Pembangunan bateri tritium atau uranium telah lama dijalankan. Pada tahun 2011, pengeluaran bateri yang tahan selama 20 tahun bermula di Amerika. Ia mempunyai voltan 3 volt dan arus nyahcas 16 nanoamp. Ini secara beransur-ansur menurun kepada lima.
Di manakah ia digunakan?
Bateri tritium digunakan dalam:
- Perentak jantung.
- Implan.
- Sensor untuk ahli geologi dan pekerja minyak.
- Industri angkasa lepas. Terutamanya dalam kenderaan penyelidikan.
- Pemandangan dengan pencahayaan.
- Untuk operasi penunjuk ketenteraan.
- Pesawat.
Peranti ini memerlukan arus rendah tetapi operasi jangka panjang.
Bateri uranium beroperasi pada suhu dari -40 hingga +80 darjah Celsius.
Prinsip kerja bateri tritium dan penyelidikan dalam bidang ini
Ia berfungsi melalui pereputan isotop hidrogen tritium. Topik ini telah diterokai pada tahun 1950-an. Penyelidikan telah dijalankan dengan nikel, strontium dan yttrium. Walau bagaimanapun, tiada apa yang berguna dihasilkan daripada bahan-bahan ini.
Hanya tritium yang menghasilkan hasil yang diingini. Ia boleh menghasilkan aliran elektron yang lembut. Ini membantu mencipta sumber kuasa yang tahan lama.
Elektron dalam sumber tenaga bergerak secara seragam dalam kedua-dua arah. Elektrik dijana dalam wafer silikon. Kurang daripada 50% elektron ditangkap melalui interaksi elektron dengan simpang p-n.
Untuk menyelesaikan masalah ini, saintis Universiti Rochester telah membuat lubang pada permukaan wafer silikon. Kini, tritium mengisi lubang tersebut sepenuhnya. Tambahan pula, ia dikelilingi sepenuhnya oleh silikon.
Bateri tritium yang terhasil boleh menahan suhu -50 darjah Celsius dan +150 darjah Celsius untuk tempoh yang lama. Tritium mereput dalam tempoh 12.262 tahun. Hasil akhirnya ialah:
- Elektron
- Antineutrino
- Helium 3
Disebabkan tenaga elektron yang rendah, ia mudah terperangkap menggunakan kertas, getah atau fabrik biasa.
Pengilang telah menjaga keselamatan
Bateri tritium mempunyai selongsong yang dibuat dengan baik yang tidak membenarkan radiasi menembusi persekitaran luaran.
Industri mengekstrak tritium dengan menyinarinya dengan isotop litium dan neutron. Teknologi lain melibatkan pemprosesan semula air berat (moderator reaktor nuklear).
Pada asasnya, isotop tersebut tidak berbahaya kepada tubuh manusia. Radiasinya hanya menembusi beberapa milimeter ke udara. Jika ia memasuki badan melalui air, ia adalah berbahaya.
CityLabs ditubuhkan pada tahun 2005. Fokus utamanya adalah menghasilkan bateri tritium. Pengarahnya, Larry Olsen, mencipta bateri tahan lama pada tahun 1970-an. Syarikat yang sama juga membangunkan bateri NanoTritium, yang dibangunkan pada tahun 2018 dan dikenali sebagai P100. Voltannya ialah 0.75 volt, menghasilkan 75 nanowatt kuasa.
Terminal positif ialah pin 1 mikrolitar. Terminal negatif ialah pin 15. Secara luaran, bateri ini menyerupai mikrolitar standard. Ia dihasilkan dalam pakej LCC68 dan LCC 44.
Bateri tritium, tidak seperti saudara-saudaranya yang lebih muda dan berumur pendek, mempunyai beberapa kelebihan:
- Tekanan di dalam bekas tidak meningkat.
- Tiada bahan aktif secara kimia.
- Tubuh tidak musnah.
- Mudah menahan kesan mekanikal.
- Bahan-bahan yang dihasilkan oleh operasi bateri tritium tidak toksik.
Satu-satunya kelemahan bekalan kuasa jenis ini ialah harganya. Harganya pada masa ini sangat berbeza, tetapi kira-kira $2,000.
Baca juga artikel tersebut bateri atom.
