Menu
O mnie Kontakt

Smartgasm w swoim najnowszym wideo omawia miniaturowe baterie jądrowe, które, choć działają podobnie do paneli słonecznych, wykorzystują materiały radioaktywne do generacji energii. W przeciwieństwie do paneli słonecznych, jądrowe ogniwa działają nieprzerwanie przez długi okres, co niesie ze sobą zarówno pozytywne, jak i negatywne aspekty. Autor zwraca uwagę na doniesienia chińskiej firmy Betawolt, która zaprezentowała baterię z możliwością działania przez 50 lat bez ładowania, co wywołało entuzjazm w mediach. Zastanawia się, czy te ogniwa mogłyby zasilać nasze urządzenia na dłużej. Okazuje się, że teoretycznie tak, ale w praktyce użycie ich w smartfonach wydaje się być absurdalne.

Jednym z kluczowych argumentów jest moc baterii, która wynosi 100 mikrowatów. To niewiele w porównaniu do zapotrzebowania nowoczesnych smartfonów na energię. Smartfony potrzebują około 5 watów energii, co oznaczałoby konieczność użycia około 50 tysięcy takich baterii do ich zasilania. Jeszcze bardziej niepokojące jest to, że planowana przez Betawolt bateria o mocy 1 wata w 2025 roku może również nie spełnić oczekiwań, z uwagi na konieczność użycia podobnej liczby ogniw jako źródła energii.

Kolejnym istotnym aspektem jest bezpieczeństwo takich ogniw. Autor zauważa, że choć promieniowanie beta jest stosunkowo bezpieczne na zewnątrz, to w przypadku dostania się do organizmu może okazać się niebezpieczne. Istnieje również teoria, że promieniowanie beta z niklu 63, który jest emiterem beta, może okazać się niebezpieczne w przypadku nieodpowiedniego użycia. Smartgasm podkreśla, że te baterie nie będą dostępne dla przeciętnego konsumenta ze względu na ryzyka związane z ich wykorzystaniem.

Również efektywność energetyczna jest zaskakującym problemem, ponieważ aktualna efektywność wielu z tych baterii wynosi jedynie 2%. Silniki parowe znana są z podobnych wskaźników. Mimo że autor podaje, że nowoczesne ogniwa litowo-jonowe mają efektywność powyżej 95%, 75% energii z baterii jądrowej może być tracone w postaci ciepła. Ponadto cena takiej technologii wciąż pozostaje niepewna, ale z pewnością nie będzie niski koszt. Już teraz koszty produkcji takich ogniw mogą wynosić dziesiątki tysięcy dolarów.

Na koniec, Smartgasm podsumowuje, że mimo nadziei związanych z potencjalnym rozwojem technologii baterii jądrowych, praktyczne zastosowanie jest obecnie bardzo ograniczone i mało opłacalne. Z dostępnością tylko dla zastosowań niszowych, jak w medycynie czy przemyśle kosmicznym, perspektywa ich używania w codziennym życiu, jak w smartfonach, wydaje się być jedynie fantazją. Na chwilę obecną wideo zgromadziło 298480 wyświetleń i 13049 polubień, co pokazuje, jak zainteresowanie tym tematem wciąż rośnie.

Toggle timeline summary

  • 00:00 Dyskusja na temat miniaturowych baterii nuklearnych działających podobnie do paneli słonecznych, ale wykorzystujących materiały radioaktywne.
  • 00:15 Porównanie zalet i wad baterii nuklearnych, w tym długi czas pracy i obawy związane z radioaktywnością.
  • 00:48 Ogłoszenie o rozwoju miniaturowej baterii nuklearnej przez firmę Betawolt, o czym informowały media.
  • 01:21 Film omawia ciekawość na temat rzeczywistego czasu ładowania baterii nuklearnej, sugerując możliwe długotrwałe użytkowanie.
  • 01:30 Eksploracja praktycznych zastosowań baterii nuklearnych oraz ich teoretycznej skuteczności.
  • 01:44 Wyjaśnienie wydajności energetycznej baterii i jej niewystarczalności dla codziennych urządzeń, takich jak smartfony.
  • 03:41 Krytyczna analiza roszczeń Betawolt dotyczących mocy i wydajności baterii nuklearnych.
