Ein Team chinesischer Wissenschaftler hat eine Atombatterie gebaut, die ein winziges Gerät tausende Jahre lang ohne ein einziges Aufladen betreiben könnte. Die Batterie, die durch den radioaktiven Zerfall von Kohlenstoff-14 betrieben wird, erzeugt nur wenige Mikrowatt Strom. Aber ihre Lebensdauer wird nicht in Stunden oder Jahrzehnten gemessen, sondern in Jahrtausenden.
Eine Batterie, die mit Diamant und radioaktivem Kohlenstoff läuft
Forscher am Northwest Institute of Nuclear Technology in Xi’an, China, entwickelten die Batterie mit Kohlenstoff-14, einem radioaktiven Isotop mit einer Halbwertszeit von 5.730 Jahren. Sie betteten den Kohlenstoff-14 in einen synthetischen Diamanten ein, der sowohl als Halbleiter als auch als Schutzschale fungiert. Wenn der Kohlenstoff-14 zerfällt, setzt er Betateilchen frei, die auf das Diamantgitter treffen und einen kleinen elektrischen Strom erzeugen. Das Gerät ist im Wesentlichen ein winziger Festkörpergenerator ohne bewegliche Teile.
Das Team berichtete, dass ihr Prototyp eine Leistung im Mikrowattbereich erreichte. Das reicht aus, um einen Mikrochip oder einen kleinen Sensor zu betreiben, aber nicht ein Telefon oder eine Glühbirne. Die Batterie sei auch sicher zu handhaben, sagten die Forscher, da die Diamantummantelung die gesamte Strahlung absorbiert und jegliches Austreten verhindert.
Warum lokale Wissenschaftler und Beamte aufmerksam wurden
China hat stark in die Atombatterieforschung investiert, als Teil eines breiteren Vorstoßes zur Eigenständigkeit bei kritischen Technologien. Das Land importiert derzeit den Großteil seines Kohlenstoff-14, der in der medizinischen Bildgebung, Arzneimitteltests und nun auch in der Batterieforschung verwendet wird. Aber das Team am Northwest Institute verwendete Kohlenstoff-14, der im Inland aus einem Reaktor der China National Nuclear Corporation hergestellt wurde. Das markiert einen Schritt in Richtung Unabhängigkeit von ausländischen Lieferanten.
Für lokale Forscher stellt die Batterie einen Machbarkeitsnachweis dar, dass langlebige, wartungsfreie Energie möglich ist. Die Technologie könnte schließlich in Herzschrittmachern, Raumsonden, Tiefseesensoren oder entfernten Überwachungsstationen eingesetzt werden, wo ein Batteriewechsel unmöglich ist. Das Team räumte ein, dass die derzeitige Leistungsabgabe gering ist, sagte aber, dass das Design durch Stapeln mehrerer Einheiten hochskaliert werden kann.
Eine Energiequelle, die ihre Nutzer überdauert
Die Bedeutung dieser Batterie liegt nicht darin, was sie heute antreiben kann, sondern darin, was sie für die Zukunft verspricht. Ein Gerät, das tausende Jahre läuft, verändert die Art und Weise, wie Ingenieure über Energie, Wartung und Design denken. Es wirft auch Fragen zu Abfall und Entsorgung auf, obwohl die Diamantummantelung und die lange Halbwertszeit einige dieser Bedenken verringern. Vorerst sitzt die Batterie in einem Labor in Xi’an, produziert leise Mikrowatt und wartet darauf, dass die Welt aufholt.
