Nuklearbatterie fürs Internet der Dinge

Forscher mehrerer chinesischer Institutionen unter der Leitung der Soochow-Universität setzen bei künftigen Nuklearbatterien auf Americium, ein leicht radioaktives Element, das in der Natur nicht vorkommt. Es wird aus dem Abfall von nuklearen Reaktoren gewonnen und bisher schon als Quelle ionisierender Strahlung eingesetzt, zum Beispiel in der Fluoreszenzspektroskopie und in Ionisationsrauchmeldern.

Die Experten betten eine kleine Menge Americium in ein Polymerkristall ein, das die Alphastrahlen des Elements in grünes Licht umwandelt. Dieses fällt auf eine Solarzelle, die Strom erzeugt, und das über Jahrzehnte.

Alphastrahlen lassen sich, anders als die radioaktiven Beta- und Gammastrahlen, leicht abschirmen, sodass sie Menschen nicht gefährlich werden können. Schon ein Blatt Papier reicht aus. Die Forscher in Suzhou setzen auf Quarzglas als Abschirmung.

In Hunderten von Teststunden hat die Mikronuklearbatterie nach Angaben des Teams konstant Strom geliefert und würde dies wahrscheinlich auch noch jahrzehntelang ohne Unterbrechung tun. Den Wissenschaftlern nach war die Neuentwicklung mehr als 8.000 Mal effizienter als frühere Designs. Allerdings geht es um winzige Energiemengen.

Dennoch könnte ein solches Gerät für einige Anwendungen nützlich sein, insbesondere für Sensoren und Geräte mit geringem Stromverbrauch, die über längere Zeiträume hinweg ohne Aufsicht betrieben werden müssen und bei denen das Aufladen oder der Batteriewechsel unpraktisch und wegen des grossen Aufwands extrem teuer ist, etwa auf dem Meeresboden, in abgelegenen Gebirgswetterstationen oder im Weltraum.