Smartphone nie mehr laden: Chinesen bauen kleine Nuklear-Batterie
Ein chinesisches Unternehmen will Radionuklidbatterien bauen können, mit denen etwa Smartphones nie wieder aufgeladen werden müssten. Auch die Risiken der Technik sollen bei der Neuentwicklung gering ausfallen.
Dünner Diamant
Batterien dieser Art nutzen die beim radioaktiven Zerfall frei werdende Energie, um Strom zu erzeugen. Allgemein bekannt sind sie aus der Raumfahrt, wo sie die Komponenten von Sonden antreiben, die zu weit von der Sonne entfernt sind, um noch mit Solarzellen zu funktionieren. Aber auch in irdischen Geräten, die lange ohne Batteriewechsel funktionieren müssen, setzte man solche Stromquellen bereits ein - beispielsweise in Herzschrittmachern.
Für eine Massenanwendung wie beispielsweise als Batterie für Handys waren die bisher verfügbaren Systeme aber nicht geeignet. Sie waren entweder zu groß oder lieferten nicht genug Leistung. Vor allem aber waren die eingesetzten radioaktiven Materialien wie Plutonium schlicht zu gefährlich.
Das chinesische Unternehmen Betavolt Technology vermeldete nun aber die Entwicklung einer Radionuklidbatterie, die für den Einsatz in diversen Mobilgeräten geeignet sein soll. Aktuell kann man das Modell BB100 vorweisen, das 15 x 15 x 5 mm groß ist und 100 Mikrowatt Strom liefert. Binnen der kommenden zwei Jahre beabsichtigt man die Technologie weiterzuentwickeln und dann auch kleine Batterien bauen können, die bis zu einem Watt liefern - ob das aber gelingt, muss sich zeigen. Die Stromquellen können außerdem modular kombiniert werden, wenn größere Energiemengen benötigt werden.
50 Jahre Strom
Das Herzstück ist eine nur 10 Mikrometer dicke Schicht aus künstlichem Diamant, das als Halbleiter-Layer dient. Die Kristallstruktur erzeugt den Strom aus der Energie, die ein zerfallendes Nickel-Isotop freisetzt. Die Batterie kann laut Hersteller bereits jetzt den Stromversorgungsbedarf von Anwendungen mit langer Lebensdauer decken, etwa in der Luft- und Raumfahrt, bei medizinischen Geräten, MEMS-Systemen, fortschrittlichen Sensoren, kleinen Drohnen und Mikrorobotern.
Der Vorteil der Atombatterie besteht dann darin, dass sie bis zu 50 Jahre Strom liefern kann. Außerdem arbeitet sie zuverlässig in Temperaturspannen von -60 bis 120 Grad Celsius. Laut Betavolt dringt aus dem Systeme keine Strahlung nach außen, sodass auch ein Einsatz in medizinischen Implantaten denkbar ist. Und wenn das enthaltene Nickel-63 zerfällt, wandelt es sich in Kupfer um - giftige Chemikalien gibt es also nicht.
Zusammenfassung
- Chinesisches Unternehmen entwickelt kleine Radionuklidbatterien
- Smartphones müssten mit neuer Batterie nie wieder aufgeladen werden
- Risiken der Radionuklidbatterien sollen gering sein
- Neues Modell BB100 misst 15 x 15 x 5 mm und liefert 100 Mikrowatt
- Technologie soll in zwei Jahren Batterien mit einem Watt ermöglichen
- Herzstück ist eine 10 Mikrometer dicke Diamantschicht
- Batterien könnten 50 Jahre lang Strom liefern
Ist doch eh wieder fake, wie eh und je.
Ich bin überzeugt, dass solche Batterien, zumindest in westlichen Ländern, für Consumeranwendungen niemals genehmigt werden. Zwar wird in solchen Batterien nur eine relativ schwache Betastrahlung freigesetzt, die bei regulärer Nutzung kaum eine Gefahr darstellt, doch wird eine solche Batterie zertrümmert oder verbrannt, Szenarien die bei millionenfacher Verbreitung alltäglich auftreten würden, kann radioaktiver Staub freigesetzt und eingeatmet werden, der dann sehr wohl fatale gesundheitliche Folgen haben kann.
In den 50er und 60er Jahren gab es Wecker, die permanent leuchtende Zeiger und Ziffern auf Basis radioaktiver Materialien hatten und bei regulärer Anwendung und solange die Wecker intakt blieben nicht sehr gefährlich waren. Unter den Arbeiterinnen und Arbeitern, die sie herstellten, kam es trotzdem zu Erkrankungen, so dass man den Unsinn irgendwann verboten hat.
