Dalla Cina la Batteria che dura per 100 anni

Dopo l’Uovo Centenario la Cina ci offre la Batteria Centenaria. Nell’ultimo passo verso la tecnologia dell’energia pulita, un’azienda cinese ha dichiarato di aver sviluppato un prototipo di batteria nucleare al carbonio-14 (C-14) ad altissima longevità, denominata Zhulong-1, compiendo un passo avanti nella ricerca dell’innovazione delle batterie micro-nucleari.

La Wuxi Beita Pharmatech Co., Ltd., situata nella provincia cinese orientale di Jiangsu, ha dichiarato di aver raggiunto questo risultato in collaborazione con la Northwest Normal University della provincia di Gansu, nel nord-ovest della Cina.

Le batterie nucleari convertono l’energia di decadimento radioattivo in elettricità, differenziandosi in modo sostanziale dalle batterie chimiche convenzionali. Secondo l’azienda, Wuxi Beita ha creato un intero sistema di filiera industriale del C-14, che comprende prodotti e tecnologie di etichettatura del C-14, ponendo le basi per lo sviluppo di Zhulong-1.

Zhang Guanghui, leader tecnologico del progetto di batteria, proveniente dalla Northwest Normal University, ha dichiarato mercoledì a Xinhua che l’innovazione principale di Zhulong-1 risiede nell’uso del C-14, un isotopo radioattivo con un’emivita di 5.730 anni, che viene accoppiato con un semiconduttore al carburo di silicio (SiC) per generare energia. Quando il C-14 decade, emette particelle beta che interagiscono con il semiconduttore, producendo un flusso costante di elettroni, cioè corrente elettrica.

Questo approccio risolve le principali sfide tecniche, tra cui la preparazione di sorgenti di C-14 ad alta attività specifica, la bassa efficienza di conversione energetica e la stabilità dei dispositivi di trasduzione, ha dichiarato Zhang.

In una dimostrazione dal vivo presso il laboratorio di Wuxi Beita, un LED alimentato da Zhulong-1 ha funzionato perfettamente per quasi quattro mesi, sostenendo oltre 35.000 lampi pulsati. I ricercatori hanno ulteriormente convalidato la sua utilità integrando la batteria con un chip Bluetooth, che ha trasmesso e ricevuto con successo segnali wireless.

Il team di ricerca ha dato alla batteria il nome di Zhulong, la mitica divinità cinese del drago che simboleggia la luce e l’energia eterna nell’antico testo cinese Shan Hai Jing, riflettendo sia la ricchezza della cultura cinese sia le caratteristiche di fornitura energetica duratura della batteria, ha dichiarato Cai Dinglong, responsabile del progetto della batteria.

Zhulong, il drago rosso

La batteria può funzionare costantemente in un intervallo di temperatura compreso tra meno 100 e 200 gradi Celsius, con una densità energetica 10 volte superiore a quella delle batterie agli ioni di litio in commercio e un tasso di degradazione inferiore al 5% per una durata di vita progettata di 50 anni, ha dichiarato Cai.

L’Istituto di Scienze Fisiche di Hefei, sotto l’Accademia delle Scienze cinese, ha condotto i test sulle batterie.

Han Yuncheng, ricercatore presso l’Istituto di tecnologia per la sicurezza nucleare, ha dichiarato a Xinhua che i test indicano che gli indicatori tecnologici fondamentali di Zhulong-1 – tra cui i livelli di potenza, l’efficienza di conversione energetica e la stabilità – sono avanzati.

Come soluzione di nuova generazione per la micro-energia, le batterie nucleari C-14 hanno un’ampia gamma di applicazioni nel settore sanitario, nell’Internet delle cose (IoT) e nell’esplorazione spaziale.

In particolare, possono alimentare impianti permanenti come interfacce cervello-computer o pacemaker cardiaci e supportare reti di trilioni di sensori per l’Internet delle cose, ha detto Zhang.

Inoltre, in ambienti estremi come gli oceani profondi, l’Antartide, la Luna e Marte, queste batterie possono fungere da accumulatori di energia continua privi di manutenzione, e possono anche consentire ai veicoli spaziali interstellari di funzionare in modo costante, ha aggiunto Zhang.

Il team di ricerca sta già portando avanti un modello di seconda generazione, la Zhulong-2. Cai ha detto che gli sforzi si concentreranno sulla riduzione dei costi di produzione e sulla riduzione delle dimensioni.

“Il lancio di Zhulong-2 è previsto per la fine di quest’anno o l’inizio del prossimo, con dimensioni pari a quelle di una moneta”, ha dichiarato. Questo lo renderebbe perfetto anche per strumenti sanitari con i Pace-maker che  a questo punto, non presenterebbero più necessità di ricarica.