Miniaturizovaná jaderná baterie, která slibuje 100 let autonomie

Představte si, že se ironicky díváte na svůj chytrý telefon, ušklíbnete se na zásuvku… a říkáte si: „Už tě nikdy nezapojím!“ Příliš šílené? Přesto dnes Čína otřásá technologickým světem oznámením revoluční jaderné baterie o velikosti místnosti, která je navržena tak, aby vydržela až 100 let bez dobíjení nebo údržby. To už není sci-fi: je to syrové, hmatatelné a převratné. Zatímco západní giganti soupeří o minuty výdrže baterie, čínská laboratoř porušuje pravidla a znovu zahajuje globální bitvu o skladování energie.

Zemětřesení Betavolt a první miniaturizované jaderné baterie

Příchod BV100: technologie zrozená k ohromení

Začátkem roku 2024 společnost Betavolt zahájí provoz s baterií BV100: první sériově vyráběnou jadernou baterií, která integruje izotop niklu-63 do modulu o rozměrech… 15 x 15 x 5 milimetrů. Je těžké tomu uvěřit, i pro zkušeného inženýra. Tato anomální baterie, menší než mince, dodává 100 mikrowattů při 3 V. Ale pozor, zapomeňte na zástrčku a dokonce i na slovo „dobít“: BV100 slibuje 50 let nepřetržité energie pro senzory, drony, implantáty a zítra, proč ne, pro připojené objekty a naše drahocenné chytré telefony. Se zahájením průmyslové výroby a podanými patenty Čína téměř tiše zaujímá vedoucí pozici v této strategické oblasti.

Jak přeměnit radioaktivitu na elektřinu? Magie… nebo čirý vědecký génius!

Zde jde především o kontrolu. Srdce baterie: film z niklu-63, nestabilního izotopu, který pomalým procesem rozpadu uvolňuje beta částice (malé elektrony). Tyto elektrony procházejí dvojitou vrstvou ultratenkých diamantových polovodičů (čínská technologie, generace 4) a přímo přeměňují jadernou energii na elektřinu. Žádný oheň, žádný radioaktivní únik (klíčový argument pro Betavolt) a odolnost vůči všem teplotám, od severního pólu až po poušť Gobi. V čem spočívá výkon? Jsou to syntetické diamanty, prakticky nezničitelné, které baterii umožňují odolat nepředstavitelnému, aniž by selhala.

Atomová miniaturizace, bývalá západní chiméra, která se stala asijskou realitou

Co je ohromujícího? Vědci už přes 70 let sní – snaží se, neúspěšně, bezradně – o tom, jak zavést takovou technologii do tak malého, univerzálního formátu. Američané v NASA, Rusové, vyvinuli modely pro lékařské přístroje a vesmírné sondy; nikdy předtím se tajemství atomové miniaturizace nedostalo do průmyslové výroby, bezpečné pro veřejnost a tak modulární. Svět věřil, že fyzikální zákony jsou neúnosné a náklady přemrštěné. Betavolt a za ním Čína dokazují opak.

Po niklu-63, závod o uhlík-14: baterie století?

Northwest Normal University otřásá výhledem: směrem ke 100leté autonomii

Není čas si vychutnávat vítězství… než padne druhá bomba. Několik měsíců po BV100 představila čínská laboratoř Northwest Normal University baterii vyrobenou z uhlíku-14, izotopu s poločasem rozpadu 5 730 let, což je mnohem delší než u niklu-63. Oznámení, které mrazí před konkurencí: miniaturní baterie pro průmyslové, lékařské a vesmírné aplikace, která „ bude fungovat až 100 let bez sebemenšího dobíjení “. Baterie, která by v extrémních podmínkách mohla vydržet několik tisíciletí. Dostatečná k napájení lékařských implantátů, arktických stanic, robotů, satelitů, propojených objektů na těch nejnepříznivějších místech – bez návratu na Zemi, bez údržby, vůbec.

Čistota, hustota a bezpečnost: hvězdný izotop budoucnosti

Na rozdíl od konvenčních chemických baterií (rychlá ztráta účinnosti, degradace, teplotní závislost) přeměňuje jaderná baterie s uhlíkem-14 přirozený rozpad přímo na elektrický proud prostřednictvím polovodičového obalu z karbidu křemíku. Výsledkem jsou žádné vnější emise radioaktivity, žádné úniky, žádné znečištění a hustota energie někdy až desetkrát vyšší než u lithium-iontových baterií. A co je ještě lepší, Čína již staví komerční reaktor speciálně určený pro extrakci uhlíku-14, čímž si zajišťuje dominanci nad hodnotovým řetězcem, od výzkumu až po výrobu, stejně jako to udělala v případě trhu se solární energií.

