Lo sviluppo di batterie al trizio o all'uranio è in corso da molto tempo. Nel 2011, negli Stati Uniti è iniziata la produzione di batterie con durata di 20 anni. Hanno una tensione di 3 volt e una corrente di scarica di 16 nanoampere. Questa corrente scende gradualmente a 5 nanoampere.
Dove viene utilizzato?
La batteria al trizio viene utilizzata in:
- Pacemaker.
- Impianti.
- Sensori per geologi e operatori del settore petrolifero.
- L'industria spaziale. In particolare nei veicoli di ricerca.
- Luoghi di interesse con illuminazione.
- Per il funzionamento degli indicatori militari.
- Aereo.
Questi dispositivi richiedono un basso consumo di corrente ma un funzionamento a lungo termine.
La batteria all'uranio funziona a temperature comprese tra -40 e +80 gradi Celsius.
Il principio di funzionamento di una batteria al trizio e la ricerca in questo settore
Funziona attraverso il decadimento dell'isotopo dell'idrogeno trizio. Questo argomento è stato esplorato già negli anni '50. Sono state condotte ricerche con nichel, stronzio e ittrio. Tuttavia, da questi materiali non è stato prodotto nulla di utile.
Solo il trizio ha prodotto il risultato desiderato. Può generare un flusso di elettroni delicato. Questo ha contribuito a creare una fonte di energia di lunga durata.
Gli elettroni all'interno della sorgente di energia si muovono uniformemente in entrambe le direzioni. L'elettricità viene generata in wafer di silicio. Meno del 50% degli elettroni viene catturato attraverso l'interazione degli elettroni con le giunzioni p-n.
Per risolvere questo problema, gli scienziati dell'Università di Rochester hanno praticato dei fori sulla superficie dei wafer di silicio. Ora, il trizio riempie completamente i fori. Inoltre, è completamente circondato dal silicio.
La batteria al trizio risultante può resistere a temperature comprese tra -50 °C e +150 °C per periodi prolungati. Il trizio decade in un periodo di 12,262 anni. Il risultato finale è:
- Elettroni
- Antineutrino
- Elio 3
Grazie alla bassa energia degli elettroni, questi possono essere facilmente intrappolati utilizzando carta, gomma o tessuto comuni.
I produttori hanno preso cura della sicurezza
Le batterie al trizio hanno un involucro ben realizzato che non consente alle radiazioni di penetrare nell'ambiente esterno.
L'industria estrae il trizio irradiandolo con isotopi di litio e neutroni. Un'altra tecnologia prevede il riprocessamento dell'acqua pesante (un moderatore del reattore nucleare).
In sostanza, l'isotopo non è pericoloso per il corpo umano. La sua radiazione penetra nell'aria solo per pochi millimetri. Se entra nell'organismo attraverso l'acqua, è pericoloso.
CityLabs è stata fondata nel 2005. Il suo obiettivo principale è la produzione di batterie al trizio. Il suo direttore, Larry Olsen, ha creato una batteria a lunga durata negli anni '70. La stessa azienda ha anche sviluppato la batteria NanoTritium, sviluppata nel 2018 e nota come P100. La sua tensione è di 0,75 volt, producendo 75 nanowatt di potenza.
Il terminale positivo è il pin 1 del microcircuito. Il terminale negativo è il pin 15. Esternamente, questa batteria assomiglia a un microcircuito standard. È prodotta nei package LCC68 e LCC 44.
La batteria al trizio, a differenza delle sue sorelle più giovani e di breve durata, presenta una serie di vantaggi:
- La pressione all'interno della cassa non aumenta.
- Nessuna sostanza chimicamente attiva.
- Il corpo non viene distrutto.
- Resiste facilmente agli urti meccanici.
- Le sostanze prodotte dal funzionamento di una batteria al trizio non sono tossiche.
L'unico svantaggio di questo tipo di alimentatore è il prezzo. Attualmente varia notevolmente, ma si aggira intorno ai 2.000 dollari.
Leggi anche l'articolo batteria atomica.
