Lityum iyon pillerin yerini alabilecek uzun ömürlü ve güvenli pil geliştirildi.
Güney Kore’deki Daegu Gyeongbuk Bilim ve Teknoloji Enstitüsünden Prof. Su-Il In liderliğindeki ekip, karbon-14 izotopunu kullanarak elektrik üreten bir pil prototipi tasarladı.
Karbon-14 izotopu, radyoaktif maddelerin yaydığı beta ışınlarını elektriğe dönüştürüyor. “Betavoltaik pil” adı verilen sistem, binlerce yıl dayanabilen ve tüketici elektroniğinde güvenle kullanılabilecek bir enerji kaynağı sunuyor.
Güney Kore ekibi, pil teknolojisini daha verimli hale getirmek için iki önemli yenilik geliştirdi. Önceki modellerde radyokarbon sadece katotta kullanılıyordu. Yeni tasarımda hem anot hem de katotta radyokarbon kullanılarak verimlilik yüzde 0,48’den yüzde 2,86’ya yükseltildi.
Beta ışınları, rutenyum bazlı özel bir boya ve titanyum dioksit yarı iletkeniyle etkileşime giriyor. Bu kombinasyon, elektronların zincirleme çoğalmasını sağlayarak daha fazla elektrik üretimine olanak tanıyor.
Ayrıca beta ışınları, ince bir metal levhayla durdurulabildiği için yeni geliştirilen pil daha güvenli. 5 bin 730 yıllık yarı ömürle binlerce yıl çalışabilabileceği; nükleer atıklardan elde edilen karbon-14’ün geri dönüştürülebiliyor olması sebebiyle daha çevreci olduğu belirtildi.
Mevcut verimlilik (yüzde 2,86), lityum iyon pillerin (yüzde 90+) çok gerisinde olsa da araştırmacılar, yeni malzemeler test ederek bu oranı artırmayı hedefliyor.
Şimdilik tıbbi ve endüstriyel uygulamalarda kullanılması planlanan parmak büyüklüğündeki bu piller henüz ticari elektronik için yetersiz. Ancak araştırmacılar gelecekte bu pillerin şarj derdi olmayan bir dünyanın kapısını açabileceğini öne sürüyor.
Kalp pilleri gibi tıbbi implantlarda, uzay araçlarında ve derin deniz sensörleri gibi ulaşılması zor hatta imkansız olan altyapıya gömülü sensörlerde kullanılması hedefleniyor.
Kaynak: Amerikan Kimya Derneği
