Vědci z týmu University of Missouri, v jehož čele stojí profesor Jae W Kwon, otevřeli dveře vývoji nové generace baterií, které jsou založeny na vodě a získávají energii ze záření beta. Tato technologie by mohla najít využití v mnoha aplikacích od automobilismu po vesmírné lety.
Betavoltaika byla zkoumána již od 50. let minulého století a dosáhla i aplikací v prvních kardiostimulátorech. Ačkoliv tato technologie přinášela výhody v podobě dlouhotrvajícího zdroje energie, měla i mnohé nevýhody. Na elektrický náboj bylo možno přeměnit jen malou část energie ionizujícího záření a také docházelo k poškozování síťové struktury polovodičů používaných v tomto druhu baterií, které bylo způsobováno kinetickou energií beta částic.
Předchozí výzkum se zaměřoval především na pevné látky a o kapalinách bylo známo, že dobře stíní záření beta. Tým profesora Kwona ukázal, že kapaliny jsou výbornou látkou pro přímou přeměnu energie radioizotopů na elektrickou energii. Navíc volné radikály (vysoce reaktivní částice s jedním a více volnými elektrony), které v kapalině vznikají působením záření beta, také mohou generovat elektrický náboj.
Tým profesora Kwona vyvinul baterii používající beta zářič stroncium 90 a elektrodu z oxidu titaničitého pokrytou platinou, na níž je shromažďována energie a přeměňována na elektrony. Článek této baterie obsahuje polovodičový materiál na vodní bázi, který absorbuje kinetickou energii částic beta a stíní okolí od záření beta. Absorpcí energie ionizujícího záření dochází k radiolýze a uvolňování volných radikálů, z nichž může být také získávána elektrická energie, a dochází tak ke zvýšení elektrického výkonu baterie.
Vědci z tohoto týmu uvádí, že jejich závěry přináší nový mechanismus výroby elektřiny pomocí radiolytických chemických článků a razí cestu k výrobě chemických článků s vyšší hustotou výkonu. Jejich práce byla publikována v časopise Nature.
Zdroj: World Nuclear News
