1.000 Jahre Haltbarkeit: Forscher stellen Prototyp für Nuklearbatterie vor
Nuklearbatterie soll sich auch aus Atomabfällen speisen. (Symbolbild: Satakorn/Shutterstock)
Die aktuell in den meisten Smartphones, Laptops oder E-Autos eingesetzten Lithium-Ionen-Akkus haben ein Problem. Sie sind zwar leistungsfähig, müssen aber regelmäßig aufgeladen werden – und mit der Zeit verlieren sie an Kapazität.
Forschung arbeitet fieberhaft an Nuklearbatterien
Das soll bei Nuklear- oder Atombatterien, an deren Weiterentwicklung die Forschung derzeit weltweit fieberhaft arbeitet, nicht der Fall sein. Die Anfang 2024 vorgestellte Lösung von Betavolt aus China etwa soll rund 50 Jahre lang autonom Strom erzeugen.
Ein Klacks, wenn man sich den Prototyp einer Nuklearbatterie anschaut, die ein südkoreanisches Forschungsteam auf dem Frühlingstreffen der American Chemical Society vorgestellt hat. Diese Batterie auf Basis des Radiokohlenstoffs C-14 soll nicht nur sicher sein, sondern auch über 1.000 Jahre halten.
C-14 entsteht natürlich in Erdatmosphäre
Das Besondere an Kohlenstoff-14 ist, dass dieses Element in großen Mengen in der Erdatmosphäre vorkommt und von lebenden Organismen fortlaufend aufgenommen wird. Es entsteht, wenn Stickstoff-14 durch kosmische Strahlung angeregt wird. Die Halbwertszeit beläuft sich auf 5.730 Jahre.
Kohlenstoff-14 entsteht aber auch als Nebenprodukt in Kernkraftwerken. Was wiederum positiv für die Verwendung in Batterien wäre, weil es kostengünstig verfügbar und einfach zu recyceln ist, wie der Forscher Su-Il In vom Daegu Gyeongbuk Institute of Science & Technology erklärt.
Alufolie reicht: Betastrahlung leicht abschirmbar
Weil C-14 „nur“ Betastrahlen erzeugt, ist das radioaktive Kohlenstoffisotop C-14 vergleichsweise sicher. Denn zwar kann auch Betastrahlung bei direktem Kontakt verschiedene Krebsarten auslösen. Die Strahlung lässt sich aber schon mit einer dünnen Schutzschicht abschirmen, etwa mit einer Alufolie, wie Golem schreibt.
Der große Nachteil: Die geringe Energieausbeute erlaubt kaum den Einsatz in Geräten wie Smartphones. Forscher:innen sehen aktuell etwa Herzschrittmacher oder Sensoren in abgelegenen Gebieten sowie auf Raumfahrtmissionen als mögliche Einsatzorte für die Nuklearbatterien.
Nuklearbatterien bringen kaum Energie
Mit der angedachten Optimierung der Batterien sollen diese eines Tages Geräte von der Größe eines Fingers mit Strom versorgen, wie Su-Il In meint. Aktuell reicht die Energieumwandlungsrate aber noch nicht einmal, um kleine Leuchtdioden zu betreiben.
