Pin nguyên tử siêu nhỏ có tuổi thọ 50 năm không cần sạc lại

Thứ ba - 18/06/2024 22:25

Công ty Betavolt của Trung Quốc gần đây đã ra mắt pin nguyên tử BV100 có kích thước nhỏ hơn đồng xu nhưng có tuổi thọ khoảng 50 năm và không cần sạc lại.

Pin nguyên tử siêu nhỏ có tuổi thọ 50 năm không cần sạc lại

Pin nguyên tử không phải là phát minh mới mẻ. Cả Mỹ và Liên Xô đều đã sản xuất loại pin này từ những năm 1960, nhưng những loại pin hạt nhân này rất lớn, nguy hiểm và đắt đỏ.
Plutoni thường được sử dụng làm nguồn năng lượng phóng xạ cho những loại pin nguyên tử đầu tiên. Kể từ đó, khoa học đã đi được một chặng đường dài. Mang tính cách mạng hơn, loại pin mới của Betavolt dựa vào một đồng vị an toàn hơn nhiều, đó là niken-63, phân hủy thành đồng vị ổn định của đồng.

Chất liệu bán dẫn kim cương trong pin cho phép pin chạy ổn định trong môi trường từ -60 đến 120 độ C. Với kích thước chỉ 15mm x 15mm x 5mm, Betavolt BV100 liên tục tạo ra điện khi các đồng vị bị phân hủy, không giống như pin thông thường chỉ lưu trữ năng lượng.

Betavolt tuyên bố đây là công ty đầu tiên thu nhỏ thành công năng lượng nguyên tử, lắp 63 đồng vị hạt nhân vào một cục pin nhỏ hơn đồng xu. Bước đột phá này đưa công ty này đi trước tất cả các tổ chức thương mại và học thuật khác ở châu Âu và Mỹ.
Cụm từ “pin nguyên tử” nghe có vẻ không an toàn, nhưng Betavolt tuyên bố rằng pin BV100 hoàn toàn an toàn cho người tiêu dùng vì nó sẽ không rò rỉ bức xạ ngay cả khi lớp vỏ bảo vệ bị nứt. Công ty có kế hoạch bắt đầu sản xuất hàng loạt pin vào cuối năm nay và giới thiệu phiên bản mạnh hơn vào năm 2025.
Trong tương lai, Betavolt có kế hoạch nhắm mục tiêu vào ngành hàng không vũ trụ, thiết bị y tế, thiết bị AI, máy bay không người lái nhỏ, robot và hầu như mọi ngành công nghiệp cần pin có tuổi thọ 50 năm.

BV100 được coi là bước đột phá trên nhiều cấp độ, nhưng như một số hãng tin công nghệ đã chỉ ra, công suất đầu ra 100 microwatt với điện áp 3 volt không đặc biệt ấn tượng. Betavoolt có kế hoạch ra mắt pin nguyên tử 1 watt mới vào năm 2025 và khi công nghệ này được cải thiện, chúng ta có thể sớm được sử dụng pin điện thoại thông minh không cần sạc lại.

“Loại pin này cho phép các thiết bị như điện thoại thông minh hoạt động vô thời hạn mà không cần sạc lại, hay máy bay không người lái có thể bay mà không cần hạ cánh”, công ty Betavolt viết trên trang web.

Dù Betavolt BV100 và phiên bản kế nhiệm 1 watt của loại pin này đã đủ ấn tượng, nhưng công ty này cũng đang tìm cách cải thiện tuổi thọ và công suất đầu ra của pin nguyên tử. Hiện tại, Betavolt đang thử nghiệm các đồng vị như strontium-90, promethium-147 và deuterium với hy vọng sẽ sản xuất được pin có tuổi thọ 230 năm.

Cuộc đua hướng tới việc tạo ra pin thế hệ tiếp theo đã chứng kiến một bước ngoặt mang tính lịch sử với sự công bố của công ty Betavolt của Trung Quốc . Sau này đã giới thiệu sản phẩm mới nhất của mình, pin hạt nhân siêu nhỏ có tên BB100 , mở đường cho tiềm năng mang tính cách mạng trong bối cảnh năng lượng. Với kích thước tương đương với một đồng xu (15 x 15 x 5 mm), loại pin nhỏ nhưng mạnh mẽ này được thiết kế để cung cấp 100 microwatt điện trong thời gian đáng kinh ngạc là 50 năm mà không cần phải sạc lại.

Công nghệ đằng sau pin hạt nhân BB100
Pin BB100 của Betavolt sử dụng sự kết hợp sáng tạo giữa đồng vị niken-63 và silicon với cấu trúc hình kim cương. Sự phân rã phóng xạ của đồng vị niken-63 tạo ra điện, trong khi việc sử dụng silicon kim cương thế hệ thứ tư giúp nâng cao hiệu suất tổng thể của pin hạt nhân. Sự lựa chọn công nghệ này không chỉ giúp pin siêu nhỏ gọn mà còn giúp giảm chi phí sản xuất .
Các đặc điểm chính của pin là gì? BB100 có thể cung cấp năng lượng liên tục trong 50 năm mà không cần sạc lại. Ngoài ra, thiết kế mô-đun cho phép bạn kết nối nhiều pin để có thêm năng lượng, cung cấp 8,64 joules năng lượng mỗi ngày và 3.153 joules mỗi năm.
Không giống như pin hóa học như pin lithium-ion, pin nguyên tử như BB100 có rất nhiều ưu điểm. Đầu tiên là nhờ mật độ năng lượng cao hơn đáng kể nên 1 gam pin này có khả năng lưu trữ 3.300 Wh năng lượng . Khi đó, pin hạt nhân không có xu hướng bắt lửa hoặc phát nổ, mang lại giải pháp ổn định và an toàn . Cuối cùng, không giống như pin hóa học bị giới hạn bởi chu kỳ sạc, pin hạt nhân như BB100 không bị giới hạn bởi số chu kỳ, giúp chúng có tuổi thọ pin không giới hạn.

Betavolt có kế hoạch tung ra loại pin 1W vào năm 2025 , mở đường cho việc sử dụng pin hạt nhân trong các thiết bị điện tử tiêu dùng . Nếu được cơ quan quản lý chấp thuận, pin hạt nhân có thể thay đổi cách chúng ta cung cấp năng lượng cho những thứ chúng ta sử dụng hàng ngày. Pin nguyên tử đại diện cho một giải pháp thay thế sáng tạo và đầy hứa hẹn trong bối cảnh năng lượng , khắc phục nhiều hạn chế của công nghệ pin hóa học hiện nay. Betavolt, với BB100, đã mở ra một chân trời mới , thúc đẩy sự đổi mới vượt xa các tiêu chuẩn hiện có.

Tác giả: Hoa Tiêu Số

Tags: pin nguyên tử, pin năng lượng siêu bền, pin lưu trữ không cần sạc