A bateria nuclear BV100 é uma fonte revolucionária de energia que pode ter amplas aplicações em diversos campos da vida. Ao contrário dos processos de fissão ou fusão nuclear, a decaimento nuclear é um processo espontâneo no qual isótopos emitem radiação, levando à formação de átomos mais estáveis. Os cientistas são capazes de aproveitar esses isótopos, convertendo a energia emitida em energia elétrica útil.
O fato de diferentes isótopos emitirem partículas alfa ou beta e raios gama durante o decaimento abre muitas possibilidades para o uso de diferentes materiais nucleares na produção de baterias nucleares.
A bateria nuclear BV100 difere de outras baterias nucleares, como a utilizada na missão lunar Chang’e-3 da nave espacial chinesa em 2013 ou o rover Mars da NASA. BV100 é classificada como betavoltáica e gera corrente elétrica direta a partir de partículas beta (elétrons) emitidas pelo radioisótopo níquel-63. Ao expor essas partículas a um semicondutor de diamante, é criado um campo elétrico que, quando conectado a um circuito, gera energia elétrica.
Para aumentar a eficiência da conversão de energia, pesquisadores da Betavolt desenvolveram um semicondutor único feito de diamantes de cristal único. Eles utilizaram um diamante dopado com boro raramente visto como substrato e um método de deposição química a vapor para produzir semicondutores de diamante.
BV100 possui uma construção modular, com uma camada de níquel-63 de 2 micrômetros entre dois semicondutores de diamante de 10 micrômetros, criando uma unidade de geração de energia. Ao conectar vários módulos, é possível obter uma potência de saída que varia de alguns microwatts a vários watts.
O aspecto mais importante é que a bateria BV100 tem uma longa vida útil de aproximadamente 50 anos. Isso é possível devido à longa meia-vida do isótopo níquel-63, que é superior a 100 anos.
A bateria BV100 tem amplas aplicações na aviação, bem como em outros campos. Além da aviação e marcapassos, as baterias nucleares também são usadas em drones de combate e cabos submarinos.
A disponibilidade e o custo dos isótopos são extremamente importantes na produção de baterias nucleares. Portanto, a competitividade no mercado depende das capacidades de produção dos fabricantes de isótopos. A Betavolt deve sua singularidade à capacidade de dopar diamantes e produzi-los em larga escala.
Um desafio importante para os cientistas é projetar baterias nucleares para pequenos dispositivos eletrônicos, como smartphones ou drones. Superar questões relacionadas à segurança nuclear, controle de emissão de radiação e danos ao semicondutor causados pela radiação gama em baterias betavoltáicas é necessário.
No entanto, as baterias nucleares têm um tremendo potencial e podem ser uma fonte robusta de energia no futuro. No entanto, sua longa vida útil está associada a um problema de descarte. Atualmente, não há necessidade de reciclagem em aplicações como aviação ou marcapassos, mas se torna um problema sério no caso de marcadores de navegação em alto-mar. A Betavolt planeja iniciar um processo de reciclagem de suas baterias para minimizar o desperdício e proteger o meio ambiente. Após o decaimento do níquel-63 radioativo, a bateria BV100 se transforma em cobre-63 não radioativo, não representando ameaça ao meio ambiente natural.
Em conclusão, as baterias nucleares BV100 têm um tremendo potencial como fonte limpa e durável de energia que poderia revolucionar muitos aspectos da vida. Claro, existem inúmeros desafios, mas é importante continuar a pesquisa e desenvolvimento nessa área para atender à crescente demanda por energia de maneira sustentável.
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