  • 04:04 Potencjalne wprowadzenie na rynek baterii nuklearnych oraz sceptycyzm dotyczący obiecanych postępów.
  • 04:49 Dyskusja na temat problemów z bezpieczeństwem związanych z poziomami promieniowania w bateriach nuklearnych.
  • 06:53 Badanie niebezpieczeństw związanych z substancjami radioaktywnymi w tych bateriach.
  • 09:38 Rozróżnienie między rodzajami promieniowania emitowanym przez różne cząstki i ich potencjalnym szkodliwym działaniem.
  • 15:50 Ocena stosunkowo niskiej wydajności i wysokiego kosztu baterii nuklearnych w porównaniu do tradycyjnych technologii bateryjnych.
  • 21:44 Kwestionowanie praktyczności użycia baterii nuklearnych w elektronice użytkowej i związanych z tym ryzyk.
  • 25:44 Wzmianka o tle historycznym baterii nuklearnych i ich wcześniejszych zastosowaniach w urządzeniach medycznych.
  • 27:44 Przykłady istniejących zastosowań generatorów radioizotopowych w satelitach i latarniach morskich.
  • 29:50 Krótki opis zasad działania baterii nuklearnych i ich procesu generowania energii.
  • 32:00 Podsumowanie dotyczące wiarygodności informacji o bateriach nuklearnych i znaczenia sceptycyzmu.

Transcription

Miniaturowe baterie jądrowe działają podobnie do paneli słonecznych, tylko do generacji prądu potrzebują nie promienie słonecznych, lecz materiału radioaktywnego i jego promienie alfa, beta lub gamma. To ma swoje zalety, choćby dlatego, że takie źródło energii działa w każdych warunkach przez bardzo długi czas, ale także ma wady i nie tylko ze względu na radioaktywność. Opowiem o zaletach i wadach baterii atomowych oraz przedstawię zabawne porównanie. Oto lista pytań, na które, jak sądzę, można otrzymać zadowalającą odpowiedź oglądając materiał. Niedawno pojawiła się informacja, że chińska firma Betawolt ogłosiła opracowanie miniaturowej baterii jądrowej, na co media zareagowały nagłówkami typu koniec ładowarek, bateria jądrowa nie rozładowuje się przez 50 lat. Innymi słowy przedstawiono to jako rewolucję, jak jakiś przełom z sugestią, że wkrótce nie trzeba będzie ładować telefony i inne urządzenia elektroniczne. Zazwyczaj nie reaguję na różne wiadomości, ale od dawna chciałem zrobić wideo o bateriach jądrowych i to będzie idealny moment, aby o tym porozmawiać. Zaczynamy. Wydaje się, że wielu ludzi najbardziej interesuje pytanie, czy naprawdę telefon może działać na baterii jądrowej przez, powiedzmy, przynajmniej kilka lat, a może nawet przez 50 lat bez ładowania. I kiedy to będzie możliwe? Odpowiedź brzmi – tak, może. I już od dawna można ładować telefon z baterii jądrowej. Ale po prostu nikt tego nigdy nie będzie robił. I zaprzeczenie nigdy nie mów nigdy akurat nie pasuje do tego przypadku. Wyjaśnię dlaczego. Weźmy jako przykład tę chińską baterię jądrową od firmy Betawolt, która działa dzięki betawolteice. Jest dość miniaturowa i dlatego można ją wcisnąć do smartfona. Inne miniaturowe baterie jądrowe są podobne do siebie, więc to, co mówię, aktualne też dla wszystkich innych ogniw betawolteicznych. Jako źródła promieniowania ta bateria użyła izotopu niklu-63. Po okresie połowicznego rozpadu 100 lat, co pozwala jej działać przez 50 lat bez znacznego rozładowania. W środku znajduje się też nowoczesny półprzewodnik diamentowy. Brzmi fajnie, obiecująco, ale to wszystko nie jest takie ważne. Jej głównym parametrem jest moc. I jak zapewniają twórcy, jej moc wynosi 100 mikrowatów. To trochę manipulacyjna liczba, aby wydawało się, że jest dużo. A przecież to jedynie jedna dziesięciotysięczna wata. Smartfony zużywają znacznie więcej