Η αμερικανική εταιρεία NRD LLCΗ τεχνολογία betavoltaic και το Nickel-63Το Nickel-63 έχει χρόνο ημιζωής περίπου 100,1 χρόνια, γεγονός που επιτρέπει στη μπαταρία να διατηρεί σημαντικό ποσοστό ισχύος ακόμα και μετά από πολλές δεκαετίες λειτουργίας.Τεχνικές προδιαγραφέςΗ τεχνολογία αυτή ενδείκνυται κυρίως για συστήματα που χρειάζονται συνεχή αλλά ελάχιστη ισχύ, όπως ασύρματοι αισθητήρες, συστήματα καταγραφής δεδομένων και συσκευές παρακολούθησης υποδομών.Εφαρμογές και προοπτικέςΛόγω του χρόνου ημιζωής του Nickel-63 (100,1 χρόνια), μετά από 100 χρόνια η μπαταρία θα διατηρεί ακόμα περίπου το 50% της αρχικής της ισχύος.Παρότι η συσκευή είναι σφραγισμένη, η χρήση ραδιοϊσοτόπων υπόκειται σε αυστηρές κανονιστικές απαιτήσεις. Πρέπει να ελεγχθεί η συμμόρφωση με την ελληνική και ευρωπαϊκή νομοθεσία πριν από οποιαδήποτε ανάπτυξη.Πρακτικές εφαρμογές, περιορισμοί και μελλοντικές εξελίξεις της πυρηνικής μπαταρίας στερεάς κατάστασης
Πέρα από τις τεχνικές προδιαγραφές που ανακοινώθηκαν, η πραγματική αξία της πυρηνικής μπαταρίας στερεάς κατάστασης έγκειται στην ικανότητά της να επιλύει χρόνια προβλήματα σε κλάδους όπως η πετρελαϊκή βιομηχανία, οι έξυπνες πόλεις, η γεωργία ακριβείας και η παρακολούθηση κλιματικών παραμέτρων σε απομακρυσμένες περιοχές όπως η Αρκτική ή τα υψηλά βουνά, όπου η αντικατάσταση μπαταριών κάθε λίγα χρόνια είναι οικονομικά ασύμφορη και περιβαλλοντικά επιβαρυντική. Μια σημαντική πρακτική συμβουλή για μηχανικούς συστημάτων είναι να συνδυάσουν την πυρηνική αυτή μικροπηγή με υπερπυκνωτές ή μικρές ηλιακές κυψέλες, δημιουργώντας ένα υβριδικό σύστημα που θα χρησιμοποιεί την πυρηνική μπαταρία ως απόλυτη βάση αξιοπιστίας ενώ θα εκμεταλλεύεται περιστασιακά άλλες πηγές όταν είναι διαθέσιμες, αυξάνοντας έτσι την ευελιξία του συστήματος χωρίς να θυσιάζει τη μακροζωία του. Από αναλυτικής πλευράς, η απόδοση των betavoltaic κυττάρων παραμένει χαμηλή (συνήθως 1-6%), γεγονός που εξηγεί την περιορισμένη ισχύ σε nanowatts. Ωστόσο, σε εφαρμογές όπου η συνολική κατανάλωση ενέργειας είναι της τάξης μερικών microwatt ανά ημέρα, όπως σε αισθητήρες LoRaWAN που μεταδίδουν δεδομένα μία φορά την ώρα ή λιγότερο, η τεχνολογία αυτή γίνεται εξαιρετικά ανταγωνιστική και συχνά η μόνη βιώσιμη λύση μακροπρόθεσμα. Στο μέλλον αναμένεται βελτίωση της απόδοσης μέσω νέων ημιαγωγών όπως το gallium nitride ή diamond-based betavoltaics, ενώ παράλληλα η μείωση του κόστους παραγωγής θα επιτρέψει μεγαλύτερη διείσδυση σε εμπορικές εφαρμογές. Επιπλέον, η τεχνολογία μπορεί να συμβάλει σημαντικά στη μείωση των ηλεκτρονικών αποβλήτων, καθώς μία μόνο μπαταρία αντικαθιστά χιλιάδες συμβατικές μπαταρίες λιθίου σε διάστημα ενός αιώνα. Τέλος, η NRD διαθέτει πλήρως αδειοδοτημένες εγκαταστάσεις και εξειδικευμένο τμήμα ακτινοπροστασίας, στοιχεία που εγγυώνται ότι η κλιμάκωση της παραγωγής μπορεί να γίνει με ασφάλεια. Για την ελληνική αγορά, τέτοιες συσκευές θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν σε συστήματα παρακολούθησης σεισμικής δραστηριότητας, δασικών πυρκαγιών, ποιότητας υδάτων και πολιτιστικής κληρονομιάς σε νησιά και ορεινούς όγκους, όπου η συντήρηση είναι ιδιαίτερα δύσκολη. Η εμφάνιση αυτής της τεχνολογίας σηματοδοτεί μια σημαντική στροφή προς εναλλακτικές μορφές μακροχρόνιας μικροενέργειας που μπορεί να αλλάξουν ριζικά τον σχεδιασμό συστημάτων Internet of Things την επόμενη εικοσαετία.
Λιγότερο απο 1 λεπτό
Διάρκεια άρθρου:
Λεπτά
Σύνοψη
Το πρωτότυπο άρθρο ανήκει στο
Texnologia.Net – Τεχνολογία & Ειδήσεις, Τεχνολογικά Νέα
.