Leaf po 4 letech v Jižní KorejiNISSAN
Leaf po 4 letech v Jižní Koreji
Nový Peugeot 208 jezdí za 3 l/100 kmŽENEVA
Nový Peugeot 208 jezdí za 3 l/100 km
Nový Superb slavnostně odhalen!ŠKODA
Nový Superb slavnostně odhalen!
Obří továrna se otevře už za rokTESLA
Obří továrna se otevře už za rok

Vědci vymysleli jadernou baterii, která vydrží 29 let

Jan Grohmann - 29 Září 2014

Vědci z univerzity v Missouri představili nejnovější generaci jaderných baterií. Tzv. betavoltaický článek dokáže dodávat elektrickou energii několik desetiletí.Jaderná baterie

Vědci z univerzity v Missouri vytvořili jadernou baterii o velikosti mince. Aktivní část baterie je však násobně menší a tlustá jako starý fotografický film.
foto: University of Missouri

Jaderné baterie využívají rozpadu radioaktivního materiálu k výrobě elektrické energie. První jaderný článek sestrojil již v roce 1913 britský fyzik Henry Moseley. Ke skutečnému výzkumu a výrobě prvních použitelných jaderných baterií došlo ale až v 50. a 60. letech minulého století.

Jaderné baterie se děli do dvou skupin. Prvními jsou tepelné konvertory, které využívají tepelnou energii generovanou radioaktivním materiálem. Zřejmě nejznámějším typem tepelného konvertoru je radioizotopový termoelektrický generátor, který například pohání na planetě Mars pojízdnou laboratoř Curiosity (tepelný výkon 2000 W, elektrický 110 W, hmotnost 45 kg).

Druhou skupinou jsou konvertory bez tepelné výměny. Existuje několik typů, největší a nejdůležitější skupinu tvoří jaderné baterie produkující elektrickou energii díky přirozenému jadernému rozpadu beta – betavoltaický článek (betavoltaics).

Právě technologii betavoltaického článek posunuli Baek Kim a Jae Kwon z univerzity z Missouri o značný krok kupředu. Jejich jaderná baterie má velikost mince a má velmi slušnou životnost – 28,8 let.

„Betavoltaika, technologie baterií, která vytváří energii ze záření, byla zkoumána jako zdroj elektrické energie od roku 1950,“ říká docent Jae Kwon. „Řízená jaderná energie není ve své podstatě nebezpečná. V našem životě mámě již mnoho případů využívání jaderných technologií, například požární hlásiče v našich ložních nebo únikové značení v budovách.“

Jak betavoltaický článek pánů Kima a Kwona funguje? Základ článku tvoří radioaktivní materiál - izotop stroncia 90. Z jader stroncia 90 vyletují vysokoenergetické elektrony (záření beta) se záporným nábojem.

Elektrony jsou v článku zachycovány a usměrňovány na kus křemíkového nebo jiného polovodiče, který je umístěn mezi dvěma elektrodami v elektrickém obvodu. V obvodu pak vzniká dostatečně silný a usměrněný elektrický proud, resp. elektrické napětí.

Velkou inovací je použití vodného roztoku v baterii. Voda zajišťuje částečně stínění a navíc ji prolétávající elektrony štěpí za vzniku dodatečné elektrické energie.  Výsledkem je tak větší účinnost baterie.

Není třeba mít ani velký strach z radioaktivního záření. Částice beta dokáže bezpečně odstínit ocel o tloušťce 1 mm, nebo hliník o tloušťce několik milimetrů.

Nejzajímavějším je však výdrž baterie. Poločas rozpadu stroncia 90 je 28,8 let – jedná se o dobu, za kterou se přemění (rozpadne) polovina celkového počtu atomárních jader. Výkon baterie tedy za necelých 30 let poklesne o 50 %.

Z gramu stroncia 90 dokáže nejnovější betavoltaický článek získat (při 60% účinnosti) elektrický výkon 0,55 W. Pro teoretický pohon elektromobilu je tak potřeba alespoň 50 kg tohoto radioaktivního materiálu. Není však třeba dodávat, že výroba stroncia 90 není levnou záležitostí.

Jaderné baterie tak s největší pravděpodobností, alespoň v dohledné době, neuvidíme pohánět elektrická auta. Své uplatnění ale mohou najít v konstrukci nejrůznějších senzorů, při dlouhodobých vesmírných výpravách nebo v lékařství, například v nové generaci kardiostimulátoru.