rzędu watów w zależności od obciążenia procesora, modułu radiowego, Wi-Fi, jasności ekranu itd. To dość dynamiczna wielkość. Ale powiedzmy, że średnio współczesny smartfon zużyła około 5 watów. Oznacza to, że do zasilania smartfona potrzebnych będzie 50 tysięcy takich baterii jądrowych. Pozostaje tylko zrobić smartfon działający przez 50 lat. Już chyba nie robię takiego wrażenia, prawda? Krótko mówiąc, zasilanie telefonu czy innych urządzeń z takich baterii jądrowych to zwyczajna bzdura. Ale firma Betawolt twierdzi, że planuje wprowadzić na rynek baterie o mocy 1 wata w 2025 roku, czyli za jeden rok zwiększyć moc 10 tysięcy razy. Wygląda jak gigantyczny postęp, ale można połączyć równolegle 10 tysięcy takich baterii i otrzymać 1 wat. Można również zwiększyć powierzchnię półprzewodnika i włożyć tam 10 tysięcy razy więcej substancji radioaktywnej. Również uzyskamy 1 wat. Nie żeby to było niemożliwe, ale jest pewien problem. I nie tylko jeden. Jakie będą rozmiary i masa takiej baterii? Niestety na oficjalnej stronie nie podano masy jednej baterii o mocy 100 mikrowatów, ale podane są wymiary fizyczne. 1,5 cm długości i szerokości oraz 0,5 cm wysokości. Trochę ponad 1 cm sześciennego. Można oszacować przybliżoną masę jednej takiej baterii, zakładając, że przeważnie składa się z metali i ma gęstość równą gęstości niklu, który tam jest używany jako źródło promieniowania. To będzie zbliżone do rzeczywistości. Wychodzi, że jedna taka bateria waży około 10 gramów. Trochę więcej niż moneta 2 euro, do składu której też wchodzi nikel, ale nie radioaktywny. Przyjmując, że do uzyskania 1 wata połączą 10 tysięcy tych mikrobaterii, ostateczna masa baterii jądrowej o mocy 1 wat wyniesie 100 kilogramów. Ale załóżmy, że po prostu stworzą jedną dużą baterię jądrową, wciskając tam duży półprzewodnik i dużo radioaktywnego niklu. Wtedy masa będzie mniejsza, ale nie o wiele, około 50 kilogramów. Obliczenie pokażę na ekranie, aby nie powtarzać to wszystko. Taką baterię betawoltaiczną można zrobić wielowarstwową i dzięki temu zbliżyć do kształtu sześcianu. Wtedy będzie to sześcian o bokach około 20 centymetrów. Mniej więcej jak akumulator o pojemności 60 ampere godzin, tylko 3 razy cieńszy. I przypomnę, że takiej jednowatowej baterii atomowej i tak nie wystarczy do zasilania smartfona. Potrzeba mniej więcej 5 takich baterii. No i jak? Czy wygląda to na przełom czy na technologię przeszłości? Ale to dopiero początek. Drugi problem to bezpieczeństwo takich baterii. Na ile niebezpieczna jest ilość substancji radioaktywnej wewnątrz takiej baterii jądrowej? Czy może zabić człowieka? Otóż ilość promieniowania tam jest przeogromna. Jak tylko zobaczyłem 3D model tej baterii, a mianowicie napis 50 Cure'ów, od razu zrozumiałem, że takie baterie nigdy nie będą dostępne dla zwykłych ludzi. W tym sensie, że nie można ich będzie kupić w sklepie z bateriami. I wyjaśnię dlaczego. W poprzednim swoim filmie akurat obliczyłem ile promieniowania pozostało w środowisku po dużych awariach nuklearnych. Większość już się rozpadła, ale część będzie się rozpadać jeszcze bardzo długo. Oto przybliżona ilość pozostałego promieniowania w Cure'ach stanem na 2024 rok. Po awarii w Czarnobylu pozostało 1 milion 50 tysięcy Cure'ów. Przypomnę, że jeden Cure to 37 miliardów rozpadów radioaktywnych na sekundę. W jednej takiej mikrobaterii 50 Cure'ów. To oznacza, że 21 tysięcy takich baterii zawiera tyle promieniowanie ile obecnie jest w środowisku po awarii w Czarnobylu. Przypomnę, że potrzeba około 50 tysięcy takich baterii aby zasilać smartfon. 