Zwar gibt es kaum technische Lösungen, die nicht auch mit Risiken verbunden sind, auch Lithium-Batterien können unter ungünstigen Umständen Brände auslösen, doch hier ist das Verhältnis von Nutzen zu Risiko weitaus günstiger, so dass das Eingehen des Restrisikos vertretbar erscheint.
100 uW reicht zudem gerade mal für den Betrieb einer Armbanduhr, und dafür sind die abgebildeten Batterien viel zu groß. Selbst ein Watt ist für den Betrieb eines Smartphones sehr knapp bemessen, während man aus der sehr langen Laufzeit der Batterien im Consumerbereich kaum profitiert.
Radionuklid-Batterien sind für wissenschaftliche Verwendung, z.B. in der Raumfahrt durchaus interessant, vielleicht auch noch für spezielle medizinische Anwendungen. In Consumeranwendungen finde ich, haben sie nichts verloren.
Strahlt der Akku wenn er durch z.B. einen Unfall durchgebrochen wird?
Zumindest keine Gammastrahlen.
Hole mir jedes Jahr das neuste IPhone welchen Sinn würde so eine Batterie machen ?
Für dich? Gar keinen. Ich vermute aber auch, dass die Batterie nicht wegen des Konsumverhaltens eines Einzelnen entwickelt wurde. Ansonsten werden im Artikel ja durchaus Anwendungsfälle genannt. Das Smartphone sehe ich da auch nicht gerade in vorderster Linie, denn selbst die überzeugtesten Langzeit-Nutzer werden so ein Gerät nicht 50 Jahre lang besitzen, da der Akku das Einzige sein dürfte, was dann noch funktioniert - und zwar lange vor dem Ende von dessen Lebensdauer.
Für Rauchmelder wäre das interessant. Oder Alarmanlagen. Oder für Ortungsgeräte die bei Bergwanderungen verwendet werden.
Es gibt Rauchmelder mit 10-Jahres-Lithium-Batterie. Rauchmelder müssen nach gesetzlicher Vorschrift nach zehnjährigem Betrieb ohnehin ausgetauscht werden, selbst wenn sie noch funktionsfähig sind.
Verbrennt ein solcher Rauchmelder in einem gemeldeten Brand, enthalten die ohnehin schon hochgradig toxischen Rauchgase zusätzlich radioaktive Partikel. Im Gegensatz zu dem chemischen Gift bleiben die aber noch ein paar Jahrhunderte (nach etwa 100 Jahren ist erst die Hälfte weg) in der Umwelt.
es gab und gibt Uhren (z.B. von Sequent aus der Schweiz, "Matrix Power Watch"), die sich durch die Bewegungen am Handgelenk aufladen. Diese Technik könnte man auch in Smartphones nutzen, da diese ständig bewegt werden und sich dadurch aufladen. Da braucht es keine Atombatterie oder ähnliches mit 50 Jahren(!) Nutzungsdauer m.M.n zumindest nicht für Smartphones
In Uhren mag das funktionieten, weil die nur ganz wenig Energie brauchen. Für Smartphones dürfte die Energie zu gering sein. Knopfzellen haben meist 30 Milliampere, und treiben Armbanduhren bis zu 3 Jahre an. Da ist es leicht, sie mit Mikro-Kraftwerken zu laden. Das geht bei Smartphones nicht so einfach.
Noch mehr Atommüll. ;)
Mal den letzten Teil lesen was passiert wenn Nickel-63 zerfällt.
Da gibt es eben keinen Atommüll.
Außerdem wenn etwas zerfallen ist gibt es keine Strahlung mehr.
Immer solche Aussagen.
Während dieses Material zerfällt, werden aber energiereiche Elektronen freigesetzt, und die können schwache Wasserstoffbrückenbindungen, wie sie in organischem Material auftreten, aufbrechen (bei unmittelbarem Kontakt, in der Luft kommen die Elektronen nicht weit). Auch dann wird in den meisten Fällen nicht viel passieren, nur eine Garantie dafür kann niemand geben.
Ich hätte mir an dieser Stelle einen etwas sachlicheren Kommentar gewünscht. Nur weil etwas den Zerfall von Atomen nutzt, entsteht dabei nicht zwangsweise Atommüll. Das ist extrem von den verwendeten Elementen abhängig. Uran 238, das zu 99,3% in aktuellen AKWs verwendet wird, hat eine Halbwertszeit von 4,468 Milliarden Jahren und ist dabei hoch radioaktiv (12.450 Bq/g). Nickel 63 dagegen zerfällt nach 100 Jahren und 63 Tagen zur Hälfte bei (100 Bq/g). Dabei entsteht aber keine schädliche Gammastrahlung.
Es heißt doch 50 Jahre Laufzeit. Da werfen wir 46 Jahre Laufzeit auf den Müll. :D