Pin hạt nhân thể rắn cung cấp năng lượng đến 100 năm

Công ty sản xuất về vật liệu hạt nhân tiên tiến NRD, LLC (NRD) có trụ sở tại Hoa Kỳ, vừa giới thiệu loại pin thể rắn mà họ cho biết, có thể cung cấp năng lượng liên tục trong hơn 100 năm mà không cần bảo trì.

Loại pin này nhắm đến các thiết bị điện tử tiêu thụ năng lượng cực thấp, hoạt động trong môi trường xa xôi hoặc khó bảo trì. Hệ thống pin được niêm phong trong cấu trúc thể rắn, được thiết kế cho các ứng dụng mà việc thay thế hoặc sạc lại pin là không khả thi.

Dòng sản phẩm NBV của họ, sử dụng thiết kế betavoltaic, được cung cấp năng lượng bởi đồng vị Niken-63 để tạo ra điện năng thông qua quá trình phân rã phóng xạ. Hệ thống sẽ chuyển đổi năng lượng giải phóng trong quá trình phân rã beta thành dòng điện.

Khác với các loại pin thông thường, NBV dựa vào quá trình phân rã liên tục, cho phép chúng hoạt động trong thời gian dài, mặc dù ở mức năng lượng cực thấp. NBV hỗ trợ các thiết bị điện tử yêu cầu nguồn cung cấp năng lượng ổn định, lâu dài, đặc biệt là trong môi trường khó tiếp cận hoặc chi phí bảo trì cao.

NRD cho biết, pin này có thể cung cấp công suất đầu ra từ 5 nanowatt đến 500 nanowatt. Thiết bị hoạt động trong dải điện áp từ 1,0 V đến 20,0 V; dòng điện định mức từ 7,5 nA đến 33 nA, tất cả nằm trong một kích thước nhỏ gọn 20 mm x 20 mm x 12 mm.

Các thông số kỹ thuật này, đặt dòng sản phẩm NBV vào phân khúc siêu tiết kiệm năng lượng, phù hợp với các cảm biến, hệ thống ghi dữ liệu, thiết bị giám sát, yêu cầu năng lượng đầu vào liên tục nhưng tối thiểu.

Hệ thống pin được thiết kế có thể sử dụng trong quy trình giám sát công nghiệp, cảm biến môi trường và hệ thống an ninh, cũng như trong các nền tảng tự động hỗ trợ AI, cần nguồn điện mức thấp liên tục để duy trì trạng thái hệ thống.

Pin này cũng được định vị để sử dụng trong các hoạt động triển khai từ xa, như giám sát cơ sở hạ tầng và các hệ thống theo dõi tình trạng hoạt động lâu dài, nơi việc bảo trì khó khăn hoặc không thể thực hiện được.

Mặc dù công ty nhấn mạnh kinh nghiệm của mình trong việc sản xuất các sản phẩm dựa trên đồng vị phóng xạ chuyên dụng, nhưng chưa tiết lộ chi tiết về thời gian triển khai quy mô lớn hoặc khả năng thương mại hóa sản phẩm của NBV.

Tuổi thọ hoạt động lâu dài được tuyên bố của thiết bị phụ thuộc vào chu kỳ bán rã của Niken-63, nhưng hiệu quả thực tế sẽ phụ thuộc vào hiệu suất, khả năng che chắn và các ràng buộc tích hợp, các yếu tố chưa được xác minh độc lập.