740 takich baterii to tyle samo ile teraz jest promieniowania na lądzie po awarii elektrowni jądrowej w Fukusimie. Jestem pewien, że te liczby robią wrażenie. Ale jest bardzo istotny niuans. Tak naprawdę takie baterie są całkowicie bezpieczne jeśli są używane prawidłowo. Nie każde promieniowanie jest takie samo. 50 Cure'ów promieniowania gamma a 50 Cure'ów promieniowania beta lub alfa mają ogromną różnicę. Jeśli stanąć obok źródła gamma promieni o aktywności 50 Cure'ów to ono szybko zabije. Natomiast jeśli stanąć obok źródła alfa lub beta promieni to w zasadzie nic się nie stanie. Cząstki alfa i beta często nie są w stanie przebić nawet centymetra powietrza zanim stracą energię. A nawet jeśli docierają do człowieka to nie przebijają jego odzież i skórę. Ale oczywiście jeśli do nich się przytulać lub nacierać to mogą powodować oparzenie popromienne. Istnieją też cząstki beta o wysokiej energii które jednak mogą przebić skórę. Ale tylko trochę. I problem polega na tym, że zazwyczaj źródła promieniowania nie są czystymi emiterami tylko jednego rodzaju cząstek. A na przykład 20% przypadków emitują promienie gamma pozostałych 80% emitują promienie beta o różnej energii. Czyli źródło czystych cząstek alfa lub beta rozpada się na jakiś promieniotwórczy izotop emitujący promienie gamma. I to jest właśnie problem. Ale akurat w tej baterii ten problem jest rozwiązany. Tutaj użyte jest takie źródło promieniowania izotop niklu 63 który jest czystym emiterem promieniowania beta i rozpada się na niepromieniotwórczy izotop miedzi. To jest promieniotwórczy emiterem beta minus o niskiej średniej energii. Jedynie 17 kiloelektronowoltów. A teraz powiem po ludzko. W środku tej baterii radioaktywny nikel 63 ulega rozpadowi. Można powiedzieć, że przemienia się w niepromieniotwórczą zwykłą miedź. W procesie tej przemiany emitowany jest elektron. Strumień takich elektronów to jest właśnie promieniowanie jonizujące. Tak zwane betapromienie. A średnia energia 17 kiloelektronowoltów oznacza, że te elektrony poruszają się średnio z prędkością 75 tysięcy kilometrów na sekundę. Tak, 1 czwarta prędkości światła. To jest dość mało dla cząstek beta. Często one mają znacznie większą energię i odpowiednio większą prędkość. Taki elektron w powietrzu pokonuje odległość około 5 centymetrów lub przenika do 1 dziesiątej milimetra ludzkich tkanek, zanim straci energię. Innymi słowy ten nikel 63 w zasadzie nie jest niebezpieczny przy zewnętrznym napromieniowaniu. O ile oczywiście nie wcierać go w skórę i nie wsadzać do ust. A jeśli go izolować jakimś metalem, to po prostu żaden elektron nie przebije tej warstwy i taka bateria będzie całkowicie bezpieczna. Do tego właśnie służy osłona w takiej baterii. Żadne cząstki beta, elektrony, nie wydostaną się z takiej baterii. W ogóle. Dozymetr nic nie odczyta oprócz promieniowania tła. I to jest duża zaleta konkretnie tego izotopu niklu 63, że da się tak łatwo zapewnić ochronę od tego typu promieniowania. No to dlaczego mówiłem na początku tego fragmentu, że takie baterie nigdy nie będą dostępne dla zwykłych ludzi? Problem polega na tym, że promieniowanie beta jest bardzo niebezpieczne, gdy dostanie się do wnętrza organizmu. Choć beta promienia z tego niklu penetrują do 0,1 mm ludzkich tkanek i może się to wydawać niewiele, ale trafiając do narządów oddechowych, trawiennych, krwi stanowi to ogromne zagrożenie. A 50 kurów w przypadku dostania się do środka organizmu, to ogromna dawka promieniowania. Ale interesują nas konkretne. Przejdźmy