Die Entwicklung von Tritium- oder Uranbatterien läuft schon lange. 2011 begann in Amerika die Produktion von Batterien mit einer Lebensdauer von 20 Jahren. Sie haben eine Spannung von 3 Volt und einen Entladestrom von 16 Nanoampere, der allmählich auf fünf Nanoampere abfällt.
Wo wird es verwendet?
Tritiumbatterien werden verwendet in:
- Herzschrittmacher.
- Implantate.
- Sensoren für Geologen und Ölarbeiter.
- Die Raumfahrtindustrie. Insbesondere im Bereich der Forschungsfahrzeuge.
- Visiere mit Beleuchtung.
- Für den Betrieb militärischer Indikatoren.
- Flugzeug.
Diese Geräte benötigen einen Betrieb mit niedrigem Stromverbrauch, aber langer Laufzeit.
Die Uranbatterie funktioniert bei Temperaturen von -40 bis +80 Grad Celsius.
Funktionsprinzip einer Tritiumbatterie und Forschung auf diesem Gebiet
Es funktioniert durch den Zerfall des Wasserstoffisotops Tritium. Dieses Thema wurde bereits in den 1950er Jahren erforscht. Es wurden Untersuchungen mit Nickel, Strontium und Yttrium durchgeführt. Aus diesen Materialien konnte jedoch nichts Brauchbares gewonnen werden.
Nur Tritium lieferte das gewünschte Ergebnis. Es erzeugt einen sanften Elektronenfluss. Dies trug zur Entwicklung einer langlebigen Energiequelle bei.
Die Elektronen in der Energiequelle bewegen sich gleichförmig in beide Richtungen. In Siliziumwafern wird Elektrizität erzeugt. Weniger als 50 % der Elektronen wurden durch die Wechselwirkung von Elektronen mit p-n-Übergängen eingefangen.
Um dieses Problem zu lösen, bohrten Wissenschaftler der Universität Rochester Löcher in die Oberfläche von Siliziumwafern. Tritium füllt diese Löcher nun vollständig aus und ist zudem vollständig von Silizium umgeben.
Die so entstandene Tritiumbatterie ist über längere Zeiträume temperaturbeständig von -50 °C bis +150 °C. Tritium zerfällt innerhalb von 12,262 Jahren. Das Endergebnis ist:
- Elektronen
- Antineutrino
- Helium 3
Aufgrund der geringen Energie von Elektronen lassen sie sich leicht mit gewöhnlichem Papier, Gummi oder Stoff einfangen.
Die Hersteller haben für die Sicherheit gesorgt.
Tritiumbatterien besitzen ein hochwertiges Gehäuse, das das Eindringen von Strahlung in die Umgebung verhindert.
Die Industrie gewinnt Tritium durch Bestrahlung mit Lithiumisotopen und Neutronen. Eine andere Technologie beinhaltet die Wiederaufbereitung von Schwerwasser (einem Moderator in Kernreaktoren).
Grundsätzlich ist das Isotop für den menschlichen Körper nicht gefährlich. Seine Strahlung dringt nur wenige Millimeter tief in die Luft ein. Gelangt es jedoch über Wasser in den Körper, ist es gefährlich.
CityLabs wurde 2005 gegründet und konzentriert sich auf die Herstellung von Tritiumbatterien. Der Geschäftsführer, Larry Olsen, entwickelte bereits in den 1970er-Jahren eine langlebige Batterie. Das Unternehmen entwickelte außerdem die NanoTritium-Batterie P100 aus dem Jahr 2018. Sie hat eine Spannung von 0,75 Volt und liefert eine Leistung von 75 Nanowatt.
Der Pluspol ist Pin 1 des Mikrochips. Der Minuspol ist Pin 15. Äußerlich ähnelt diese Batterie einem Standard-Mikrochip. Sie wird in den Gehäusen LCC68 und LCC44 gefertigt.
Die Tritiumbatterie hat, anders als ihre jüngeren, kurzlebigen Pendants, eine Reihe von Vorteilen:
- Der Druck im Inneren des Gehäuses steigt nicht an.
- Keine chemisch aktiven Substanzen.
- Der Körper wird nicht zerstört.
- Widersteht mechanischen Einwirkungen problemlos.
- Die beim Betrieb einer Tritiumbatterie entstehenden Substanzen sind nicht giftig.
Der einzige Nachteil dieser Art von Netzteil ist der Preis. Dieser schwankt derzeit stark, liegt aber bei etwa 2000 US-Dollar.
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