O desenvolvimento de baterias de trítio ou urânio já está em andamento há bastante tempo. Em 2011, começou a produção de baterias com duração de 20 anos nos Estados Unidos. Elas têm uma voltagem de 3 volts e uma corrente de descarga de 16 nanoamperes, que diminui gradualmente para cinco.
Onde é utilizado?
A bateria de trítio é usada em:
- Marcapassos.
- Implantes.
- Sensores para geólogos e trabalhadores do setor petrolífero.
- A indústria espacial. Especialmente em veículos de pesquisa.
- Vistas com iluminação.
- Para o funcionamento de indicadores militares.
- Aeronave.
Esses dispositivos requerem baixa corrente, mas operação de longo prazo.
A bateria de urânio opera em temperaturas que variam de -40 a +80 graus Celsius.
O princípio de funcionamento de uma bateria de trítio e pesquisas nessa área.
Seu funcionamento se dá por meio do decaimento do isótopo de hidrogênio trítio. Esse tema foi explorado na década de 1950. Pesquisas foram conduzidas com níquel, estrôncio e ítrio. No entanto, nada de útil foi produzido a partir desses materiais.
Somente o trítio produziu o resultado desejado. Ele pode gerar um fluxo suave de elétrons. Isso ajudou a criar uma fonte de energia duradoura.
Os elétrons dentro da fonte de energia movem-se uniformemente em ambas as direções. A eletricidade é gerada em wafers de silício. Menos de 50% dos elétrons foram capturados através da interação de elétrons com junções p-n.
Para resolver esse problema, cientistas da Universidade de Rochester fizeram orifícios na superfície de lâminas de silício. Agora, o trítio preenche completamente os orifícios e está totalmente envolto por silício.
A bateria de trítio resultante pode suportar temperaturas de -50 graus Celsius a +150 graus Celsius por períodos prolongados. O trítio se decompõe ao longo de um período de 12,262 anos. O resultado final é:
- Elétrons
- Antineutrino
- Hélio 3
Devido à baixa energia dos elétrons, eles podem ser facilmente aprisionados usando papel comum, borracha ou tecido.
Os fabricantes se preocuparam com a segurança.
As baterias de trítio possuem um invólucro bem construído que não permite que a radiação penetre no ambiente externo.
A indústria extrai trítio irradiando-o com isótopos de lítio e nêutrons. Outra tecnologia envolve o reprocessamento de água pesada (um moderador de reator nuclear).
Essencialmente, o isótopo não é perigoso para o corpo humano. Sua radiação penetra apenas alguns milímetros no ar. Se entrar no corpo através da água, torna-se perigoso.
A CityLabs foi fundada em 2005. Seu foco principal é a produção de baterias de trítio. Seu diretor, Larry Olsen, criou uma bateria de longa duração na década de 1970. A mesma empresa também desenvolveu a bateria NanoTritium, criada em 2018 e conhecida como P100. Sua voltagem é de 0,75 volts, produzindo 75 nanowatts de potência.
O terminal positivo é o pino 1 do microcircuito. O terminal negativo é o pino 15. Externamente, esta bateria se assemelha a um microcircuito padrão. Ela é fabricada nos encapsulamentos LCC68 e LCC44.
A bateria de trítio, ao contrário de suas irmãs mais novas e de vida útil mais curta, possui diversas vantagens:
- A pressão dentro da caixa não aumenta.
- Sem substâncias quimicamente ativas.
- O corpo não é destruído.
- Resiste facilmente a impactos mecânicos.
- As substâncias produzidas pelo funcionamento de uma bateria de trítio não são tóxicas.
A única desvantagem desse tipo de fonte de alimentação é o preço. Atualmente, ele varia bastante, mas gira em torno de US$ 2.000.
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