teraz do modelowania najgorszego scenariusza. Powiedzmy, jakiś upośledzony człowiek, terrorysta, postanowił za pomocą promieniowania, zawartego w jednej takiej miniaturowej baterii, zaszkodzić maksymalnej liczbie ludzi. Ile osób może, powiedzmy, zabić? Aby to obliczyć, trzeba najpierw dowiedzieć się, jaki jest współczynnik dawki niklu-63, przy dostaniu się do wnętrza organizmu. Tę wartość wezmę z dyrektywy rady Euroatom w sprawie zagrożeń wynikających z promieniowania jonizującego. A potem przeliczam kióry na bekerele i po mnożeniu otrzymuję pewną liczbę. 277,5 to są ziwerty. 5 ziwertów to śmiertelna dawka, jeśli zostanie przyjęta naraz. W praktyce działanie rozciągnie się w czasie i około 10 ziwertów okaże się dawką śmiertelną. Oznacza to, że jeśli wyjąć nikel-63 z takiej baterii i połknąć, to on jest zdolny wyemitować 27 śmiertelnych dawek w promieniowaniu. Lub też można podzielić nikel z baterii na 27 równych części i teoretycznie zabić 27 osób. 50 kiór w niklu waży około 5 gramów, dlatego zrobić to stosunkowo łatwo. A jeśli wyjąć radioaktywny nikel ze 100 takich baterii? A jeśli z jednowatowej baterii jądrowej? A jeśli z tej ilości, która jest potrzebna do zasilania jednego smartfona? Inaczej mówiąc, takie źródło promieniowania jest bardzo niebezpieczne w otwartym dostępie. Nikt w zdrowym rozsądku nie dopuści tego na rynek cywilny. Możliwa jest sytuacja podobna na przykład do medycznych źródeł promieniowania używanych choćby w radioterapii. Będą wymagały różnych licencji, stałego monitorowania i odpowiedzialności karnej za utratę lub nieuprawnione użycie. I to jest bardzo dobrze, ponieważ niestety nie wszyscy ludzie mają dobre zamiary i mogą wymyślić, jak zrobić coś złego z takimi bateriami. Na przykład robiąc z nich brudną bombę. To jeszcze nie wszystkie problemy takich baterii. Daleko nie wszystkie. Trzeci problem to sprawność energetyczna i wszystko, co za tym idzie. To nieoczywisty problem, ale zaraz wyjaśnię. Na stronie firmy Betawolt nie podano sprawności ich baterii jądrowej, ale można ją łatwo obliczyć. Znając średnią energię beta cząstek rozpadającego się niklu oraz jego aktywność 50 Cure'ów, co daje 1 bilion 850 miliardów radioaktywnych rozpadów na sekundę. Wychodzi, że przepływ energii przy tych parametrach wynosi 5000 mikrowatów, podczas gdy rzeczywista moc baterii wynosi 100 mikrowatów, czyli 50 razy mniej. Dlatego sprawność takiej baterii wynosi 2%. Silniki parowe miały zbliżoną sprawność. Istnieje ciekawa konsekwencja z tego. Gdzie idzie pozostała energia? 98%. Ona jest rozpraszana w postaci ciepła. To oznacza, że jeśli oni zrobiliby baterię o mocy 1 W, to 50 W byłoby emitowane w postaci ciepła. Co to jest 50 W ciepła? Może ktoś dotykał żerówki o mocy 50 W? Czy wie, jaka jest temperatura procesora obciążonego do 50 W bez chłodzenia? To zależy od fizycznych rozmiarów baterii jądrowej o mocy 1 W, ale tak z grubsza mówiąc, jeśli byłaby maksymalnie kompaktowa, mogłaby się rozgrzewać do 100 stopni Celsjusza i być może potrzebowałoby przynajmniej pasywnego systemu chłodzenia, czyli jakiegoś radiatora. Im bardziej kompaktowa i przy tym bardziej mocna bateria jądrowa, tym więcej będzie się rozgrzewać i to jest nieuniknione. Ponadto nie ma znaczenia, czy używana bateria czy nie. Zawsze będzie wydzielać energię i się nagrzewać, no bo nie ma sposobu zatrzymać przykład promieniotwórczy. Jedyny sposób choć trochę na to wpłynąć to zwiększyć sprawność. Istnieją nie tylko niklowe, miniaturowe baterie atomowe, ale także trytowe. Ich sprawność jest wyższa około 8%. A w tej pracy chińscy naukowcy oszacowali teoretyczną maksymalną sprawność jądrowych baterii betawolteicznych na bazie niklu i diamentowego półprzewodnika na około 25%. Co oczywiście jest lepsze, ale i tak niewiele. 