Diese Batterie kann jahrzehntelang laufen, ohne dass sie aufgeladen werden muss, aber sie birgt ein gefährliches Geheimnis!

Die Wissenschaft wendet sich einer neuen Energiequelle zu, die Lithiumbatterien mit begrenzter Lebensdauer ersetzen kann. Forscher haben eine Atombatterie entwickelt, die jahrelang ohne Aufladen betrieben werden kann. Diese Innovation zeichnet sich nicht nur durch ihre außerordentliche Langlebigkeit aus, sondern auch durch das Material, das als Energiequelle verwendet wird: radioaktives Kohlenstoff-14!

Obwohl Kohlenstoff-14 ein Isotop ist, das durch die Emission von Betateilchen Energie erzeugt, kann es bei richtiger Handhabung sicher verwendet werden. Im Gegensatz zu herkömmlichen Batterien kann diese Kernbatterie Tausende von Jahren lang eine stabile Energiequelle bieten und muss nicht ständig aufgeladen werden.

Diese Batterie der nächsten Generation erzeugt Energie direkt aus Radioaktivität, anstatt chemische Energie zu speichern. Die beim Zerfall von Kohlenstoff-14 freigesetzten hochenergetischen Elektronen interagieren mit einem Halbleitermaterial und verursachen eine kontrollierte Energiefreisetzung. Dieser Prozess findet durch Betavoltaikzellen statt. Interessanterweise lässt sich diese Art der Strahlung mit einfachen Materialien wie Aluminiumfolie sicher kontrollieren und stellt für den Menschen keine Gefahr dar.

Die Forscher präsentierten ihre Ergebnisse auf der Frühjahrstagung der American Chemical Society. Durch die Verwendung einer Kombination aus Ruthenium, Titandioxid und Radiokarbon konnten sie eine Energieeffizienz erreichen, die frühere Designs übertraf.

Wirft Fragen zur Abfallwirtschaft auf

Die potenziellen Anwendungsmöglichkeiten dieser Atombatterien sind vielfältig. Sie können in vielen Bereichen eingesetzt werden, vom lebenslangen Herzschrittmacher bis hin zu Fernsensoren, bei denen ein Batteriewechsel nicht möglich ist. Die ethischen Diskussionen über diese Technologie stehen jedoch noch ganz am Anfang. Obwohl Kohlenstoff-14 weniger gefährlich ist als anderer Atommüll, wirft es als radioaktives Material wichtige Fragen zum Recycling und zur Abfallbewirtschaftung auf. Sollten sich diese Batterien in elektronischen Geräten weitverbreitet durchsetzen, besteht die Gefahr des Missbrauchs und der Entstehung von Millionen Tonnen Abfall.

Die Umweltauswirkungen, der vorzeitige Verschleiß und die Recyclingschwierigkeiten von Lithium-Ionen-Batterien führen zu einem zunehmenden Interesse an solchen Alternativen. Während die Produktion und Entsorgung von Lithiumbatterien negative Auswirkungen auf die Umwelt haben, verfügt diese nukleare Batterietechnologie über das Potenzial, einen Paradigmenwechsel in der Energiespeicherung herbeizuführen.

Das Forschungsteam hat gezeigt, dass es möglich ist, mit radioaktiven Quellen geringer Intensität langlebige, stabile und relativ sichere Geräte herzustellen. Es bleibt jedoch noch viel zu tun, um die Effizienz zu steigern, die Kosten zu senken und die Nachhaltigkeit dieses Prozesses sicherzustellen.