Yerel tarih araştırmaları çalışmalarım yanı sıra özel eğitimler ve sertifika programları ile geliştirip uzun yıllar icra etme imkanı bulduğum elektronik bilişim, bilgisayar sistemleri alanındaki tecrübelerimden yola çıkarak teknoloji alanındaki yeni bir gelişmeyi pil (batarya) üretimindeki heyecan verici süper bir yeniliği sizinle paylaşma ihtiyacı duydum.

Günümüzde taşınabilir portatif elektronik ve elektrikli aletlerin ihtiyaç duyduğu ve olmazsa olmazı olan enerji kaynağı olan pil üretim dünyasında nihayet müthiş bir yenilik gerçekleşti. Geçtiğimiz günlerde Çin menşeeli bir firma, olan Betavolt BV100, marka modeliyle pratikte kullanılabilir nükleer pil üretimi teknolojisine ulaştığını dünyaya duyurdu.

Elektronik alanındaki gelişmeler ile öne çıkan Çin, Pekin merkezli teknoloji şirketi BetaVolt, internet web sitesinde yapıtığı açıklamada; Uzun şarj süresi, dayanıklılığı, güveli oluşu ve sağlamış olduğu tutarlı elektrik enerjisi bağlamında çok iddialı. Yapılan çalışmalar neticesinde bu yeni teknoloji nükleer pilleri ürettiğini duyurdu. Üretilen bataryaların akıllı telefonlar tek şarj ile 50 yıla kadar kendi kendine yeterli hale getirebileceğini iddia edildi.

Söz konusu yeni teknoloji pillerin, 3.300 Megawat saat enerji depolama kapasitesine sahip olduğunu belirtiyor.

Hacmi küçük olan bataryanın adı "BV-100" ve BetaVolt, tanıtımının yanı sıra daha az alan kapladığı için daha fazla kullanım alanı olacağı düşünülüyor. Bazı el aletlerinde ve cihazlarda ihtiyaç duyulan düşük voltaj ve tüketim nedeniyle tek şarjla ömür boyu kullanımın mümkün olacağı düşünülüyor. Pil (batarya) sistemlerinde hareketli, her hangi bir parçanın olmamaması ve bakım gerektirmemesi bu iddialı bataryayı Çinli girişim kısa bir süre önce, akıllı telefonları yeniden şarj etmeye gerek kalmadan şaşırtıcı bir şekilde 50 yıl boyunca açık tutmayı vaat eden çığır açan bir pil teknolojisi olarak tanıtıldı.

Nükleer pil, atom pili, nükleer pil, radyoizotop pili veya radyoizotop jeneratörü, elektrik üretmek için radyoaktif bir izotopun bozunmasından elde edilen enerjiyi kullanıyor. Nükleer reaktörler gibi, nükleer enerjiden elektrik üretirler, ancak zincirleme reaksiyon kullanmamaları bakımından onlardan farklılar. Yaygın olarak pil olarak adlandırılmalarına rağmen, teknik olarak elektrokimyasal değiller ve şarj edilemezler. Şimdiye kadar maliyetleri çok yüksek olduğu için genellikle, uzay araçları, kalp pilleri, su altı sistemleri ve dünyanın uzak bölgelerindeki otomatik bilimsel istasyonlar gibi uzun süre gözetimsiz çalışması gereken ekipmanlar için güç kaynağı olarak kullanıldılar.

Nükleer bataryalar, nükleer pil, atom pili veya radyoizotop pil şeklinde isimlendirilebilirler. Betavolt firması yaptığı basın açıklamasında, nükleer bataryanın 1960'larda Geçmişte geliştirilmeye çalışılan pillerden çok farlı olduğunu iddia ediyor. Amerika Birleşik Devletleri (ABD) ve Sovyet Sosyalist Cumhuriyetler Birliği (SSCB) tarafından geliştirilen benzer güç hücrelerinden çok farklı olduğunu belirtiyor. Örneğin, bazı eski teknoloji atom pilleri radyoaktif güç kaynağı olarak Plütonyum madeni kullanıyordu. Betavolt BV100'ün ise tüketiciler için güvenli olduğu ve pil delinse bile radyasyon sızdırmayacağı iddia ediliyor.

Klasik pillerin zaaflarından olan patlama ve ortam sıcaklığına bağlı olarak performan kayıplarını ortadan kaldırıyor. Bu güvenlik ise malzeme seçiminden kaynaklanıyor. Betavolt'un bataryasında enerji kaynağı olarak nikel-63 izotopu kullanılıyor ve bu izotop kararlı bir bakır izotopuna dönüşüyor. Firmaya göre bu ve elmas yarı iletken malzeme, BV100'ün -60 ila 120 santigrat derece arasında değişen ortamlarda istikrarlı bir şekilde çalışmasına yardımcı oluyor.

Betavolt bu pilin üretiminde temel malzemeleri ile birlikte verilen açıklama ve şema, çalışma sürecini mükemmel bir şekilde gösteriyor. BV100’ün iki elmas yarı iletken dönüştürücü arasına 2 mikron kalınlığında nikel-63 levha yerleştirilerek yapıldığı görülüyor. Bu yapı Betavolt'un sadece 10 mikron kalınlığındaki benzersiz tek kristalli elmas yarı iletkenine dayanıyor.