Aplikace: od věčného kardiostimulátoru přes smartphone bez nabíječky až po satelity nového tisíciletí

První využití: zdravotnictví, obrana, vesmír, průmysl… ale pozor na spotřebitelskou revoluci

Představte si kardiostimulátor implantovaný na celý život, dron, který už nepřistává, průmyslové senzory měněné pouze po vyřazení z provozu, nebo satelit, který sleduje svou dráhu, aniž by se musel starat o to, že zapomene nabíječku… To je obrovský skok, který tyto baterie umožnily. Impozantní stabilita a absence údržby boří bariéry v armádě, letectví, výzkumu vesmíru nebo jednoduše v automatizaci chytrých domácností: žárovky, senzory internetu věcí, vestavěné systémy.

Nové využití, nové limity… a první pochybnosti!

Výkon prozatím zůstává skromný (nanowatty až miliwatty). Nabít nákladní auto nebo Teslu je nemožné, zapomeňme na elektromobil. Ale stohováním těchto modulů – impozantní modularita baterií – si dokážeme představit znásobení výstupního výkonu, abychom nakonec dosáhli dostatečného výkonu pro napájení notebooku, nebo i více. Pokud jde o bezpečnost, výrobci slibují: žádné riziko výbuchu, funguje beze změny od -60 °C do +120 °C, je lhostejný k vlhkosti nebo prudkým otřesům. Po skončení své životnosti se radioaktivní izotop vrátí do své stabilní, neškodné formy – to je deklarovaný slib. Můžeme jim věřit jen na slovo? Někteří odborníci jsou stále skeptičtí. Lidsky je stále na místě opatrnost: víme, k čemu může jaderná magie vést při špatném návrhu. Osobně: Sním stejně jako doufám, že k tomu všemu brzy uvidím vrstvy mezinárodních standardů.

Globální kontext: Čínská pomsta a nadcházející průmyslový masakr

Proč tento rozchod tolik znepokojuje Spojené státy a Evropu

Protože nejde jen o vědu, ale o suverenitu. Po americké nadvládě od 50. let 20. století Asie (v čele s Čínou) znovu získává kontrolu. Západní laboratoře, které se potýkaly s miniaturizací svých prototypů, se ocitají v průmyslovém prostředí předběhnuté, ba dokonce zesměšňované. Betavolt v tom není sám: do závodu se zapojují i další startupy, státní laboratoře a univerzity, podporované ultra-dobrovolným pětiletým plánem. Čínská strategie je jednoduchá: integrovat izotopy, polovodiče, montážní linky a certifikaci. Schopnost vyrábět uhlík-14 lokálně, počínaje letošním rokem, odráží stejnou logiku, která rozdrtila evropské konkurenty v oblasti fotovoltaiky. Spojené státy, Evropa, Indie, dokonce i Rusko a Japonsko jsou nuceny naléhavě obnovit své financování – i kdyby to znamenalo vydláždit cestu k nové studené válce o patenty.

Vznik nových patentů, naděje, kontroverze a trh století

Počet patentových přihlášek exploduje, oznámení se množí a sebemenší pokrok spustí globální mediální nápor. Někteří opatrní badatelé poukazují na to, že autonomie není všechno. Možnost globálního průmyslového využití vyvolává tisíc etických otázek: zabezpečení dopravy, recyklace radioaktivního odpadu, možné odklony, absence globálních regulací… Čínští výrobci s rukou na srdci přísahají: žádné riziko, žádné znečištění. Pochybnosti zůstávají. Ale to je také krása lidského génia: pochybovat, testovat, vylepšovat a znovu zkoušet nemožné… mezitím chce každý svůj kus koláče.

Závěr – (R)evoluce, nebo přelud?

Řekněme si to jasně: slib autonomního elektronického zařízení na celé století převrací všechny naše mentální modely. Nejde jen o pohodlí nebo vychytávky; jde o samotnou transformaci našich průmyslových odvětví, od zdravotnictví a leteckého průmyslu až po globální energetickou závislost. Ano, zůstávají obrovské výzvy: zajištění bezpečnosti, pochopení problematiky recyklace, vyhýbání se mafiánským excesům a stanovení univerzálních standardů. Ale na tomto hřebeni leží naděje na svět osvobozený od břemene dobíjení, plánovaného zastarávání a… únavy z USB zástrčky, která se po dvou letech rozbije.

od Maxime Marquette