 
Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Takže když zespodu solárních panelů přilepím nějaký beta zářič, tak budu mít energii i v noci a při svitu slunce ještě dvojnásobný výkon.
A dokonce i recyklace by mohla být levnější, protože za jaderné odpadky se na rozdíl od solárních panelů, nemusí platit recyklační poplatek. Ty stačí pouze zakopat pod zem nebo hodit do moře:
surao.cz/cze/Uloziste-radioaktivnich-odpadu/Soucasna-pripovrchova-uloziste/Dukovany/Fotogalerie/Jimka-se-sudy

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Jaké jaderné odpadky? Vždyť po vyčerpání bude zářič v naprosté většině přeměněn na stabilní neradioaktivní prvky.

Po vyčerpání. Čemu říkáte po vyčerpání? Každých 28 let se sníží radioaktivita na polovinu. Radioaktivní tak bude samozřejmě neomezeně dlouhou dobu. Ale je pravda, že rizikové budou asi tak první tři poločasy, tj. cca 90let.
Kromě toho stroncium je chemicky velmi podobné vápníku, takže se podílí na stavbě kostí, pokud se dostane do těla. Dokud je radioaktivní, je to problém.

---

hariprasad

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Ehm, nevím jak jste počítali, ale pro efektivní provoz elektromobilu by stačilo přibližně 30 kg a vyrovnávací baterie. Nebo se snad mýlím? A hádám, že by při vyšším objemu látky ještě vzrostla účinnost.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Uplne staci 7-10kg + ta vyrovnavacia bateria. 10kg odovzda trvaly vykon cca 5kW, co uz samotne v pohode staci na udrzanie stabilnej rychlosti napr. v mestskej premavke. Ak sa k tomu prida nejaka akumulacna bateria cca 20kWh, pre mestsku premavku alebo taxiky priam neprekonatelny ideal :). Dojazd min 200-300km, lebo z 20kWh baterie v zavislosti na style jazdy sa da odjazdit 130-180km, ale pocas celej jazdy tych 10kg nadalej vyraba 5kW. Za 4 hod. je bateria opat plna. Take auto by dokonca mohlo napajat celu domacnost, ak sa s autom nejazdi. Da sa tam double-triple kapacita vyrovn. baterie a pri 40-60kW s trvalym dobijanim 5kW sa da potiahnut jazda uz na poriadne velku vzdialenost. Teraz uz len vymysliet, ako velmi lacno vyrabat stroncium a tie betavoltaicke clanky. :)

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Teda pánové, jste zábavní :)
Dotáhnout si domu 10kg stroncia 90.
A potom někde baterii škrábnete, stroncium vdechnete, ono se vám naváže do kostry a leukémie je tu hned :D

Uvědomte si, že elektromobily mají doma i lidé, kteří jsou ochotni je opravovat kladivem. I když je fakt, že by mohlo být zábavné sledovat jak opravujou lithiovou baterii kladivem :D

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

A co vaše současná domácnost, je v ní všechno ekologické a bezpečné? Nebo jste například rtuťové teploměry opravoval kladivem a pak ochutnával náplň, nebo jste na sebe lil elektrolyt z autobaterie?

Myslím, že tohle bude díky strachu veřejnosti ze všeho jaderného, hodně bezpečné a jen tak to škrábnout nepůjde. Na 100% bude u toho povinný měřič úniku radiace.

S největší pravděpodobností to bohužel různá lobby zazdí, takže to bude používat jen armáda, která se podobných lobbistických chytrolínů neptá a zajímá jí jenom, jestli jí to pomůže proti soupeřům.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Klidek, jasne ze to bolo myslene len hypoteticky. jadrove palivo civilistom do aut a uz vobec nie v takom mnozstve nepovoli ziadna vlada. Islo iba o matematicku stranku veci. ;)

.... nebo vás to stroncium aspoň sterilizuje, jako ty mnohé kluky z okolí Černobylu :-).
To mi připomnělo jeden z těch starých dobrých veršovaných vtipů, které se za socialismu rojily, aby to lidem pomáhaly přežít bez duševních šrámů:

Po výbuchu v Černobýlu
ztratil mužik mužnou sílu.

