Mobitekno – Betavolt Technology, perusahaan asal Tiongkok, melalui siaran persnya menyatakan telah mengembangkan baterai nuklir revolusioner yang potensial untuk diaplikasikan sebagai sumber daya berkelanjutan untuk berbagai perangkat atau mesin, termasuk smartphone bahkan mobil.
Hebatnya, prototipe pertama baterai nuklir modular atau mini tersebtu BV100, diklaim sanggup menghasilkan energi listrik 100 mikrowatt untuk sumber daya ke berbagai perangkat hingga setengah abad alias 50 tahun.
Teknologi yang digunakan oleh Betavolt ini didasarkan pada semikonduktor berlian dan isotop nikel yang membusuk, sehingga menjamin keamanan dan menghilangkan risiko yang terkait dengan emisi radiasi dan produksi bahan kimia beracun.
Perusahaan yang bergerak di bidang teknologi energi baru ini menyebutkan bahwa baterai nuklir modular terbaru BV100 ini mengkombinasikan isotop radioaktif nikel-63 (⁶³Ni) dan semikonduktor berlian generasi keempat memiliki ukuran yang sangat kecil, tidak lebih besar dari sebuah koin.
Riset baterai nuklir sudah berlangsung sejak 1950
Baterai nuklir mungkin terdengar seperti sesuatu yang sangat canggih, tetapi baterai nuklir dari Betavolt bukanlah yang pertama. Pengembangan baterai nuklir sebenarnya sudah dilakukan lama dirintis, tepatnya pada awal tahun 1950-an. Kebanyakan baterai nuklir adalah jenis generator termal radioaktif, yang mengubah panas dari peluruhan unsur radioaktif menjadi listrik dengan menggunakan termokopel atau mesin Stirling.
Pada tahun 2016, sebuah prinsip baru diperkenalkan, yang menggunakan lapisan berlian yang didoping dengan isotop radioaktif – dalam kasus percobaan pertama, karbon-14 (¹⁴C). Ide ini adalah memilih isotop yang melepaskan partikel Beta (β⁻), yang pada dasarnya adalah elektron atau positron berenergi tinggi dan berkecepatan tinggi. Ketika partikel ini dilepaskan, matriks berlian bertindak sebagai semikonduktor untuk menghasilkan arus listrik.
Struktur BV100 terdiri dari dua lapisan semikonduktor berlian tunggal dengan ketebalan 10 mikron masing-masing yang menyelubungi lapisan Ni dengan ketebalan 2 mikron. Setiap sandwich ini dapat menghasilkan arus, tetapi juga dapat ditumpuk atau dihubungkan seperti sel volta lama untuk membentuk ratusan modul unit independen yang bekerja sama untuk meningkatkan arus. Semuanya disegel dalam sebuah casing pelindung untuk melindungi dari paparan radiasi dan melindungi baterai dari kerusakan fisik.
BV100 dapat menghasilkan 100 mikrowatt pada 3 volt dan memiliki ukuran 15 x 15 x 5 mm. Betavolt memperkirakan bahwa baterai seperti ini suatu hari nanti dapat menghidupkan ponsel sehingga tidak perlu diisi ulang atau menjaga drone kecil tetap di udara tanpa henti.
Menurut Betavolt, baterai BV100 sedang dalam produksi percontohan (pilot production) dengan tujuan akhir akan diproduksi secara massal. Versi yang lebih besar dengan daya satu watt diharapkan akan hadir pada tahun 2025.
Kepadatan energi BV100 dinilai 10 kali lipat dari baterai lithium dan tidak mudah terbakar atau meledak. Karena menghasilkan listrik daripada menyimpannya dalam bentuk reaksi kimia, baterai ini tidak terpengaruh oleh masalah siklus pengisian ulang. Betavolt berharap, ⁶³Ni akhirnya meluruh menjadi tembaga yang tidak radioaktif yang menimbulkan risiko lingkungan minimal.
Beberapa tantangan pengembangan baterai nuklir
Baterai nuklir dikembangkan berdasarkan konsep teoritis yang menggunakan radioisotop sebagai sumber daya untuk menghasilkan listrik. Ada beberapa tantangan utama dalam pengembangan baterai nuklir praktis dari sis keamanan, efisiensi, ukuran, dan biaya.
Dari sisi keamanan, penggunaan radioisotop dianggap dapat berbahaya jika tidak ditangani dengan benar dan seksama. Diperlukan desain yang aman untuk mencegah terjadinya kebocoran radiasi.
Perlu ada peningkatan signifikan dalam aspek efisiensi baterai nuklir. Konversi energi nuklir menjadi listrik pada baterai saat ini masih belum dianggap efisien, bahkan sangat tidak efisien.
Baterai nuklir juga dianggap belum mencapai ukuran yang ideal. Untuk menghasilkan jumlah energi yang berguna, perangkat perlu cukup besar untuk berisi radioisotop dalam jumlah yang memadai. Ini membuatnya kurang cocok untuk banyak aplikasi.
Terakhir adalah faktor biaya. Radioisotop masih ealtif mahal dan sulit diproduksi. Biaya produksi yang tinggi dapat menghambat komersialisasi meskipun jika telah diproduksi secara massal, biasanya biaya produksi juga akan turun secara signifikan.
Tags: baterai nuklir, Betavolt