Utviklingen av tritium- eller uranbatterier har pågått lenge. I 2011 startet produksjonen av batterier som varer i 20 år i Amerika. De har en spenning på 3 volt og en utladningsstrøm på 16 nanoampere. Dette synker gradvis til fem.
Hvor brukes det?
Tritiumbatteri brukes i:
- Pacemakere.
- Implantater.
- Sensorer for geologer og oljearbeidere.
- Romfartsindustrien. Spesielt innen forskningsfartøy.
- Severdigheter med belysning.
- For drift av militære indikatorer.
- Fly.
Disse enhetene krever lav strøm, men langvarig drift.
Uranbatteriet opererer ved temperaturer fra -40 til +80 grader Celsius.
Virkningsprinsippet til et tritiumbatteri og forskning på dette området
Den fungerer gjennom nedbrytning av hydrogenisotopen tritium. Dette emnet ble utforsket tilbake på 1950-tallet. Forskning ble utført med nikkel, strontium og yttrium. Imidlertid ble ingenting nyttig produsert fra disse materialene.
Bare tritium ga det ønskede resultatet. Det kan produsere en forsiktig elektronstrøm. Dette bidro til å skape en langvarig strømkilde.
Elektroner i energikilden beveger seg jevnt i begge retninger. Elektrisitet genereres i silisiumskiver. Mindre enn 50 % av elektronene ble fanget opp gjennom elektronenes samspill med p-n-overganger.
For å løse dette problemet lagde forskere ved University of Rochester hull i overflaten av silisiumskiver. Nå fyller tritium hullene fullstendig. Dessuten er det fullstendig omgitt av silisium.
Det resulterende tritiumbatteriet tåler temperaturer på -50 grader Celsius og +150 grader Celsius i lengre perioder. Tritium henfaller over en periode på 12,262 år. Sluttresultatet er:
- Elektroner
- Antinøytrino
- Helium 3
På grunn av elektronenes lave energi kan de lett fanges opp ved hjelp av vanlig papir, gummi eller stoff.
Produsentene har tatt hensyn til sikkerheten
Tritiumbatterier har et godt laget deksel som ikke tillater at stråling trenger inn i det ytre miljøet.
Industrien utvinner tritium ved å bestråle det med litiumisotoper og nøytroner. En annen teknologi innebærer opparbeiding av tungtvann (en moderator i en kjernereaktor).
I hovedsak er isotopen ikke farlig for menneskekroppen. Strålingen trenger bare noen få millimeter inn i luften. Hvis den kommer inn i kroppen gjennom vann, er den farlig.
CityLabs ble grunnlagt i 2005. Hovedfokuset er å produsere tritiumbatterier. Direktøren, Larry Olsen, skapte et batteri med lang levetid på 1970-tallet. Det samme selskapet utviklet også NanoTritium-batteriet, utviklet i 2018 og kjent som P100. Spenningen er 0,75 volt, og produserer 75 nanowatt strøm.
Den positive terminalen er pinne 1 på mikrokretsen. Den negative terminalen er pinne 15. Utvendig ligner dette batteriet en standard mikrokrets. Det er produsert i LCC68- og LCC 44-pakker.
Tritiumbatteriet har, i motsetning til sine yngre, kortlivede brødre, en rekke fordeler:
- Trykket inne i kassen øker ikke.
- Ingen kjemisk aktive stoffer.
- Kroppen blir ikke ødelagt.
- Tåler lett mekaniske påvirkninger.
- Stoffene som produseres ved drift av et tritiumbatteri er ikke giftige.
Den eneste ulempen med denne typen strømforsyning er prisen. Den varierer mye for tiden, men ligger på omtrent 2000 dollar.
Les også artikkelen atombatteri.