Po výměně kostní dřeně
může zase třikrát denně.

Těšte se vy, české panny,
až vybouchnou Dukovany!

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

No jasně místo garáže by auto mělo přímí vjezd do kuchyně, tam by se připojilo na centrální rozvod elektřiny v domácnosti a jako bonus, aby se nemusela využívat ušlechtilá el. energie, by termoizolační kryt baterie po odklopení kapoty disponoval na horní straně plotnami zahřívanými jaderným rozpadem. Takže by jsme z toho měli, jadernou elektrárnu, jaderný vařič v zimě jaderné topení a v neposlední řadě jaderný dopravní prostředek. No byl by to miláček celé rodiny. V létě by parkoval na zahradě, aby doma moc netopil. To přeci nevadí, celé léto by se místo vaření grilovalo, jen by stačilo vyměnit plotnu za mřížku.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Myslíte, že elektrické rozvody nemohou vést až do garáže? Nebo se v létě nepoužívá teplá voda, případně se nevytápí bazén?

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Parádní věc, třeba se konečně přiblížíme snu Isaaca Asimova o kuchyňských kráječích na atomový pohon. Zatím se ale spokojím i s tritiovou lampičkou, která mi bude svítit ještě cca 10 let...

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

videl som aj vecne svetlo na baze baterky a leds ktore drzi cirka 5 rokov a ma omnoho jasnejsie svetlo. "oni" lacne neradioaktivne zdroje s nepretrzitym nizkym odberom a zivotnostou 5r. dokazu vyrobit. Apropo mam doma jednu detsku hracku z ameriky s original bateriami a 3 iR ovladace a 1 vybracny strojcek k holeniu. vsetky maju alkalicke baterie a drzia uz 6-4-3 r. a denne su pouzivane. Najviac ma udivuje ta hracka a trochu strojcek. Ani moja startovacia a priebezne dobijana bateria v aute tolko nevydrzi :) ..nehovoriac mobil, notebook .. :-D

Tak ma napada, nepodcenujeme alkalicke baterie len preto ze nie su dobijatelne ?

Mimochodom aj alkalicke baterie sa daju nabijat. Akurat vydrzia vraj len 10 az 20 cyklov a najlepsie je ich vybijat len do polovice kapacity.

Serioznejsi clanok, co som o tom cital nemozem najst, ale pre ilustraciu aspon tento:
http://technet.idnes.cz/test-kazda-baterie-jde-dobit-i-ta-nenabijeci-specialni-nabijeckou-pxi-/tec_technika.aspx?c=A101004_080940_tec_technika_nyv

Ani ne. Hustota energie je srovnatelná s li-ion (akumulátor), ale menší samovybíjení. Prostě jen ty vaše hračky mají velmi malou spotřebu. Taková lithiová (primární) knoflíková baterie zálohující CMOS v PC nebo paměti v některé elektronice vydrží běžně 10-20 let a zpravidla to lidi dřív vyhodí než potřebuje vyměnit.

Nedávno jsem viděl prodávat i primární Li-S baterie v AA, AAA a 9V provedení slibující obrovskou výdrž a neměřitelné samovybíjení, ale jak se objevily tak zase zmizely.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

mozno by nebolo od veci ak by sa na autach do 2 minut menili 90kWh alkalicke baterie na "pumpach". Auta by zaroven mali nemenitelnu mansiu li ion alebo superkondenzator. Da sa prepocitat co by stala alkalicka s takym objemom energie ? A naklady na jej recyklaciu.

Ak menit baterie, tak jednorazove.

90kWh alkalická baterie by měla skoro tunu, takže raději budeme předstírat, že jste to nahoře nenapsal a dál o tom nebudeme mluvit ;)

Obsah tohoto pole je soukromý a nebude veřejně zobrazen.
Standardní nastavení volby "Zasílání upozornění na email" můžete nastavit na stránce svého profilu.
Kontrola proti nevyžádaným příspěvkům
Absolováním testu nám pomáháte bojovat proti SPAMu. Děkujeme.
Přepište prosím tento kód do pole níže
Přepište, prosím, znaky z obrázku výše. Všechna písmena jsou malá.

TrendPark elektromobil Nissan Leaf

zajímavé články

HRY, HERNÍ KONZOLE
Fallout 3 New Vegas recenze