Durchbruch: Neue nukleare Mikrobatterie liefert jahrzehntelang Strom

Neue Nuklearbatterie: Winzig, aber mächtig. Forscher ent­wi­ckeln eine hocheffiziente Energiequelle, die jahrzehntelang in den Tie­fen des Mee­res oder im Weltraum funktionieren könn­te. Ein mög­li­cher Durch­bruch für die Erforschung extremer Umgebungen.

Durchbruch bei nuklearbetriebenen Mikrobatterien

Ein internationales Forscherteam unter der Leitung der Soochow University in China hat einen bedeutenden Fortschritt bei der Entwicklung nuklear betriebener Mikrobatterien erzielt. Wie die renommierte Fachzeitschrift Nature berichtet, könnte die neue Technologie die Effizienz bisheriger Designs um das 8000-fache übertreffen. Die winzige Batterie, die radioaktives Americium nutzt, verspricht eine Betriebsdauer von mehreren Jahrzehnten.

Die Wissenschaftler um Shuao Wang, Spezialist für Radiochemie, haben einen sogenannten "koaleszenten Energiewandler" entwickelt. Dabei wird das radioaktive Element Americium in einen Polymer-Kristall eingebettet. Dieser wandelt die bei der Kernspaltung freigesetzte Energie in ein stabiles grünes Licht um. Eine dünne Photovoltaikzelle konvertiert anschließend das Licht in elektrischen Strom. Das gesamte System ist in einer millimetergroßen Quarzzelle untergebracht. Mikrobatterie: Kernspaltung setzt grünes Licht frei

Langlebigkeit und Effizienz

Die Forscher nutzen für ihre Mikrobatterie zwei Arten von Americium: 241Am und 243Am. Diese Stoffe bleiben sehr lange radioaktiv. 241Am hat eine Halbwertszeit von 432,2 Jahren, 243Am sogar von 7370 Jahren. Die neue Batterie arbeitet auch effizienter als frühere Modelle. Sie kann 0,889 Prozent der Energie des radioaktiven Zerfalls in Strom umwandeln. Pro Curie - eine Einheit, die die Stärke der Radioaktivität misst - erzeugt sie 139 Mikrowatt Leistung.

Trotz der Fortschritte produziert die nukleare Mikrobatterie aber deutlich weniger Energie als herkömmliche Batterien. Die Forscher sehen das Haupteinsatzgebiet daher bei der Stromversorgung von Miniatursensoren in extremen Umgebungen wie der Tiefsee, bei Weltraummissionen oder in abgelegenen Überwachungsstationen.

Eine wesentliche Herausforderung bleibt die Sicherheit, da die Batterie radioaktives Material enthält. Die Wissenschaftler arbeiten bereits an Verbesserungen, um die Effizienz zu steigern und die Handhabung sicherer zu gestalten.

Ausblick und Potenzial

Die neue Technologie könnte einen Wendepunkt in der Entwicklung langlebiger Energiequellen für spezielle Anwendungen darstellen. Während konventionelle Batterien in extremen Umgebungen oft an ihre Grenzen stoßen, verspricht die nukleare Mikrobatterie eine zuverlässige Stromversorgung über Jahrzehnte hinweg.

Welche konkreten Anwendungen für diese Mikrobatterien könntet ihr euch vorstellen? Wo seht ihr die größten Potenziale und Herausforderungen beim Einsatz dieser Technologie?


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