Das chinesische Unternehmen Betavolt New Energy Technology Co., Ltd. mit Sitz in Peking hat eine Batterie vorgestellt, die etwas kleiner als eine Münze ist und trotzdem 50 Jahre lang Strom liefern soll. Ohne dass sie zwischendurch aufgeladen werden muss oder eine Wartung erforderlich sei. Der Grund: Die Mini-Batterie arbeitet mit Atomkraft. Betavolt spricht deshalb von einer Miniatur-Atomenergiebatterie.
Betavolt Atomenergiebatterie
Betavolt
Das Unternehmen beschreibt hier seine neue Batterie folgendermaßen:
Betavolt-Atomenergiebatterien können 50 Jahre lang stabil und autonom Strom erzeugen, ohne dass Aufladung oder Wartung erforderlich sind. Sie sind in der Pilotphase und werden in der Massenproduktion auf den Markt gebracht. Betavolt-Atomenergiebatterien können den Bedarf an langlebiger Stromversorgung in verschiedenen Szenarien decken, beispielsweise in der Luft- und Raumfahrt, bei KI-Geräten, medizinischen Geräten, MEMS-Systemen, fortschrittlichen Sensoren, kleinen Drohnen und Mikrorobotern. Diese neue Energieinnovation wird China dabei helfen, in der neuen Runde der technologischen KI-Revolution einen Vorsprung zu erlangen.
Die Miniatur-Atomenergiebatterie kombiniert laut Hersteller eine Nickel-63-Kernisotopenzerfallstechnologie und Chinas erstes Diamanthalbleitermodul (Halbleiter der 4. Generation). Auf diesem Feld und bei der Entwicklung von Miniatur-Atomenergiebatterie sei China “europäischen und amerikanischen wissenschaftlichen Forschungseinrichtungen und Unternehmen weit voraus”, so die Behauptung. Betavolt beschreibt den Aufbau seiner Mini-Atombatterie so:
Das Wissenschaftlerteam von Betavolt entwickelte einen einzigartigen einkristallinen Diamanthalbleiter mit einer Dicke von nur 10 Mikrometern, indem es eine 2 Mikrometer dicke Nickel-63- Folie zwischen zwei Diamanthalbleiterkonverter platzierte. Die Zerfallsenergie der radioaktiven Quelle wird umgewandelt in elektrischen Strom, der eine eigenständige Einheit bildet. Kernbatterien sind modular aufgebaut und können aus Dutzenden oder Hunderten unabhängigen Einheitsmodulen bestehen und in Reihe und parallel verwendet werden, sodass Batterieprodukte unterschiedlicher Größe und Kapazität hergestellt werden können.
Derzeit befindet sich Betavolts Mini-Atombatterie aber noch in der Pilotphase. Um beispielsweise ein Handy dauerhaft mit Strom zu versorgen, müsste Betavolt die Leistungsfähigkeit seiner Miniatur-Atombatterie noch steigern. Betavolt erste einsatzbereite Batterie soll die 15 x 15 x 5 Millimeter große BV100 sein. Mit einer Leistung von 100 Mikrowatt und einer Spannung von 3 Volt. Im Jahr 2025 soll dann eine Mini-Atombatterie mit einer Leistung von einem Watt folgen. Die Batterien lassen sich in Reihe und parallel schalten.
Betavolts Ziel sei es, Atomenergiebatterien für Mobiltelefone zu bauen, die nie mehr aufgeladen werden müssen und für Drohnen, die dann kontinuierlich fliegen können.
Das sind Atombatterien
Atombatterien, auch als Radionuklidbatterien bezeichnet, gibt es schon lange und sind keinesfalls eine chinesische Erfindung. Bereits 2019 meldeten russische Forscher den Durchbruch bei nuklearen Mini-Batterien mit 50 Jahren Laufzeit. Ebenfalls mit dem Isotop Nickel-63. Und seit den 1960er-Jahren finden kleine Atombatterien in der Raumfahrt Verwendung. In den 1970er-Jahren gab es sogar Herzschrittmacher mit Atomantrieb. Insofern klingt die jetzt aus China kommende Ankündigung keinesfalls abwegig.
Diese Atombatterien gewinnen ihre Energie aus dem radioaktiven Zerfall von Ni-63. Anders als bei herkömmlichen Radionuklidgeneratoren wird die Energie aber nicht aus der beim radioaktiven Zerfall entstehenden Wärme gewonnen. Sondern in dem Diamant-Halbleiter wird die Betastrahlung des Ni-63 direkt in elektrische Energie umgesetzt (vielen Dank an den Leser, der uns auf diesen Unterschied hinwies). Über die Jahre und Jahrzehnte nimmt die Menge der abgegebenen Energie allerdings ab. Zudem kann eine derartige Batterie vergleichsweise wenig Energie liefern.
Aufgrund der Verwendung von radioaktivem Material dürfte der Einsatz dieser Energiegewinnungsmethode in Alltagsgeräten wie einem Handy zumindest in Deutschland längerfristig aber unwahrscheinlich sein.
Wichtig: Es kommt bei dieser Methode nicht zu einer gefährlichen Kettenreaktion (Kernspaltung), wie es bei einem Kernreaktor der Fall ist.
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