 фунтов (11 кг) трития. Отчасти это не так: несмотря на то, что в природе тритий можно обнаружить преимущественно в верхних слоях атмосферы, это вещество получают в ядерных реакторах с целью дальнейшего коммерческого распространения. Применяют тритий обычно в различных люминесцентных устройствах или предметах: в светящихся знаках, циферблатах, приборах, а также в люминесцентной краске. Впрочем, помимо столь обыденного применения тритий считается эффективным бета-гальваническим веществом, подходящим для специализированных элементов питания.

Разработанные в компании City Labs компактные батареи по своим размерам не превышают стандартную «флэшку». Наверное, это послужило одной из причин, чтобы дать новым элементам питания название NanoTritium. Готовые поступить в продажу бета-гальванические батареи NanoTritium предназначаются для конечных пользователей – в основном организаций и компаний, не имеющих каких-либо «разрешительных» лицензий или штатных специалистов, прошедших особую подготовку.

Батареи NanoTritium производства компании City Labs, Inc., Miamy

Питер Кабай (Peter Cabauy), доктор прикладной физики, бывший руководитель научно-коммерческого отдела в Международном Университете во Флориде (the Office of Entrepreneurial Science at Florida International University), со-основатель и главный исполнительный директор компании City Labs, а также его коллега, Денсет Серралта (Denset Serralta), директор по технологиям, специалист в области высокотехнологического оборудования, отмечают, что созданные усилиями сотрудников компании батареи можно будет использовать в электронных системах, которые требуется размещать в труднодоступных, отдаленных местах или же в просто опасных, экстремальных условиях.

Новые батареи могут питать, к примеру, сенсоры в глубоководных бурильных установках, миниатюрные медицинские имплантаты – или, скажем, шпионские устройства слежения (City Labs даже получила контракт стоимостью в один миллион долларов от ВВС США на разработку более мощных батарей).

«В первую очередь новые элементы питания можно будет устанавливать в не доступные для технического обслуживания сенсоры, которые тем не менее должны исправно функционировать в течение очень долгого времени», - говорит Денсет Серралта.

По словам Питера Кабая, одно устройство будет стоить не более «пары тысяч долларов», однако со временем цены снизятся, по мере того как компания начнет расширять производство.

Особая устойчивость к внешнему воздействию и высокая продолжительность работы батарей NanoTritium определяется методом их изготовления: бета-гальванические источники питания вырабатывают энергию за счет содержащихся в них радиоактивных элементов, тогда как обычные батареи задействуют химические процессы.

По мнению профессора из Университета в Майами Джошуа Кона (Joshua Kohn, University of Miami), бета-гальванические батареи можно сравнить с солнечными элементами – но если солнечные батареи поглощают фотоны из солнечного излучения, чтобы производить энергию, то в бета-гальванических элементах питания происходит абсорбция радиоактивных частиц. «Идеи, подразумевающие создание батарей со схожими принципами работы, зародились еще в 50-е годы прошлого века, однако они не нашли продолжения, по-видимому, из-за того, что тогда приходилось иметь дело с более опасными материалами», - поясняет Джошуа Кон.

Новые элементы питания компактны, долговечны и надежны

Современный материал для «экстремальных» элементов питания тритий не представляет существенной угрозы для человека: излучаемые тритием низкоэнергетические электроны можно «остановить» даже тонким слоем бумаги.

«Спустившись в местное метро, вы насчитаете около сотни знаков
“Exit” на станциях. И в каждом из этих знаков содержится в 20 раз больше трития по сравнению с нашими батареями, причем он находится в газообразном состоянии», - замечает Питер Кабай. «Тритий в элементах NanoTritium представлен в твердом виде, так что даже если элемент повредить, тритий останется внутри».

В сложном процессе создания тритиевых батарей принимал участие доктор физики Ларри Олсен (Larry Olsen), который еще в 1970-х занимался конструированием бета-гальванических батарей (главным образом, для медицинских электронных кардио-стимуляторов), в которых применялся более активный и опасный элемент – литий.  Руководство City Labs предложило Олсену должность директора по исследованиям, и он оказал серьезную помощь в новом проекте. С 70-х годов потребности электронных устройств в энергии заметно возросли, и батареи NanoTritium обладают мощностью, достаточной, чтобы обеспечивать энергией мобильные устройства разного назначения.

На данный момент в лаборатории City Labs на территории бизнес-инкубатора Хоумстед (Homestead Business Incubator) можно собирать около 1000 батарей в год, однако в дальнейшем компания планирует наладить по-настоящему массовый выпуск NanoTritium.

------------

Для того, чтобы успешно реализовывать свою бизнес деятельность, нужна реклама. А лучшая реклама – это свой сайт. Вы можете заказать создание и продвижение сайта можно здесь. Вы получите хороший сайт, который скоро себя окупит и привлечет вам новых покупателей.