Çinli araştırmacıların geliştirdiği yeni nesil nükleer batarya, enerji teknolojilerinde dikkat çeken bir gelişmeye imza attı. Kuzeybatı Normal Üniversitesi ile Gansu Zhulong Technology tarafından geliştirilen Qianjiyuan Tianshu isimli batarya, geleneksel pillerden oldukça farklı bir yöntemle çalışıyor. Bataryanın en dikkat çekici özelliği ise şarj edilmeden çok uzun süre elektrik üretebilmesi. Sistemin enerji kaynağı olarak karbon-14 izotopu kullanılıyor. Karbon-14'ün yaklaşık 5 bin 730 yıllık yarı ömrü, teknolojinin neden “binlerce yıllık batarya” olarak anıldığını açıklıyor.
PEKİ BU BATARYA ELEKTRİĞİ NASIL ÜRETİYOR?
Yeni teknolojinin çalışma prensibi, klasik pillerden oldukça farklı. Karbon-14 bozunurken ortaya çıkan beta parçacıkları, özel bir silisyum karbür yarı iletkenine yönlendiriliyor. Bu parçacıkların yarı iletkenle etkileşimi sonucunda elektrik akımı meydana geliyor. Araştırmacılar sistemi kabaca güneş panellerine benzetiyor. Ancak güneş panellerinde enerji kaynağı güneş ışığıyken, bu bataryada elektrik üretimini sağlayan kaynak radyoaktif bozunma.
5 BİN 730 YIL BOYUNCA AYNI GÜÇTE Mİ ÇALIŞACAK?
İşte burada önemli bir ayrıntı bulunuyor. “5 bin 730 yıl elektrik üretecek” ifadesi, bataryanın 5 bin 730 yıl boyunca ilk günkü performansıyla çalışacağı anlamına gelmiyor. 5 bin 730 yıl, karbon-14'ün yarı ömrü. Yani bu süre içerisinde karbon-14 miktarının yaklaşık yarısının bozunması bekleniyor. Dolayısıyla enerji üretimi de zaman içerisinde azalacak. Başka bir ifadeyle teknoloji, geleneksel bir pil gibi bir anda tükenmek yerine çok uzun bir zaman diliminde giderek daha düşük seviyelerde enerji üretmeye devam ediyor.
TELEFONLAR ARTIK ŞARJ OLMAYACAK MI?
Başlık kadar dikkat çekici olsa da şimdilik hayır. Yeni bataryanın önündeki en büyük engel, ürettiği elektrik miktarının oldukça düşük olması. Qianjiyuan Tianshu'nun maksimum güç çıkışı 1,13 mikrowatt seviyesinde. Bu miktar günümüzde kullanılan bir akıllı telefonu çalıştırmak için yeterli değil. Dolayısıyla teknolojinin yakın zamanda telefon, bilgisayar veya elektrikli otomobil bataryalarının yerini alması beklenmiyor. Asıl hedef ise çok düşük enerji tüketen ve yıllarca bakım gerektirmeden çalışması gereken cihazlar.
ASIL KULLANIM ALANI ŞAŞIRTICI
Bu teknoloji özellikle insan müdahalesinin zor veya neredeyse imkânsız olduğu alanlarda büyük avantaj sağlayabilir. Örneğin uzay araçları, uzak bölgelerdeki çevresel izleme sensörleri ve bazı tıbbi implantlar, sürekli pil değişimi veya şarj gerektirmeden uzun süre çalışabilir. Uzaya gönderilen bir cihazın pilini değiştirmek mümkün olmadığı için, böyle bir teknoloji uzay araştırmaları açısından son derece önemli olabilir. Aynı durum okyanusların derinliklerinde, kutuplarda veya insanların sürekli ulaşamayacağı bölgelerde kullanılan sensörler için de geçerli.
YENİ BATARYA ÖNCEKİ MODELE GÖRE DAHA GÜÇLÜ
Araştırmacılar yalnızca uzun ömürlü bir batarya geliştirmekle kalmadı. Yeni tasarımın önceki versiyona göre daha verimli hale getirildiği belirtiliyor. Yaklaşık 16,8 santimetreküp hacmindeki batarya 129 miliküri karbon-14 içeriyor. Sistem 0,713 mikroamper akım, 2,06 volt gerilim ve maksimum 1,13 mikrowatt güç sağlayabiliyor. 2024 yılında geliştirilen önceki modele kıyasla bataryanın hacmi yaklaşık yüzde 17 küçültülürken, hacimsel güç yoğunluğunun yaklaşık 15 kat artırıldığı bildiriliyor. Toplam kapasitede ise 2,6 katlık artış sağlandığı belirtiliyor.
GELECEKTE TELEFONLARDA KULLANILABİLİR Mİ?
Teknolojinin bugünkü haliyle bir akıllı telefonu çalıştırması mümkün değil. Ancak araştırmacıların geliştirdiği sistem, çok uzun süreli ve düşük güç gerektiren elektronik cihazlar için yeni bir kapı açıyor. Daha yüksek güç üreten versiyonların geliştirilmesi halinde kullanım alanlarının genişlemesi mümkün olabilir. Ancak burada yalnızca enerji miktarı değil; maliyet, güvenlik, üretim, radyasyonun kontrolü ve ticari ölçekte üretim gibi konuların da çözülmesi gerekiyor.
ŞARJ CİHAZLARININ SONU MU GELİYOR?
Şimdilik telefonunuzu prizden çekip bu bataryayı takmanız mümkün değil. Fakat teknolojinin dikkat çekici tarafı başka yerde: Bir gün pil değiştirilmesi neredeyse imkânsız olan cihazların yıllarca, hatta çok daha uzun süre kendi enerjisini üretmesi mümkün olabilir. Bugün yalnızca bir prototip olarak görülen bu teknoloji, özellikle uzay, tıp ve uzak bölgelerde kullanılan düşük enerjili cihazlar için batarya anlayışını değiştirebilecek potansiyele sahip.
