Өмнөд Солонгосын DGIST (Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology)-ийн судлаачид перовскит болон нүүрстөрөгч-14 ашиглан анхны практик бета-цахилгаан эрчим хүчний эх үүсвэрийг амжилттай зохион бүтээжээ.
Тус багийн гишүүд нүүрстөрөгч-14 изотопыг электрод хэлбэрээр ашиглан перовскит шингээгч давхаргатай шууд холбосон бета-цахилгаан эх үүсвэрийг боловсруулсан нь дэлхийн анхны загвар болсон байна. Үр ашигтай эрчим хүчний дамжуулалтыг хангах үүднээс тэд перовскитын бүтцийг сайжруулж, нүүрстөрөгчийн квант цэгүүдийг нэмж, бүтцийн тогтвортой байдал, цахилгаан дамжуулалтын түвшинг хэд дахин өсгөжээ.
Энэ судалгааны үр дүнг DGIST-ийн Энергийн ухаан, инженерийн тэнхимийн профессор Су-Иль Иний удирдлага дор Chemical Communications сэтгүүлд нийтэлсэн байна. Судалгаагаар гаргасан бета-цахилгаан батерей нь найдвартай, удаан хугацаанд тогтвортой ажиллах чадвартай бөгөөд цэнэггүйгээр олон арван жил ашиглах боломжтой хэмээн онцолжээ.
Шинэ батерейн загвар нь цахилгаан үүсгэгч төхөөрөмжийн ирээдүйд томоохон үүрэг гүйцэтгэнэ гэж үзэж байна. Ялангуяа сансрын судалгаа, суулгац бүхий анагаах ухааны хэрэгсэл, батлан хамгаалах салбар зэрэг өндөр бие даасан байдал шаарддаг орчинд маш тохиромжтой гэж мэргэжилтнүүд дүгнэжээ.
Одоогийн батерейн технологи (жишээлбэл, литий эсвэл никель дээр суурилсан) нь богино ашиглалтын хугацаа, дулаан болон чийгийн нөлөөнд амархан гэмтдэг гэдгээрээ сул талтай. Харин бета-цахилгаан эх үүсвэр нь хэдэн арван жилийн турш засвар үйлчилгээ шаардалгүй ажиллах боломжтой учраас цаашид улам бүр эрэлттэй болж мэдэх юм.
Бета-волтаик батерей: Аюулгүй, урт хугацааны, ашиглалтад ховор
Бета-волтаик төхөөрөмж нь байгалийн радиоактив задралын үед ялгардаг бета-цэнэгт хэсгүүдийг ашиглан тогтмол цахилгаан үүсгэдэг. Эдгээр цэнэгт хэсгүүд нь хүний арьсыг нэвтлэх чадваргүй, биологийн аюулгүй гэж тооцогддог тул эрүүл мэндэд тийм ч ноцтой аюул учруулахгүй ажээ.
Гэвч эдгээр технологийг өргөн хэрэглээнд нэвтрүүлэхэд радиоактив материалын аюулгүй байдал, тогтвортой ажиллагааг хангах техникийн хүндрэлүүд саад болдог байв. Үүнийг давахын тулд профессор Су-Иль Иний удирдсан баг нүүрстөрөгч-14 дээр суурилсан изотопын электродыг өндөр үр ашиг бүхий перовскит давхаргатай хослуулан гибрид систем бүтээжээ. Тэд перовскитын талст бүтцийг хлорид метиламмони (MACl) болон хлорид цезий (CsCl) зэрэг нэмэлтээр сайжруулсан байна.
Эдгээр шинэчлэлийн үр дүнд бүтээсэн бета-цахилгаан эх үүсвэр нь уламжлалт системтэй харьцуулахад 56,000 дахин өндөр электрон хөдөлгөөнтэй болж, тасралтгүй есөн цагийн турш тогтвортой цахилгаан гаргаж чадсан байна.
Профессор Су-Иль Ин:
“Энэ бол бета-волтаик төхөөрөмжийн практик хэрэглээг анх удаа дэлхий нийтэд харуулсан судалгаа боллоо. Бид цаашид энэ технологийг хэт хүнд нөхцөлд ашиглах боломжийг судалж, үйлдвэрлэлийн шат руу оруулах төлөвлөгөөтэй байна” хэмээн онцолсон бол, докторант Жүнхо Ли:
“Бид өдөр тутмын хүндрэлтэй тулгардаг ч, улс орныхоо эрчим хүчний ирээдүйд хувь нэмрээ оруулахын төлөө сэтгэлээсээ зүтгэж байна” гэж мэдэгджээ.
