Betavolt տեխնոլոգիաՊեկինում գործող ընկերությունը հայտարարել է փոքրացման մասին միջուկային մարտկոց՝ օգտագործելով Ni-63 ռադիոիզոտոպ և ադամանդե կիսահաղորդիչ (չորրորդ սերնդի կիսահաղորդիչ) մոդուլ:
Միջուկային մարտկոց (տարբեր կերպ հայտնի է որպես ատոմային մարտկոց կամ ռադիոիզոտոպային մարտկոց կամ ռադիոիզոտոպային գեներատոր կամ ճառագայթային վոլտայիկ մարտկոց կամ բետավոլտային մարտկոց) բաղկացած է բետա արտանետող ռադիոիզոտոպից և կիսահաղորդչից։ Այն արտադրում է էլեկտրաէներգիա՝ նիկել-63 ռադիոիզոտոպի արտանետվող բետա մասնիկների (կամ էլեկտրոնների) կիսահաղորդչային անցման միջոցով։ Բետավոլտաիկ մարտկոց (այսինքն, միջուկային մարտկոց, որն օգտագործում է բետա մասնիկների արտանետումները Ni-63 իզոտոպից էլեկտրաէներգիայի արտադրության համար) տեխնոլոգիան հասանելի է ավելի քան հինգ տասնամյակ 1913 թվականին առաջին հայտնագործությունից ի վեր և սովորաբար օգտագործվում է տարածություն ոլորտ՝ տիեզերանավերի օգտակար բեռների սնուցման համար: Նրա էներգիայի խտությունը շատ բարձր է, բայց ելքային հզորությունը շատ ցածր է: Հիմնական առավելությունը միջուկային մարտկոցը երկարատև է, շարունակական էներգիայի մատակարարումը հինգ տասնամյակ:
Աղյուսակ. Մարտկոցի տեսակները
Քիմիական մարտկոց սարքում կուտակված քիմիական էներգիան վերածում է էլեկտրականության: Այն հիմնականում էլեկտրաքիմիական բջիջ է, որը բաղկացած է երեք հիմնական տարրերից՝ կաթոդից, անոդից և էլեկտրոլիտից: Կարող են վերալիցքավորվել, կարող են օգտագործվել տարբեր մետաղներ և էլեկտրոլիտներ, օրինակ՝ ալկալային, նիկելի մետաղի հիդրիդ (NiMH) և լիթիումի իոն մարտկոցներ: Այն ունի ցածր էներգիայի խտություն, բայց բարձր հզորություն: |
Վառելիքի մարտկոց փոխակերպում է վառելիքի (հաճախ ջրածնի) և օքսիդացնող նյութի (հաճախ թթվածնի) քիմիական էներգիան էլեկտրականության։ Եթե վառելիքը ջրածինն է, ապա միակ արտադրանքը էլեկտրաէներգիան, ջուրն ու ջերմությունն են: |
Միջուկային մարտկոց (նաեւ հայտնի է որպես Ատոմային մարտկոց or Ռադիոիզոտոպային մարտկոց or ռադիոիզոտոպների գեներատոր կամ Ռադիացիոն-վոլտային մարտկոցներ) ռադիոակտիվ իզոտոպների քայքայման արդյունքում ռադիոիզոտոպների էներգիան փոխակերպում է էլեկտրաէներգիա առաջացնելու համար: Միջուկային մարտկոցն ունի էներգիայի բարձր խտություն և երկարակյաց է, բայց ունի թերություն՝ ցածր էներգիայի թողունակությամբ: Բետավոլտային մարտկոցմիջուկային մարտկոց, որն օգտագործում է ռադիոիզոտոպից բետա արտանետումներ (էլեկտրոններ): Ռենտգեն-վոլտային մարտկոց օգտագործում է ռադիոիզոտոպի արձակած ռենտգենյան ճառագայթումը: |
Betavolt տեխնոլոգիա-ի իրական նորարարությունը 10 միկրոն հաստությամբ մեկ բյուրեղյա չորրորդ սերնդի ադամանդե կիսահաղորդչի մշակումն է: Ադամանդն ավելի հարմար է օգտագործման համար՝ շնորհիվ 5eV-ից ավելի մեծ գոտու բացվածքի և ճառագայթման դիմադրության: Բարձր արդյունավետությամբ ադամանդի փոխարկիչները միջուկային մարտկոցների արտադրության բանալին են: Ռադիոիզոտոպ Ni-63 2 միկրո հաստությամբ թերթերը տեղադրվում են երկու ադամանդե կիսահաղորդչային փոխարկիչների միջև: Մարտկոցը մոդուլային է՝ բաղկացած մի քանի անկախ ագրեգատներից։ Մարտկոցի հզորությունը 100 միկրովտ է, լարումը 3 Վ, չափսը՝ 15 X 15 X 5 մմ3.
Ամերիկյան Widetronix ընկերության բետավոլտային մարտկոցը օգտագործում է սիլիցիումի կարբիդ (SiC) կիսահաղորդիչ:
BV100, մանրանկարչական միջուկային մարտկոց, որը մշակվել է Betavolt տեխնոլոգիա ներկայումս փորձնական փուլում է և, ամենայն հավանականությամբ, մոտ ապագայում կմտնի զանգվածային արտադրության փուլ: Սա կարող է օգտագործվել AI սարքավորումների, բժշկական սարքավորումների, MEMS համակարգերի, առաջադեմ սենսորների, փոքր անօդաչու սարքերի և միկրոռոբոտների սնուցման համար:
Նման փոքրացված միկրո էներգիայի աղբյուրները ժամանակի կարիք ունեն՝ հաշվի առնելով նանոտեխնոլոգիայի և էլեկտրոնիկայի առաջընթացը:
Betavolt տեխնոլոգիա նախատեսում է 1 թվականին թողարկել 2025 վտ հզորությամբ մարտկոց։
Համապատասխան նկատառման համաձայն, վերջերս կատարած ուսումնասիրությունը հայտնում է նոր ռենտգենյան ճառագայթային-վոլտայիկ (ռենտգեն-վոլտայիկ) մարտկոցի մասին, որն ունի մինչև երեք անգամ ավելի մեծ հզորություն, քան ժամանակակից բետավոլտայիկները:
***
Հիշատակում:
- Betavolt Technology 2024. Նորություններ – Betavolt-ը հաջողությամբ մշակում է ատոմային էներգիայի մարտկոց քաղաքացիական օգտագործման համար: Տեղադրվել է 8 թվականի հունվարի 2024-ին: Հասանելի է https://www.betavolt.tech/359485-359485_645066.html
- Ժաո Յ., et al 2024. Միկրոէներգիայի աղբյուրների նոր անդամ ծայրահեղ բնապահպանական հետազոտությունների համար. ռենտգեն-վոլտային մարտկոցներ: Կիրառական էներգիա. Volume 353, Part B, 1 January 2024, 122103/ DOI: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2023.122103
***