75% energii będzie się rozpraszać w postaci ciepła i to jeszcze nie jest pewne, czy uda się zrobić baterie o takiej sprawności. Współczesne litowo-jonowe baterie mają sprawność ładowania-rozładowywania powyżej 95%. Ale ona spada z czasem eksploatacji. Czwarty problem cena. Chyba warto było zacząć od tego problemu. Ile będzie kosztować taka mikrobateria o mocy 100 mikrowatów? Niestety na stronie producenta jak zawsze nie podano informacji. Ale w zaletach wymieniona jest niska cena. Niska cena to pojęcie względne. Interesują nas konkretne liczby. Można podejrzeć u konkurentów. Trytowe baterie betawolteiczne amerykańskiej firmy CityLabs kosztują od 5250 dolarów. Przypomnę, że potrzeba dziesiątki tysięcy takich baterii do zasilania jednego smartfona. No tak. Trytowe baterie są tak drogie, ponieważ tryt jest bardzo drogi. Nikel-63 kosztuje mniej, ale daje go znacznie więcej, bo on nie jest taki aktywny jak tryt. Ponadto nikel-63 trzeba wzbogacać. Trzeba umieścić bardzo cienką warstwą i wsadzić tam diamentowy półprzewodnik. To wszystko to są wysokotechnologiczne produkcje. Żebyście mieli pojęcie o jakich kwotach chodzi, to aktywność niklu-63 wynosi około 10 kurów na gram. Czyli w jednej takiej mikrobaterii 5 gramów niklu. 1 gram niklu-63 obecnie kosztuje około 4 tysięcy dolarów. Więc na produkcję jednej baterii o mocy 100 mikrowatów to trzeba od 20 tysięcy dolarów. Ile będzie kosztować jednowatowa bateria? Trudno sobie nawet wyobrazić. Jest jeszcze jeden problem z tymi bateriami. Tym razem ostatni, nie mogę dokładnie o nim opowiedzieć. Ponieważ tutaj nie mam wystarczającej wiedzy i po prostu nie policzę tego. Chodzi o korozję jądrową. Polega ona na tym, że działanie promieniowania niszczy różne materiały. Zmienia ich właściwości, czyni mniej wytrzymałymi i tak dalej. Nie wiem jak bardzo ten problem jest wyraźny w takich bateriach. Tutaj nie ma takiego dużego strumienia cząstek higienizujących jak na przykład w reaktorach. Ale może ten cienki półprzewodnik wewnątrz baterii po kilku latach pracy rozsypie się na atomy. I w rezultacie bateria nie będzie działać przez 50 lat. Jak tego oczekują producenci. Teraz pojawia się logiczne pytanie. Kto w ogóle wpadł na pomysł na zrobienie takiej durnoty jaką jest bateria jądrowa? Ultramała moc za ultradużą cenę. O co chodzi? Komu to jest potrzebne? Chińska firma Betawolt na swojej stronie internetowej twierdzi, że ich miniaturowe baterie mogą znaleźć zastosowanie w przemyśle kosmicznym, sztucznej inteligencji, sprzęcie medycznym, systemach MEMS, nowoczesnych czujnikach, małych dronach i mikrorobotach. To jeszcze można zrozumieć. Tylko pytanie wtedy, to czemu nie można użyć tanich i zwykłych baterii o wiele większej mocy? Ale to jeszcze nic. Tam jest też przypuszczenie. Zacytuję. Co jest oczywiście absolutną bzdurą i wprowadzeniem ludzi w błąd. To po prostu bezczelne kłamstwo. W ogóle cały ten ich artykuł jest manipulacyjny i skierowany do niespecjalistów. Dlatego tam nie ma ani słowa o wadach takich baterii. Właściwie to nie jest jądrowa bateria. Prawda jest taka, że takie baterie jądrowe to bardzo niszowa technologia. Mogą być używane tylko do zasilania mikro i nano elektroniki lub przesyłającej kilka bitów informacji. Co w zasadzie może zrobić dowolna bateria. Ale zaletą jądrowych baterii jest