Một công ty tại Trung Quốc vừa khiến cả ngành năng lượng xôn xao khi tuyên bố bắt đầu sản xuất hàng loạt loại pin hạt nhân mini đầu tiên trên thế giới - với kích thước chỉ bằng đồng xu nhưng có tuổi thọ lên tới 50 năm, không cần sạc hay bảo trì.
Chiếc pin mang tên BV100, do công ty Betavolt New Energy Technology phát triển, được đánh giá là bước ngoặt lớn trong lĩnh vực lưu trữ năng lượng. Dù chỉ tạo ra công suất 100 microwatt ở mức điện áp 3V - quá thấp để chạy smartphone hay laptop - nhưng cấu trúc mô-đun cho phép dễ dàng ghép nhiều pin lại để tạo thành nguồn năng lượng lớn hơn. Betavolt cũng cho biết họ đang chuẩn bị tung ra phiên bản 1 watt trong năm nay, hướng tới các ứng dụng từ thiết bị điện tử dân dụng cho đến drone bay liên tục mà không cần sạc.
BV100 khai thác năng lượng từ sự phân rã phóng xạ của đồng vị Nickel-63 - một nguyên tố phóng xạ sẽ phân rã thành đồng ổn định sau thời gian dài, không gây ô nhiễm môi trường hay cần quy trình tái chế tốn kém. Phần lõi nickel-63 dày 2 micron được kẹp giữa hai tấm bán dẫn kim cương dày 10 micron, giúp chuyển đổi bức xạ beta thành dòng điện một cách hiệu quả. Cấu trúc này cũng giúp pin hoạt động ổn định trong môi trường khắc nghiệt từ -60°C đến +120°C, không tự xả, không cháy nổ, và có mật độ năng lượng gấp hơn 10 lần pin lithium-ion hiện nay, đạt 3.300 mWh/gram.
Công nghệ pin hạt nhân không phải là mới - nó từng được dùng trong các tàu vũ trụ thời Chiến tranh Lạnh với thiết kế cồng kềnh và nguy hiểm. Tuy nhiên, BV100 sử dụng công nghệ betavoltaic – khai thác các hạt beta thay vì nhiệt như truyền thống - mang lại lợi thế an toàn, nhỏ gọn và dễ sản xuất hơn.
Công ty Betavolt cho biết họ là nhà sản xuất vật liệu bán dẫn kim cương quy mô lớn duy nhất hiện nay, và đang nắm giữ nhiều bằng sáng chế trong nước lẫn chuẩn bị đăng ký quốc tế. BV100 cũng đã giành giải Ba tại cuộc thi đổi mới sáng tạo của Tập đoàn Hạt nhân Quốc gia Trung Quốc năm 2023.
Việc thương mại hóa loại pin hạt nhân siêu nhỏ này được kỳ vọng sẽ mở ra tương lai cho hàng loạt thiết bị đòi hỏi nguồn năng lượng lâu dài như vệ tinh, cảm biến AI, máy móc y tế, drone mini hay thậm chí là rô-bốt cỡ nhỏ.
Trong khi đó, cuộc đua phát triển pin hạt nhân đang nóng lên toàn cầu. Tại Mỹ, City Labs đang hợp tác với Viện Y tế Quốc gia để phát triển pin betavoltaic dùng tritium cho máy trợ tim và tim nhân tạo. Tại Anh, Arkenlight cũng đang nghiên cứu công nghệ tương tự với vật liệu carbon-14. Ở Trung Quốc, nhiều trường đại học và viện nghiên cứu cũng đang đẩy mạnh khám phá các đồng vị quý hiếm để tạo ra nguồn năng lượng ổn định và bền vững hơn bao giờ hết.
Nếu công nghệ này tiếp tục phát triển đúng kỳ vọng, thế giới có thể bước vào kỷ nguyên năng lượng “không cần sạc” - nơi thiết bị hoạt động hàng thập kỷ mà người dùng không phải bận tâm về pin nữa.
Link bài gốc
