As baterias nucleares revolucionam os usos civis
-Desafios científicos
As atividades de pesquisa focadas no desenvolvimento de baterias de nova geração visam alcançar múltiplos objetivos ambiciosos. Os esforços dos fabricantes, acadêmicos e cientistas estão concentrados em diversas áreas principais: aumentar a eficiência energética , reduzir tamanho e peso com maior capacidade, aumentar a duração da carga e a segurança.
O trabalho também foca no desenvolvimento de baterias sustentáveis, utilizando materiais menos nocivos ao meio ambiente e recicláveis. Reduzir o uso de lítio nas baterias modernas, com tudo o que isso implica, é uma grande conquista. Conforme explicamos no artigo, graças ao uso combinado de inteligência artificial e HPC, a Microsoft e o PNNL deram recentemente um passo importante nessa direção.
O que são baterias nucleares e como funcionam
Algumas pesquisas também estão focadas nas chamadas baterias nucleares: são dispositivos que convertem energia nuclear em energia elétrica. Eles funcionam por meio de uma reação nuclear espontânea, especificamente um decaimento beta, no qual um elemento químico se transforma em outro elemento, gerando eletricidade.
Essas baterias foram utilizadas em diversas aplicações, por exemplo, em missões espaciais. O objetivo é, na verdade, garantir energia constante por longos períodos sem necessidade de substituição ou recarga. Alguns dispositivos médicos utilizam baterias nucleares, utilizadas em situações em que é necessário um fornecimento confiável e duradouro de eletricidade.
As baterias atômicas portanto não são novas: a tecnologia, amplamente estudada pelos EUA e pela União Soviética na década de 1960, encontrou espaço em diversos campos de aplicação. O facto é que, até agora, as baterias nucleares termoeléctricas eram volumosas, pesadas e caras, tornando-as inadequadas para uso civil.
Especialistas ressaltam que essas baterias não apresentam problemas para seu descarte no final de seu ciclo de vida, já que a descarga completa coincide com o fim do decaimento radioativo.
Betavolt introduz o uso de baterias nucleares no setor civil
Pense no uso de baterias de energia atômica no campo civil, isso é ficção científica? A empresa chinesa Betavolts anunciou a criação de uma bateria nuclear ultracompacta, denominada BB100. Com dimensões de 15 x 15 x 5 mm, comparáveis às de uma moeda, a primeira bateria projetada pela Betavolt seria capaz de fornecer 100 microwatts de potência durante 50 anos, sem necessidade de qualquer operação **recarga* *.
O dispositivo produz 8,64 joules de energia por dia e 3.153 joules de energia por ano; O design modular permite conectar várias baterias para obter maior potência.
A tecnologia desenvolvida pela Betavolt combina o uso do isótopo de níquel-63 e silício com uma estrutura em forma de diamante. O decaimento radioativo do isótopo de níquel-63 gera eletricidade, enquanto o uso de silício diamante de quarta geração ajuda a melhorar a eficiência geral e o desempenho da bateria nuclear. A escolha técnica feita pelos engenheiros da Betavolt também permite miniaturizar a bateria mantendo baixos os custos de produção.
A Betavolt relata que a sua bateria inovadora progrediu para além da fase piloto de produção e está agora a ser fabricada em escala para eventual lançamento no mercado.
O futuro das baterias nucleares
Ao contrário das baterias químicas como as de alho íons de lítio, as baterias atômicas são baterias físicas com uma densidade de energia significativamente maior: 1 grama de bateria é capaz de armazenar 3.300 Wh de energia.
Além disso, ao contrário das baterias químicas, as baterias nucleares não têm tendência a incendiar-se ou explodir. A natureza autogeradora ao longo de uma janela de tempo de 50 anos faz com que essas baterias não sejam limitadas pelo número de ciclos de carga, como acontece no caso de baterias químicas (que normalmente suportam cerca de 2.000 ciclos de carga-descarga). ciclos).
A Betavolt planeja lançar uma bateria de 1W em 2025. Sujeito à obtenção da “luz verde” dos órgãos reguladores relevantes, as baterias nucleares também poderiam alimentar dispositivos eletrônicos de consumo sem a necessidade de carregamento.
Esses dispositivos de energia oferecem uma potência estável, que permanece inalterada em ambientes difíceis e com cargas variáveis. Eles podem operar em uma faixa de temperatura de-60 a 120 °C sem qualquer alteração no desempenho e não apresentam fenômenos de autodescarga.
A empresa revelou ainda que testes com outros isótopos estão sendo realizados para prolongar ainda mais a vida útil da bateria.
O conteúdo visual apresentado nesta peça é derivado diretamente de uma declaração de relações públicas intitulada “Betavolt alcança desenvolvimento bem-sucedido de baterias de energia nuclear adequadas para aplicações civis.
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*️⃣ Link da fonte:
Betavolt desenvolve com sucesso baterias de energia atômica para uso civil ,