Trung Quốc sẽ ra mắt pin hạt nhân dùng 50 năm mới phải sạc

Công nghệ chứa đồng vị phóng xạ hoặc phiên bản niken làm nguồn điện sẽ là loại pin đầu tiên được bán rộng rãi , đại diện của Betavolt cho biết vào ngày 8/1 vừa qua.

Loại pin mới, có tên là "BV100", nhỏ hơn đồng xu, có kích thước 0,6 x 0,6 x 0,2 inch (15 x 15 x 5 mm) và tạo ra điện năng 100 microwatt. Đại diện công ty cho biết, loại pin này sẽ không phải sạc trong 50 năm.

Thế nhưng, Juan Claudio Nino, một nhà khoa học vật liệu tại Đại học Florida, Mỹ, tỏ ra hoài nghi vì kích thước của nó chỉ có thể tạo ra 0,01% lượng điện cần thiết.

Nino cho biết, pin hạt nhân là một công nghệ lâu đời. Được phát triển lần đầu tiên vào đầu những năm 1950, những thiết bị này khai thác năng lượng được giải phóng khi các đồng vị phóng xạ phân rã thành các nguyên tố khác. Chừng nào nguyên tố phóng xạ còn phân hủy, pin sẽ tiếp tục tạo ra năng lượng.

Điều này có nghĩa là pin hạt nhân thường có tuổi thọ kéo dài hàng thập kỷ và thường được sử dụng để cung cấp năng lượng cho tàu vũ trụ hoặc các trạm khoa học – nơi thiết bị có thể được tự động hóa không cần giám sát trong nhiều năm. Chúng cũng được sử dụng trong máy điều hòa nhịp tim.

Pin của Betavolt sử dụng niken-63 làm nguồn phóng xạ, Nino giải thích điều này sẽ phân hủy thành đồng thông qua con đường beta. BV100 sử dụng một lớp bán dẫn để thu giữ các electron này và dẫn chúng qua pin một cách có tổ chức.

"Chất bán dẫn nằm giữa chất dẫn điện như kim loại và chất cách điện như cao su. Các electron chỉ có thể chuyển động nếu chúng có đủ năng lượng nên chúng tôi có thể kiểm soát chúng khi chúng di chuyển”, Nino cho biết.

Pin của Betavolt kẹp niken phóng xạ vào giữa hai tấm kim cương siêu mỏng, một vật liệu bán dẫn đặc biệt hiệu quả, chuyển đổi các electron được giải phóng do phân rã phóng xạ thành dòng điện có thể sử dụng được.

Thách thức về cách đạt được công suất tối đa từ một viên pin vẫn là một lĩnh vực nghiên cứu và Betavolt có kế hoạch tung ra loại pin 1 watt vào năm 2025, gần hơn nhiều với mức 2 – 6 W mà điện thoại di động tiêu chuẩn yêu cầu. Trong khi đó, công ty này đề xuất kết hợp song song các pin của mình để tăng năng lượng truyền vào thiết bị.

Công ty cũng có kế hoạch nghiên cứu việc sử dụng các đồng vị hạt nhân khác nhau trong các phiên bản pin hạt nhân trong tương lai, bao gồm strontium-90, promethium-147 và deuterium, có thể tồn tại từ hai đến 30 năm trong một thiết bị.