Nuklearbatterie ermöglicht Strom für Weltraum und Tiefsee

Nuklearbatterie ermöglicht jahrzehntelange Stromversorgung für Weltraum und Tiefsee

Eine neue Nuklearbatterie kann jahrzehntelang Energie für extreme Umgebungen wie den Weltraum und die Tiefsee liefern.

Forscher haben eine neue Nuklearbatterie entwickelt, die Strom aus dem radioaktiven Zerfall von Americium gewinnt. Diese Batterie könnte über Jahrzehnte hinweg zuverlässig Energie liefern – selbst in extremen Umgebungen wie im Weltraum oder in der Tiefsee.

Americium als Energiequelle

Seit den 1900er-Jahren versuchen Wissenschaftler, radioaktive Stoffe in Batterien zu nutzen. Diese sollen langlebiger und robuster als herkömmliche Batterien sein. Bisherige Prototypen konnten jedoch nur wenig Energie liefern. Jetzt hat das Team um Shuao Wang von der Soochow-Universität in China die Effizienz einer solchen Batterie enorm gesteigert. Dabei verwenden sie das Element Americium, das normalerweise als Atommüll gilt. Americium gibt Energie in Form von Alphateilchen ab. Diese Teilchen verlieren schnell ihre Energie an die Umgebung, was bisher die Effizienz bremste.

Die Forscher betteten das Americium in einen speziellen Polymerkristall ein, der die Energie der Alphateilchen in ein grünes Leuchten umwandelte. Mit diesem Licht wurde dann durch eine dünne Solarzelle Strom erzeugt. So entstand eine winzige Batterie, die in eine kleine Quarz-Zelle passt.

Kleiner Aufbau, große Wirkung

In Tests über 200 Stunden erzeugte die Batterie konstant Strom. Laut dem Bericht funktioniert die Batterie bereits mit sehr geringen Mengen des radioaktiven Materials. Obwohl Americium eine Halbwertszeit von 7.380 Jahren hat, hält die Batterie nur einige Jahrzehnte. Das liegt daran, dass die Bauteile um das Americium herum durch die Strahlung beschädigt werden, nicht der radioaktive Stoff selbst.

Leistungsfähigkeit und Einschränkungen

Trotz der beeindruckenden Effizienz braucht es eine große Menge dieser Batterien, um genug Energie für alltägliche Geräte zu liefern. Michael Spencer von der Morgan State University sagt laut NewScientist: „Die neue Batterie hat eine deutlich verbesserte Konversionseffizienz und Ausgangsleistung, aber es wären etwa 40 Milliarden dieser Batterien nötig, um eine 60-Watt-Glühbirne zu betreiben.“

Zukünftige Anwendungen

Das Forschungsteam plant, die Effizienz und Leistung der Batterie weiter zu steigern. Zudem wollen sie die Batterie sicherer und einfacher handhabbar machen, da sie radioaktives Material enthält. Wang sagt, dass die Batterie ideal für Miniatursensoren in abgelegenen oder extremen Umgebungen wie bei Weltraummissionen oder Tiefseeerkundungen geeignet sei.

Was du dir merken solltest:

Forscher haben eine Nuklearbatterie entwickelt, die Strom aus dem radioaktiven Zerfall von Americium gewinnt und in extremen Umgebungen über Jahrzehnte Energie liefern kann.
Die Batterie nutzt Alphateilchen, die durch einen speziellen Polymerkristall in Licht umgewandelt werden, welches eine Solarzelle dann in Strom verwandelt.
Trotz ihrer Effizienz braucht es jedoch eine große Menge dieser Batterien, um alltägliche Geräte zu betreiben, weshalb die Forscher die Leistung weiter steigern wollen.