Betavolt प्रविधिबेइजिङस्थित एक कम्पनीले मिनिएचुराइजेसनको घोषणा गरेको छ परमाणु Ni-63 रेडियो आइसोटोप र हीरा अर्धचालक (चौथो पुस्ताको अर्धचालक) मोड्युल प्रयोग गरी ब्याट्री।
परमाणु ब्याट्री (विभिन्न रूपमा परमाणुको रूपमा चिनिन्छ ब्याट्री वा रेडियो आइसोटोप ब्याट्री वा रेडियो आइसोटोप जेनेरेटर वा विकिरण-भोल्टेइक ब्याट्री वा बेटाभोल्टिक ब्याट्री) एक बिटा-उत्सर्जक रेडियो आइसोटोप र एक अर्धचालक हुन्छ। यसले रेडियो आइसोटोप निकल-63 द्वारा उत्सर्जित बिटा कणहरू (वा इलेक्ट्रोनहरू) को अर्धचालक संक्रमण मार्फत बिजुली उत्पन्न गर्दछ। Betavoltaic ब्याट्री (यानी परमाणु ब्याट्री जसले ऊर्जा उत्पादनको लागि Ni-63 आइसोटोपबाट बिटा कण उत्सर्जन प्रयोग गर्दछ) प्रविधि 1913 मा पहिलो खोज पछि पाँच दशक भन्दा बढीको लागि उपलब्ध छ र नियमित रूपमा प्रयोग गरिन्छ। ठाउँ सेक्टरदेखि पावर स्पेसक्राफ्ट पेलोडहरू। यसको ऊर्जा घनत्व धेरै उच्च छ तर पावर आउटपुट धेरै कम छ। को मुख्य लाभ परमाणु ब्याट्री लामो समयसम्म चल्ने, पाँच दशकसम्म निरन्तर बिजुली आपूर्ति हुन्छ।
तालिका: ब्याट्री को प्रकार
| रासायनिक ब्याट्री उपकरणमा भण्डारण गरिएको रासायनिक ऊर्जालाई बिजुलीमा रूपान्तरण गर्दछ। यो मूलतया इलेक्ट्रोकेमिकल सेल हो जसमा तीनवटा आधारभूत तत्वहरू हुन्छन् - क्याथोड, एनोड र इलेक्ट्रोलाइट। रिचार्ज गर्न सकिन्छ, विभिन्न धातुहरू र इलेक्ट्रोलाइटहरू प्रयोग गर्न सकिन्छ जस्तै, ब्याट्रीहरू अल्कालाइन, निकेल मेटल हाइड्राइड (NiMH), र लिथियम आयन। यसमा कम शक्ति घनत्व छ तर उच्च शक्ति उत्पादन छ। |
| इन्धन ब्याट्री इन्धन (प्रायः हाइड्रोजन) र अक्सिडाइजिङ एजेन्ट (प्रायः अक्सिजन) को रासायनिक ऊर्जालाई बिजुलीमा रूपान्तरण गर्छ। यदि हाइड्रोजन ईन्धन हो भने, केवल उत्पादनहरू बिजुली, पानी र गर्मी हुन्। |
| आणविक ब्याट्री (यस्तो पनि भनिन्छ परमाणु ब्याट्री or रेडियो आइसोटोप ब्याट्री or रेडियो आइसोटोप जनरेटर वा विकिरण-भोल्टिक ब्याट्रीहरू) रेडियोएक्टिभ आइसोटोपको क्षयबाट रेडियो आइसोटोप ऊर्जालाई विद्युत उत्पादन गर्न रूपान्तरण गर्दछ। आणविक ब्याट्रीमा उच्च ऊर्जा घनत्व हुन्छ र लामो समयसम्म चल्ने हुन्छ तर कम पावर आउटपुटको हानि छ। Betavoltaic ब्याट्री: रेडियो आइसोटोपबाट बिटा उत्सर्जन (इलेक्ट्रोन) प्रयोग गर्ने परमाणु ब्याट्री। एक्स-रे-भोल्टेइक ब्याट्री रेडियो आइसोटोप द्वारा उत्सर्जित एक्स-रे विकिरण प्रयोग गर्दछ। |
Betavolt प्रविधिको वास्तविक नवीनता 10 माइक्रोन मोटाईको एकल-क्रिस्टल, चौथो पुस्ताको हीरा अर्धचालकको विकास हो। 5eV माथिको ठूलो ब्यान्ड ग्याप र विकिरण प्रतिरोधका कारण डायमण्ड प्रयोगको लागि बढी उपयुक्त छ। उच्च दक्षता हीरा कन्भर्टरहरू आणविक ब्याट्रीहरू निर्माण गर्न प्रमुख हुन्। २-माइक्रोन मोटाईको रेडियोआइसोटोप Ni-63 पानाहरू दुई हीरा अर्धचालक कन्भर्टरहरू बीच राखिन्छन्। ब्याट्री धेरै स्वतन्त्र एकाइहरू मिलेर मोड्युलर छ। ब्याट्रीको पावर 2 माइक्रोवाट छ, भोल्टेज 100V छ र आयाम 3 X 15 X 15 mm छ3.
अमेरिकी फर्म Widetronix को betavoltaic ब्याट्री सिलिकन कार्बाइड (SiC) अर्धचालक प्रयोग गर्दछ।
BV100, लघु परमाणु ब्याट्री, द्वारा विकसित Betavolt प्रविधि हाल पायलट चरणमा छ र सम्भवतः निकट भविष्यमा ठूलो उत्पादन चरणमा प्रवेश गर्दछ। यसले एआई उपकरणहरू, चिकित्सा उपकरणहरू, एमईएमएस प्रणालीहरू, उन्नत सेन्सरहरू, साना ड्रोनहरू र माइक्रो-रोबोटहरू पावर गर्न प्रयोग गर्न सक्छ।
न्यानो टेक्नोलोजी र इलेक्ट्रोनिक्समा भएको प्रगतिलाई ध्यानमा राख्दै यस्ता मिनिएचराइज्ड माइक्रो पावर स्रोतहरू समयको आवश्यकता हो।
Betavolt प्रविधि सन् २०२५ मा १ वाटको पावर भएको ब्याट्री लन्च गर्ने योजना छ।
सम्बन्धित नोटमा, भर्खरैको अध्ययनले अत्याधुनिक बेटाभोल्टिक्सको भन्दा तीन गुणा बढी पावर आउटपुट भएको उपन्यास एक्स-रे रेडिएशन-भोल्टेइक (एक्स-रे-भोल्टेइक) ब्याट्री रिपोर्ट गर्छ।
***
सन्दर्भ:
- Betavolt Technology 2024. समाचार - Betavolt ले नागरिक प्रयोगको लागि सफलतापूर्वक परमाणु ऊर्जा ब्याट्री विकास गर्दछ। 8 जनवरी 2024 पोस्ट गरिएको। मा उपलब्ध छ https://www.betavolt.tech/359485-359485_645066.html
- झाओ वाई, एट अल 2024. चरम वातावरणीय अन्वेषणका लागि माइक्रो पावर स्रोतहरूको नयाँ सदस्य: एक्स-रे-भोल्टेइक ब्याट्रीहरू। लागू ऊर्जा। भोल्युम ३५३, भाग B, १ जनवरी २०२४, १२२१०३/ DOI: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2023.122103
***
