بطاریه نوویه صینیه بعمر یمتد لآلاف السنین!.. ابتکار قد یغیر مستقبل الطاقه

وکاله آریا للأنباء - کشف علماء صینیون عن بطاریه نوویه مبتکره قد تحدث ثوره فی مجال إمدادات الطاقه للأنظمه ذاتیه التشغیل، إذ یقدر عمرها الافتراضی بآلاف السنین، ما یفتح آفاقا أمام المشاریع طویله الأمد.

أصغر من حجم عمله معدنیه.. الصین تطور بطاریه نوویه لا تحتاج إلى الشحن لمده 50 عاما (صور)
طُوِّرت هذه البطاریه فی إطار تعاون بین باحثین من جامعه نورث ویست نورمال وخبراء من شرکه Gansu Zhulong Technology، وتعتمد على نظیر الکربون-14 ومحوّل مصنوع من کربید السیلیکون (SiC).
وتولد البطاریات النوویه، أو بطاریات النظائر المشعه، الکهرباء من خلال الاستفاده من الطاقه الناتجه عن تحلل النظیر المشع. وبفضل العمر النصفی الطویل للنظائر المستخدمه، تستطیع هذه البطاریات العمل لعقود، بل وحتى لقرون، وهو ما یمنحها میزه کبیره مقارنه بالبطاریات الکیمیائیه التقلیدیه. وقد استُخدمت بطاریات مماثله بالفعل فی مهمات فضائیه، منها مسبارا فویاجر، ومرکبه کیوریوسیتی الجواله، والمسباران القمریان الصینیان تشانغ إی-3 وتشانغ إی-4.
ویُعد نموذج "Qianjiyuan Tianshu" امتدادا لتصمیم الفریق السابق "Zhulong-1" (التنین الشمعی-1)، الذی طُوِّر عام 2024. ومع احتوائه على ماده مشعه بنسبه لا تتجاوز 22%، ارتفعت قدره البطاریه بمقدار 2.6 مره مع الحفاظ على الجهد الکهربائی والاستقرار.
ویزید حجم البطاریه قلیلا على بوصه مکعبه واحده (16.8 سنتیمترا مکعبا)، ویبلغ نشاطها الإشعاعی 129 میلی کوری من الکربون-14، فیما تنتج تیارا کهربائیا بقوه 0.713 میکروأمبیر، وجهدا یبلغ 2.06 فولت، وقدره قصوى تصل إلى 1.13 میکروواط.

العلماء الروس یطورون بطاریه نوویه صغیره تعمل 20 سنه!
وقال رئیس الفریق من جامعه نورث ویست نورمال، سو ماوجین: "تعانی البطاریات السابقه من انخفاض القدره، وضعف التکامل، وارتفاع التکلفه، لذلک رکز الفریق على تطویر بطاریه صغیره الحجم، وعالیه الکفاءه، ومنخفضه التکلفه، ومصنّعه بالکامل محلیا."
وأوضح أن مبدأ عمل هذه البطاریه یختلف عن البطاریات النوویه التقلیدیه؛ فبدلا من تحویل الحراره إلى کهرباء، تعتمد على التأثیر المباشر لجسیمات بیتا فی شبه موصل مصنوع من کربید السیلیکون. ویشبه هذا المبدأ إلى حد کبیر آلیه عمل الألواح الشمسیه، إلا أن مصدر الطاقه هنا هو الإشعاع النووی، ما أتاح زیاده کثافه الطاقه الحجمیه بنحو 15 ضعفا.
ویبلغ العمر النصفی للکربون-14 نحو 5730 عاما، لذلک یُقدَّر العمر التشغیلی للبطاریه بآلاف السنین. وبفضل صغر حجمها، واستقلالیتها، وطول عمرها، تُعد هذه البطاریه مرشحه للاستخدام فی التطبیقات الفضائیه، والزرعات الطبیه، وأجهزه الاستشعار عن بُعد، بما یتماشى مع استراتیجیه تطویر بطاریات نوویه صغیره الحجم وعالیه الأداء للاستخدامات الصناعیه.
المصدر: science.mail.ru