Ähnliche Batterien sind längst in Gebrauch, doch nicht in dieser Minigrösse. Sogenannte nuklearbetriebene Isotopenbatterien werden in U-Boot-Navigationsbaken, Herzschrittmachern und Tiefseekabeln eingesetzt.
Jetzt gelang es chinesischen Wissenschaftlern, die Technologie – ganz nach dem Mooreschen Gesetz – derart zu schrumpfen, dass eine atomare Isotopenbatterie in eine Münze passt. Und 50 Jahre und länger hält.
Die Chinesen hoffen, damit eine kleinere Revolution in der Verbraucherelektronik auszulösen. Die Batterien von Smartphones müssten nie mehr aufgeladen werden. Drohnen könnten fliegen, ohne landen zu müssen. So zumindest die Vorstellung.
Denn: Die Batterie liefert gerade mal 100 Mikrowatt. Ein Handy benötigt aber bei starkem Gebrauch mehrere Watt und nicht Mikrowatt. Das bedeutet: Die Batterie dürfte zu schwach sein, um Energie für ein Smartphone oder eine Drohne zu liefern. Das wissen auch die Wissenschaftler und tüfteln bereits an einer Version, die 1 Watt liefern kann.
Wie ein Mini-AKW im Hosensack
Doch eben, der Wermutstropfen: Die Batterien sind nuklearbetrieben. Sie produzieren Energie aus dem radioaktiven Zerfall von Elementen. Im Unterschied zur Kernspaltung oder -fusion ist der Kernzerfall ein spontaner Prozess, bei dem Isotope Strahlung aussenden, was zu stabileren neuen Atomen führt. Wissenschaftler verkapseln diese Isotope und wandeln die abgegebene Energie mithilfe von Halbleitern in nutzbare elektrische Energie um.
Die Erfinder der Batterie sind überzeugt, Probleme wie nukleare Sicherheit und Kontrolle sowie Strahlenschutz gelöst zu haben. Auf der Hülle der Batterie steht zwar gross: «Not to dismantle» – man soll die Batterie nicht zerlegen. Doch der Mini-Akku soll solide verbaut sein.
Die BV100 könne weder beschädigt werden, Feuer fangen noch explodieren, heisst es auf der Webseite des Pekinger Start-ups Betavolt, das noch in diesem Jahr mit der Massenproduktion von solchen 3-Volt-Batterie beginnen will. 2025 soll ein 1-Volt-Modell folgen.
50 Jahre Strom
Auch die Beschädigung von Halbleitern durch die Beta- und Gammabestrahlung in den Batterien wollen die Betavolt-Forscher und -Ingenieure gelöst haben.
Betavolt hat offenbar einen einzigartigen einkristallinen Diamant-Halbleiter entwickelt – und das Unternehmen sei das einzige auf der Welt, das solche mit Bor dotierten Diamant-Halbleiter serienmässig herstellen könne.
Gerade mal 15 Millimeter breit und 5 Millimeter dünn – der nuklearbetriebene Prototyp BV100 ist kleiner als eine Münze und kann 50 Jahre lang Strom liefern, ohne dass der Mini-Akku aufgeladen werden muss, schreibt Betavolt auf seiner Webseite. «Geräte wie Smartphones können unbegrenzt funktionieren, ohne aufgeladen zu werden», heisst es. «Drohnen können fliegen, ohne landen zu müssen.»
Atombatterien sollen recycelt werden
Abgesehen von der enormen Lebensdauer soll die Batterie auch unter extremen Plus- und Minustemperaturen gut funktionieren.
Doch es gibt nicht nur Sicherheitsbedenken. Die lange Lebensdauer dieser Atomakkus wirft auch Bedenken hinsichtlich des Recyclings auf.
Dazu zitiert die Hongkonger Zeitung «South China Morning Post» einen Betavolt-Forscher: «Wir planen, jede Batterie zu erfassen und zu recyceln, nachdem wir mit dem Verkauf des Produkts begonnen haben.»