En nihayetinde geliştirilen bu nükleer batarya, tepe güç çıkışı açısından etkileyici bir seviyede değil ancak bunun yapılmış olması gelecek için oldukça umut verici. Betavolt, daha fazla enerji ve 230 yıla kadar daha uzun hizmet ömrüne sahip nükleer enerji pilleri geliştirmek için stronsiyum-90, prometyum-147 ve döteryum gibi izotopları da araştırdığını belirtiyor.

Betavolt BV100, modeli firmanın, nikel-63 izotopu ve elmas yarı iletken malzeme kullanılarak inşa edilen yeni nükleer pil teknolojisi kullanılarak piyasaya sürülecek ilk ürün olacak. Betavolt, nükleer pilinin havacılık, yapay zeka cihazları, medikal, MEMS sistemleri, akıllı sensörler, küçük dronlar ve robotları hedefleyeceğini söylüyor. En nihayetinde ise bu, üreticilerin asla şarj edilmeye ihtiyaç duymayan akıllı telefonlar, otomobiller üretebileceği anlamına da geliyor.

Geliştirici Çinli şirket tarafından yapılan açıklamada ayrıca bu bataryayı bu yılın sonuna kadar seri üretime geçirmeyi ve bir örneğini piyasaya sunmayı planladığını da duyurdu. Yaşanan bu gelişme teknoloji dünyasında devrim niteğinde değerlendiriliyor. BV-100 isimli bataryalarındaki bu ilerleme, dördüncü sanayi devriminde yeni bir döneme işaret ederek enerji ve malzeme bilimindeki ileri teknolojilerin entegrasyonunu gözler önüne seriyor. Aynı şekilde Çin medyasında çıkan haberler, bu teknolojinin icadının pil ve güç bankası pazarlarında devrim oluşturabileceğini öne sürmeye devam ediyor.

Nükleer pillerin seri üretim öncesinde pilot aşamada olan BV100 şimdilik çok fazla güç sunmuyor. Bu 15 x 15 x 5mm boyutlarındaki batarya 3 voltta 100 mikrowatt güç sağlıyor. Şirket, cihaz gereksinimlerine bağlı olarak birden fazla BV100 pilinin seri veya paralel olarak birlikte kullanılabileceğinin de altını çiziyor. Betavolt ayrıca 2025 yılında nükleer pilinin 1 watt'lık versiyonunu piyasaya sürmeyi planladığını söylüyor.

Bu kadar uzun ömürlü bataryaların geliştirilmesi, enerji depolama alanında önemli bir sıçramaya işaret ediyor ve gelecek için heyecan verici olasılıkların önünü açacağı yönünde yorumlara yol açıyor. Teknolojik olarak batarya üretiminde ilk defa elmas yarı iletken malzemesini kullanıyor. Şirket burada 4. nesil elmas yarı iletken malzemesini kullanıyor.

Bu yenilik Elektrik enerjisini depolama, küçük hacim, yeniden şarj edilebilir, bakım gerektirmeyen ve kolay taşınabilrlik özellikleri öncelikle mobil cihazlarımızı kullanma şeklimizi yeniden tanımlama potansiyeline sahip olmakla kalmayıp, aynı zamanda hava araçları olan başta dronların tek bir şarjla sonsuza kadar uçmasını sağlamak gibi çeşitli sektörlerdeki uygulamaların da önünü açabilir. Kara, deniz ve hava araçlarının enerji ihtiyaçlarının karşılanmasında sivil ve askeri amaçlı yepyeni radikal çözümler üreteceğe benziyor. Yeni gelişmekte olan uzay teknolojileri alanında ise daha kalıcı ve uzun ömürlü sistemlerin geliştirilmesine katkı sağlayacaktır.

Ülkemizin enerji açığı göz önüne alındığında, elektriğin her geçen gün artan kullanım alanları ve hele hele seyyar taşınabilir pil ve batarya sistemlerini bizim de geliştirmeye acil ihtiyacımız olduğu tartışılmaz bir gerçektir. Bu bağlamda, Devletimizin himayesinde, ar-ge olanakları oluşturularak, Tübitak, Aseldan gibi kuruluşlarımızın öncülüğünde yapılacak çalışmalara, akademik olarak üniversitelerimizin elektrik elektronik mühendisliği bölümleri, eğitim kurumlarımızdan teknik liselerimiz, sivil toplum kuruluşları olarak konu ilgili dernek, girişimci iş insanlarımız ve konuya ilgi duyan mucit, geliştirici ve yatırımcılarımız ile birlikte bir an evvel stratejik ehemniyeti yüksek olan enerji, elektrik sistemleri, pil ve batarya konusunda çalışmaların yapılmasının teşvik edilmesi gerektiğini düşünüyoruz.

Kaynakça: https://www.tomshardware.com

https://en.wikipedia.org

Kalın sağlıcakla, selam ve dua ile…

Beytullah YILDIRIM Esenler Araştırmaları Yerel Tarihçi Araştırmacı Yazar esenlerarastirmalari@gmail.com