to, że ich działanie praktycznie nie zależy od warunków. Ekstremalne temperatury, ciśnienie, radiacja i tak dalej nie robią im różnicy. Będą działać niemal w każdych warunkach bez przerwy. I to przez wiele lat. W przypadku Niklu 63 przez 100 lat bateria utraci połowę mocy. Czyli będzie dostarczać nie 100, a 50 mikrowatów. To tylko w idealnym przypadku. W każdym razie taka bateria może działać latami bez awarii. Może to znaleźć zastosowanie w jakichś czujnikach stanu reaktora jądrowego lub odpadów promieniotwórczych, mikrosensorów zbierających jakieś ważne dane w trudno dostępnym miejscu, gdzie trudne lub niemożliwe jest regularne wymienianie baterii lub dostarczanie energii elektrycznej. Gdzieś w oddalonych miejscach, na dużych głębokościach, w kosmosie. Może być używana do celów naukowych lub wojskowych, a także w medycynie. Ale powtórzę, tylko do zasilania czegoś o mocy mikro i nanowatów. A i tak w wielu przypadkach energia będzie gromadzona na jakimś kondensatorze i rozładowywana w odpowiednim momencie. Przypuszczenie o zasilaniu smartfonów i dronów za pomocą jądrowych baterii to tak naprawdę są brednie. W tym sensie, że to jest możliwe i za chwilę już pokażę baterię atomową, która może zasilać smartfon i nawet laptopa, ale to jest absolutnie niepraktyczne i nigdy praktyczne nie będzie. Różne źródła informacji przedstawiają takie baterie jako pewnego rodzaju sensacje i przełom. Ale pierwsze tego typu baterie jądrowe zostały wynalezione jeszcze w latach 70-tych ubiegłego wieku. Nie tylko zostały wynalezione, ale uzyskały licenzję, były sprzedawane i nawet używane w rozrusznikach serca. Dla przykładu, moc demonstrowanej na ekranie baterii wynosiła 400 mikrowatów. Cztery razy więcej niż w tych chińskich. Ale one po prostu zostały wyparte przez baterie litowo-jonowe, które są lepsze pod względem niemal wszystkich parametrów i są znacznie tańsze. I tego nie da się zmienić. Takie są prawa fizyki. Nie zostanie wynaleziona bateria jądrowa o dużej mocy, jednocześnie tania, kompaktowa i o wysokiej sprawności. Tak naprawdę nie ma problemu z tym, aby stworzyć baterię jądrową na kilka watów. Trzeba po prostu wziąć dużo promieniowania. Powiedzmy 100 tysięcy ale wtedy rozmiary fizyczne takiej baterii będą bardzo duże i niepraktyczne. Ten problem można rozwiązać. Wziąć substancję promieniotwórczą o krótkim okresie półtrwania. Jeden gram niektórych takich substancji ma aktywność miliony kiórów. Ale wtedy takie baterie będą działać nie kilka lat, a jedynie kilka dni i przy tym bardzo się nagrzewać. Krótko mówiąc, można sformułować taką zasadę. Im więcej energii generuje bateria jądrowa, tym jest większa lub jest mniej trwała. Jedno z dwóch. W każdym przypadku będzie bardzo droga i niebezpieczna przy nieprawidłowym użyciu. I to nie zależy od poziomu naszych technologii czy odkrywania nowych izotopów. Po prostu takie są prawa fizyki. Już dawno istnieją baterie jądrowe o stosunkowo dużej mocy. Tak zwane RTG, wynalezione jeszcze w latach 50-tych ubiegłego wieku. Te generatory radioizotopowe mogą generować setki watów i odpowiednio posiadają wszystkie wymienione wcześniej wady. Zawierają bardzo dużo substancji radioaktywnych, mają duże rozmiary i masę, mają niską sprawność, mocno się nagrzewają, kosztują astronomicznie dużo. Miliony dolarów. Do nich można zasilać smartfon przez kilkadziesiąt lat, a od tych większych nawet laptopy. Proszę bardzo. Generatory radioizotopowe są używane w satelitach, umożliwiając im pracę w każdych warunkach przez lata, a nawet dziesięciolecie. Na