Lítium-iónové batérie sú dnes nevyhnutné pre smartfóny, elektromobily či satelity, no majú svoje limity. Ich kapacita sa vyčerpáva, čím sa skracuje ich životnosť, a ich výroba si vyžaduje intenzívnu ťažbu lítia, ktorá negatívne ovplyvňuje životné prostredie. Vedci preto hľadajú udržateľnejšie alternatívy – jednou z nich by mohli byť jadrové batérie na báze uhlíka-14.

Na ich vývoji pracuje tím profesora Su-Il Ina z Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology v Južnej Kórei. Profesor In predstavil svoj výskum na jarnej konferencii Americkej chemickej spoločnosti 2025, kde upozornil na obrovský potenciál betavoltaických batérií – teda takých, ktoré premieňajú beta žiarenie na elektrickú energiu.

Ako fungujú jadrové batérie?

Jadrové batérie generujú elektrinu vďaka rádioaktívnemu rozpadu uhlíka-14, ktorý uvoľňuje beta častice. Na rozdiel od tradičných jadrových materiálov, ako sú urán alebo plutónium, uhlík-14 nevyžaruje škodlivé gama žiarenie, takže je bezpečný a ľahko izolovateľný tenkou vrstvou hliníka.

Najväčšou výhodou uhlíka-14 je jeho extrémne dlhá životnosť – jeho polčas rozpadu je 5 730 rokov. To znamená, že batéria na jeho báze by mohla fungovať tisícročia bez potreby výmeny alebo dobíjania. Navyše, uhlík-14 je lacný, recyklovateľný a dostupný, keďže vzniká ako vedľajší produkt v jadrových elektrárňach.

Green Lab

Prelomová technológia a budúcnosť

Tím profesora Ina vyvinul nový dizajn batérie, ktorý výrazne zvyšuje jej účinnosť. Kľúčovou inováciou bolo umiestnenie uhlíka-14 do oboch elektród batérie, čím sa podarilo zvýšiť energetickú efektivitu z 0,48 % na 2,86 % – čo predstavuje takmer šesťnásobné zlepšenie.

Aj keď sú tieto batérie stále menej výkonné ako lítium-iónové, ich extrémna životnosť a spoľahlivosť ich predurčujú na špeciálne aplikácie. Mohli by poháňať kardiostimulátory, satelity, drony či senzory v extrémnych podmienkach.

Profesor In verí, že v budúcnosti by sa tieto batérie mohli miniaturizovať a integrovať do bežných zariadení. Ak sa výskum podarí dotiahnuť do praxe, jadrové batérie môžu priniesť revolúciu v oblasti energetiky a nahradiť dnešné lítium-iónové batérie dlhšou životnosťou a ekologickejšou prevádzkou.