Cientistas chineses construíram uma bateria nuclear que pode produzir energia por até 50 anos sem ser recarregada. A tecnologia, que contém um isótopo radioativo, ou versão de níquel, como fonte de energia, será a primeira desse tipo disponível para compra geral, disseram representantes da Betavolt em 8 de janeiro em comunicado.
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A nova bateria, apelidada de “BV100”, é menor que uma moeda, medindo 0,6 x 0,6 x 0,2 polegadas (15 x 15 x 5 milímetros) e gera 100 microwatts de energia. Se aprovadas para uso em dispositivos como smartphones, as gerações futuras da bateria acabariam por eliminar a necessidade de carregá-las, disseram representantes da empresa.
Mas Juan Claudio Nino, cientista de materiais da Universidade da Flórida, está cético. Seu tamanho significa que contém relativamente poucos radioisótopos e produz apenas 0,01% da eletricidade necessária. “Certamente está dentro do alcance de um marca-passo ou talvez de um sensor sem fio passivo. Mas em sua forma atual, simplesmente não tem energia suficiente para operar um telefone celular”, disse ele.
As baterias nucleares são uma tecnologia bem estabelecida, disse Nino à Live Science. Desenvolvidos pela primeira vez no início da década de 1950, esses dispositivos aproveitam a energia liberada quando os isótopos radioativos se decompõem em outros elementos. Enquanto o elemento radioativo estiver se decompondo, a bateria continuará gerando energia. Isso significa que as baterias nucleares normalmente têm uma vida útil de décadas e são comumente usadas para alimentar espaçonaves ou estações científicas automatizadas – onde os equipamentos podem ser deixados sem vigilância por anos a fio. Eles também são usados em marca-passos.
A bateria do Betavolt usa níquel-63 como fonte radioativa, que Nino explicou que se decompõe em cobre através de uma via beta. “Em termos simples, você tem um nêutron (uma partícula subatômica neutra) que se transforma em um próton (uma partícula subatômica positiva) ao emitir um elétron. Se você puder fazer algo com esse elétron, ele será uma fonte de eletricidade”, disse ele.
O BV100 utiliza uma camada semicondutora para capturar esses elétrons e conduzi-los através da bateria de forma organizada. “Um semicondutor está entre um condutor como um metal e um isolante como a borracha. Os elétrons só podem se mover se tiverem energia suficiente para que possamos controlá-los à medida que são movidos”, disse Nino.
A bateria da Betavolt imprensa o níquel radioativo entre duas placas ultrafinas de diamante, um material semicondutor particularmente eficiente, convertendo os elétrons liberados pelo decaimento radioativo em uma corrente elétrica utilizável.
Esses radioisótopos representam pouco perigo se forem usados no espaço, por exemplo, mas precisam de proteção com materiais que possam absorver radiação prejudicial se usados em dispositivos como marca-passos ou em futuros smartphones para serem considerados seguros.
“A blindagem aqui é crítica porque você não quer que algo radioativo danifique o corpo”, disse Nino. A proteção contra radiação, muitas vezes feita de materiais como chumbo ou tungstênio, geralmente é integrada ao projeto da bateria, mas Nino alertou que é importante combinar o tipo e a quantidade de blindagem com o elemento radioativo usado. Se você precisar de mais energia, basta adicionar uma concentração mais alta da fonte radioativa, mas então precisará de proteção adicional. Isso pode se tornar impraticável, disse Nino, se cada vez mais o dispositivo for ocupado por blindagem.
No entanto, apesar da necessidade de uma blindagem pesada, as baterias nucleares apresentam uma densidade de energia muito maior do que as baterias convencionais de iões de lítio – dez vezes mais, de acordo com a Betavolt.
O desafio de como acessar a potência máxima de uma única bateria ainda é uma área de pesquisa e a Betavolt planeja lançar uma bateria de 1 watt em 2025, muito mais próxima dos 2 – 6 W exigidos por um telefone celular padrão. Enquanto isso, a empresa sugeriu combinar suas baterias em paralelo para aumentar a potência direcionada a um dispositivo.
A empresa também planeja pesquisar o uso de diferentes isótopos nucleares em futuras versões de sua bateria nuclear, incluindo estrôncio-90, promécio-147 e deutério, que pode durar entre dois e 30 anos em um dispositivo.
Publicado pela LiveScience