Ziemi były używane w latarniach morskich, radiolatarniach i stacjach meteorologicznych w różnych odległych miejscach, gdzie z technicznych lub ekonomicznych powodów niemożliwe jest skorzystanie z innych źródeł energii elektrycznej i wygodne jest używanie właśnie takich generatorów. Nawiasem mówiąc, po rozpadzie Związku Radzieckiego na jego byłych terenach pozostało mnóstwo takich generatorów bez kontroli, co prowadziło do wypadków radiacyjnych. W Gruzji drwale znaleźli taki generator i postanowili ogrzać się obok niego, bo oczywiście jest gorący. Nie trudno się domyślić, czym się skończyła taka akcja. Opowiadałem tę historię w tym filmie. No i jeszcze trochę o tym, jak działają takie baterie jądrowe, ale bez wyjaśniania działania półprzewodnika, bo inaczej zajmie to kolejnych pół godziny. Na przykładzie efektu fotowoltaicznego używanego w panelach słonecznych. Gdy światło trafia na złącze PN, elektrony w stanie podstawowym pochłaniają fotony i przechodzą na wyższy poziom energetyczny, gdzie stają się swobodne. Swobodne elektrony przemieszczają się do anody, do plusa. Odpowiednio dziury przemieszczają się do minusa, do katody. W ten sposób generowany jest prąd elektryczny. To samo dzieje się w takich bateriach betawoltaicznych, tylko tam elektrony wzbudzane nie przez fotony, a przez cząstki beta. Jeśli bardzo uproszczono, to wylatujące z rozpadającego się niklu szybko lecące elektrony przekazują energię innym elektronom, zmuszając je do poruszania się. A uporządkowany ruch naładowanych cząstek to jest właśnie prąd. Mogą być także alfawoltaiczne i gammawoltaiczne baterie jądrowe, ale odpowiednio zamiast bety używane są cząstki alfa lub gamma. W generatorach radioizotopowych działa to inaczej. Tam jest używany termoelektryczny generator. Różnica temperatury zamieniana jest na prąd elektryczny. Oprócz tego istnieją inne rodzaje baterii jądrowych. W zasadzie różnią się tylko sposobem generowania prądu, ale wszystkie mają dokładnie te same problemy, o których opowiadałem w filmie. Dlaczego więc baterie jądrowe są aż tak mało skuteczne, skoro reaktory jądrowe uważane za megawydajne źródło energii? Ponieważ w reaktorze ciężkie atomy są jakby przymuszane do uwolnienia swojej energii, a nie czeka się aż sami ją wyemitują, jak w bateriach jądrowych. I różnica w ilości wydzielanej energii między tymi dwoma procesami jest kolosalna. Dodam jeszcze, że niektóre firmy zajmujące się produkcją baterii jądrowych zostały założone w celu oszukanie inwestorów. Albo nie posunęły się dalej po utworzeniu kilku prototypów. I całkiem możliwe, że taki los czeka chińską firmę Betawolt, która bezpośrednio na swojej stronie publikuje manipulacyjny artykuł wprowadzający czytelników w błąd. I następnie jest powielany przez tysiące niewiarygodnych, ale popularnych źródeł informacji. Tym bardziej, że nie pokazano zdjęć działających prototypów, tylko różne 3D rendery. W ogóle to jest klasyka. Co roku pojawiają się nowości dotyczące nowych, przełomowych źródeł energii lub rewolucji w już istniejących. Jak zawsze okazuje się, że to tylko interpretacje dziennikarzy, którzy nie rozumieją, o czym piszą, ale starają się zrobić ze wszystkiego sensacje. Albo, że znowu jakieś oszuści kombinują nowe w nawiasach stare schematy oszukiwania inwestorów. Obiecując niemal perpetuum mobile. Każdego roku to samo. Moja porada pozostaje niezmienna. Nie po informacje i fakty, a nie po ich interpretacje. Różnice między nimi możecie zobaczyć na ekranie. I na tym, myślę, warto zakończyć. Do widzenia plus powodzenia.