Viitorul mașinilor electrice stă în… bateria nucleară?

Încercați pentru o clipă să ștergeți din memorie teribila imagine a ciupercii atomice la care se gândește aproape oricine când vine vorba despre energia nucleară. Astfel ați putea accepta mai ușor principiul tehnologiei Betavoltaic - bateria nucleară.

Cercetările în domeniul utilizării energiei nucleare pentru a obține baterii cu o durată foarte mare de funcționare nu sunt de azi, de ieri. Încă din anii ’50, când era atomică părea să promită un salt uriaș pentru omenire (sau, dimpotrivă, distrugerea totală), oamenii de știință au încercat să creeze o tehnologie care să genereze curent electric din radiații. Iată că, o jumătate de secol mai târziu, ideea revine în actualitate, iar cele mai bune rezultate le are o tehnologie cunoscută sub numele de Betavoltaic.

Cele mai promițătoare rezultate le are un tip de baterii de foarte mici dimensiuni, destinate pentru moment senzorilor și actuatorilor. Principiul de funcționare folosește proprietățile radioactive ale unui derivat al hidrogenului, denumit Tritium, care prin descompunere emite particule Beta, care nu sunt dăunătoare și pot fi ușor ecranate – față de radiațiile Gamma, care afectează iremediabil materia organică, dar care, din fericire, nu sunt produse în descompunerea tritiumului.

Bateria atomica masini electrice - Betavoltaic - ecoprofit
Arată complicat, dar bateria nucleară promite lucruri extraordinare

Marele avantaj al unei baterii atomice ține de durata mare de viață (de ordinul deceniilor!), fără necesitatea de a fi încărcate. Însă marea problemă este că, deocamdată, nu putem vorbi de baterii care să poată fi utilizate la mașini, de exemplu. Însă cercetătorii din domeniul bateriilor nucleare afirmă că suntem doar la nișet ani distanță de obținerea unor rezultate viabile, care să facă realiste mijloacele de transport din desenele animate ”The Jetsons” – față de care actualele mașini cu propulsie convențională vor părea din era ”Flintstones”…

Grație nanotehnologiei, la Universitatea din Missouri s-a reușit crearea unei baterii nucleare mai eficiente, care promite multe în viitorul apropiat – pentru detalii tehnice poate fi consultată lucrarea ”Plasmon-assisted radiolytic energy conversion in aqueous solutions”. Pe scurt, bateria folosește un izotop radioactiv Strontium-90, cu rolul de a accelera reacțiile electrochimice dintr-o soluție apoasă, energia rezultată fiind colectată și tranformată în electroni (deci în energie electrică) de un electrod din dioxid de titaniu placat cu platină. În traducere non-tehnică, eficiența unei astfel de baterii crește atât de mult, încât devine fezabilă construirea unor baterii auto.

Ar putea funcționa în foarte multe aplicații, inclusiv bateriile auto, poate chiar și în industria spațială (Jae W. Kwon, Associate Professor of Electrical and Computer Engineering and Nuclea Engineering MU)

Atâta doar că vorbim de niște baterii diferite de cele actuale din mașinile electrice, bazate pe tehnologia litiu-ion. Cea mai la îndemână aplicație pentru bateria nucleară descrisă mai sus ar putea fi, culmea, încărcarea bateriilor litiu-ion. Pentru că, în general, o mașină staționează cam 80% din timp, iar descompunerea izotopilor radioactivi este neîntreruptă, bateria nucleară ar putea lua rolul de ”generator” de curent pentru bateria litiu-ion (care ar rămâne de bază pentru alimentarea motorului electric). Ceea ce înseamnă că bateria litiu-ion nu ar mai trebui alimentată de la o sursă de curent electric. Iar asta ar fi valabil 10-20 de ani, poate și mai mult, în funcție de tipurile de izotopi utilizați.

Rămâne să vedem cine va fi primul constructor care va anunța prima mașină electrică având baterii nucleare. Și când (sau dacă) se va întâmpla acest lucru.

  • Alex

    Sigur bateria betavoltaica ar fi cea mai buna solutie si una revolutionara in domeniul surselor de energie, care la momentul de fata sunt foarte proaste. Cu o baterie de 550 kg la o masina electrica ai autonomie de 200 km, fiind degeaba, bataie de joc. Nu cred ca ar fi deloc periculoase bateriile betavoltaice atata timp cat materialele radioactive sunt invelite in staraturi de ecranare si de protectie mecanica bine puse la punct.

    • Pana la bateria betavoltaica ar trebui, totusi, rezolvata problema autonomiei. Adica o autonomie de 200-300 km este pur si simplu arhisuficienta pentru 80% din utilizarea unei masini intr-un an, de exemplu. Costurile pentru tehnologia bateriilor betavoltaice nu cred ca ar ajunge, in realitate, la un nivel rezonabil dpdv utilizator obisnuit, asa incat cel mai probabil aceasta tehnologie va ramane rezervata transportului comercial. Eu estimez ca, pana cand bateria betavoltaica va deveni fezabila, tehnologia bateriilor ”normale” va evolua radical. Sa nu uitam si de noua tehnologie a baterilor lichide, a celor de la NanoFlowCell, extrem de promitatoare atat pentru companii, cat si pentru omul obisnuit. Dupa parerea mea, trebuie sa scapam de dependenta de petrol, dar trebuie sa analizam mult mai atent in ce alternative merita investit