Udviklingen af tritium- eller uranbatterier har været i gang i lang tid. I 2011 begyndte produktionen af batterier, der holder i 20 år, i Amerika. De har en spænding på 3 volt og en afladningsstrøm på 16 nanoampere. Dette falder gradvist til fem.
Hvor bruges det?
Tritiumbatterier bruges i:
- Pacemakere.
- Implantater.
- Sensorer til geologer og oliearbejdere.
- Rumfartøjer. Især inden for forskningsfartøjer.
- Seværdigheder med belysning.
- Til drift af militære indikatorer.
- Fly.
Disse enheder kræver lav strøm, men langvarig drift.
Uranbatteriet fungerer ved temperaturer fra -40 til +80 grader Celsius.
Funktionsprincippet for et tritiumbatteri og forskning på dette område
Det fungerer gennem henfald af hydrogenisotopen tritium. Dette emne blev udforsket tilbage i 1950'erne. Der blev udført forskning med nikkel, strontium og yttrium. Der blev dog ikke produceret noget brugbart ud af disse materialer.
Kun tritium gav det ønskede resultat. Det kan producere en blid elektronstrøm. Dette hjalp med at skabe en langvarig energikilde.
Elektroner i energikilden bevæger sig ensartet i begge retninger. Elektricitet genereres i siliciumskiver. Mindre end 50% af elektronerne blev fanget gennem elektronernes interaktion med p-n-forbindelser.
For at løse dette problem lavede forskere fra University of Rochester huller i overfladen af siliciumskiver. Nu fylder tritium hullerne fuldstændigt. Desuden er det fuldstændig omgivet af silicium.
Det resulterende tritiumbatteri kan modstå temperaturer på -50 grader Celsius og +150 grader Celsius i længere perioder. Tritium henfalder over en periode på 12,262 år. Slutresultatet er:
- Elektroner
- Antineutrino
- Helium 3
På grund af elektronernes lave energi kan de nemt fanges ved hjælp af almindeligt papir, gummi eller stof.
Producenterne har taget hånd om sikkerheden
Tritiumbatterier har et godt fremstillet hus, der ikke tillader stråling at trænge ind i det ydre miljø.
Industrien udvinder tritium ved at bestråle det med lithiumisotoper og neutroner. En anden teknologi involverer oparbejdning af tungt vand (en atomreaktormoderator).
Isotopen er i bund og grund ikke farlig for menneskekroppen. Dens stråling trænger kun få millimeter ned i luften. Hvis den kommer ind i kroppen gennem vand, er den farlig.
CityLabs blev grundlagt i 2005. Dets primære fokus er produktion af tritiumbatterier. Direktøren, Larry Olsen, skabte et batteri med lang levetid i 1970'erne. Den samme virksomhed udviklede også NanoTritium-batteriet, der blev udviklet i 2018 og er kendt som P100. Dets spænding er 0,75 volt og producerer 75 nanowatt strøm.
Den positive terminal er pin 1 på mikrokredsløbet. Den negative terminal er pin 15. Udvendigt ligner dette batteri et standard mikrokredsløb. Det er fremstillet i LCC68- og LCC 44-kapsler.
Tritiumbatteriet har, i modsætning til sine yngre, kortlivede brødre, en række fordele:
- Trykket inde i kabinettet stiger ikke.
- Ingen kemisk aktive stoffer.
- Kroppen er ikke ødelagt.
- Tåler let mekaniske påvirkninger.
- De stoffer, der produceres ved drift af et tritiumbatteri, er ikke giftige.
Den eneste ulempe ved denne type strømforsyning er prisen. Den varierer i øjeblikket meget, men ligger på omkring 2.000 dollars.
Læs også artiklen atombatteri.
