(Bild: Sergey Nivens / Shutterstock.com)
Chinesische Physiker haben eine winzige Atombatterie entwickelt. Sie soll bis zu 8.000 Mal effizienter sein als bisherige Modelle. Ist der Durchbruch geschafft?
Eine chinesische Forschergruppe hat eine Mikro-Atombatterie entwickelt, die einen Effizienzsprung verspricht. Die Batterie könnte theoretisch jahrzehntelang Strom liefern und wäre damit tausendfach effizienter als bisherige Modelle. Ihre Ergebnisse hat das Team im renommierten Fachjournal Nature veröffentlicht.
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Die Entwicklung atomarer Mikrobatterien beschäftigt Wissenschaftler seit Jahrzehnten. Der Traum: eine winzige, langlebige Energiequelle für Geräte aller Art – vom Handy über Roboter bis hin zu Autos. Doch die Realisierung scheiterte bislang an den Gefahren der Atomtechnologie, egal in welchem Maßstab.
Grundprinzip: Radioaktive Strahlung trifft Kristall
Ein vielversprechender Ansatz sind Atombatterien, die durch den radioaktiven Zerfall von Radioisotopen wie Americium Strom erzeugen. Um die Strahlenbelastung möglichst gering zu halten, sind solche Batterien meist sehr klein. Das schränkt allerdings auch ihre Leistungsfähigkeit und Effizienz ein.
Chinesischen Forschern ist es nun gelungen, die Effizienz drastisch zu steigern. Ihr Batterie-Design ist denkbar simpel: Sie füllen eine kleine Menge Americium in einen Kristall und nutzen die dabei abgegebene Strahlung (Alphateilchen), um den Kristall zum Leuchten zu bringen.
Das grüne Leuchten des Kristalls wird dann von einer Photovoltaikzelle in Strom umgewandelt. Damit die Strahlung nicht nach außen dringt, haben die Forscher die Batterie in eine Quarzzelle gepackt.
Leistung reicht für Glühbirne noch nicht
In Tests lieferte die neue Batterie Hunderte Stunden lang konstant Strom. Theoretisch könnte sie sogar Tausende Jahre halten, denn Americium hat eine Halbwertszeit von 7.380 Jahren. Die Strahlung würde das Batteriegehäuse allerdings schon lange vorher zerstören.
Im Vergleich zu bisherigen Atombatterien soll die neue 8.000-mal effizienter sein. Allerdings ist die erzeugte Leistung noch sehr gering: Um eine 60-Watt-Glühbirne zu betreiben, bräuchte man 40 Milliarden dieser Mikrobatterien.
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Einsatz in der Raumfahrt denkbar
Dennoch sehen die Forscher Potenzial für ihre Erfindung. Sie hoffen, durch weitere Optimierung die Leistungsfähigkeit steigern zu können. Mögliche Anwendungsgebiete sehen sie vor allem dort, wo der Ersatz herkömmlicher Batterien unpraktisch oder unmöglich ist – etwa in der Tiefsee oder im Weltraum.
Die Mikrobatterien könnten eines Tages als langfristige Energiequelle für Raumsonden oder andere Geräte dienen, die in die Weiten des Weltalls vordringen. Doch bis es so weit ist, ist es noch ein weiter Weg. Die Forscher betonen, dass noch weitere Entwicklungsarbeiten nötig seien, um Leistungsfähigkeit und Sicherheit der radioaktiven Winzlinge zu verbessern.