Durchbruch? Batterie versorgt Notebook 30 Jahre lang

[Frank]

Batterie versorgt Notebook 30 Jahre lang mit Energie
US-Forschern soll Durchbruch in Betavoltaik gelungen sein - Langer Zerfallsprozess von Tritium wird genutzt
Forscher des U.S. Air Force Research Laboratory sollen eine Batterie entwickelt haben, die ein Notebook mit einer Ladung länger mit Energie versorgen als es die Lebensdauer des Geräts erfordern würde. Wie das US-Portal Next Energy News berichtet, ist den Wissenschaftlern ein Durchbruch bei der Konstruktion von Batterien mit Hilfe von Betavoltaik gelungen. Die nun entwickelten Akkus würden über 30 Jahre kontinuierlich Energie liefern. Der Bericht sorgt für Aufregung im Web und wird vielerorts angezweifelt.

Langer Zerfallsprozess

Betavoltaische Zellen verfügen über das Radioisotop Tritium als Energielieferant. Dieses ist einem langsamen Zerfallsprozess ausgesetzt. Dabei werden kontinuierlich Betateilchen an umgebende Halbleiter-Schichten abgegeben, wodurch Strom erzeugt wird. Obwohl es sich bei dieser Funktionsweise um ein nukleares Konzept einer Batterie handelt, soll dabei weder Radioaktivität freigegeben werden noch giftiger Abfall entstehen, berichtet Next Energy News. Bei der Energiegewinnung ist weder Kernspaltung, Kernfusion noch ein chemischer Prozess notwendig. Bei der Reaktion entsteht keine Wärme, daher würden sich diese Batterien für Laptops und Handys eignen.


Weiterlesen hier (http://derstandard.at/?url=/?id=3057627)


Quelle:
http://derstandard.at/?url=/?id=3057627

[Lunarman]

Hmm... ich glaub nicht dran ^^

[masabuana]

Gekauft! Allerdings glaub ich wird sich der normalsterbliche sowas nicht leisten können...

[uwente]

ok, ich stoppe dann vorerst die planungen für die automatische aufladung meines Staubsaugerbots :^o

[Christopher1]

Ob Tritium unbedingt so gesund ist wär auch noch zu klären ;-)

[BASTIUniversal]

Hi!
Nachdem man Tritium ja auch für Wasserstoffbomben braucht, und das ganze (wie der Name ja schon vermuten lässt) Radioaktiv ist, wird das so schnell keiner von uns in den Händen halten...man denke an die Terror Gefahr :-)

MfG
Basti

[dremler]

naja......an thritium gas würde man zb rankommen...wenn auch geringe mengen...und das ganze is in d verboten....aber man lese selbst:

http://de.wikipedia.org/wiki/Tritiumgaslichtquelle

das ganze gibts sogar bei ebay....

[Christian H]

Hi,


Energie pro Tritiumzerfall: 18, 6 keV

Notebook : etwa 50 W

1 electronvolt = 4.450493 * 10 ^ -23 Wh

1 kev = 4,45 10 ^ -20 Wh

18,6 Kev = 8,3 * 10 ^ -19 Wh

für 1 Stunde Notebook:
50 Wh = 6 * 10 ^ 19 Tritiumzerfälle bei maximalen Wirkungsgrad, also wenn die gesamte Energie des Zerfalls ausgenützt wird.

pro sec:
6 * 10 ^ 19 / 3600 = 1,7 * 10 ^ 16 Zerfälle bzw. Becquerel = 1,7 * 10 ^ 10 MBq
1 Ci = 3,7 · 10 ^ 10 Bq

erforderliche Radioaktivität etwa 5 * 10 ^ 5 Ci = 500000 Ci
1 Curie (Ci) ist definiert als die Aktivität von 1 g Radium-226. Die erforderliche Radioaktivität entspricht damit der einer halben Tonne Radium

30 Jahre = 24 * 365 * 30 h = 262800 h

für 30 Jahre:
mindestens 6 * 10 ^ 19 * 262800 = 1,5 * 10 ^ 25 Tritiumzerfälle

1 Mol = 6 * 10 ^ 23

also 25 Mol = 75 g Tritium mindestens erforderlich.

Dies entspricht mehr als in Wasserstoff- oder Netronenbomben verwendet wird.

Natürlich würde bei Inkorporation des Tritiums die gesamte Leistung aufgrund der geringen Reichweite der Beta-Strahlung im Körper absorbiert.

Da Forummitglieder nicht nur Atmegas sonder auch Tritiumkapseln öffnen oder das, wie auch immer eingearbeitete Tritium chemisch extrahieren würden:

1 J = 1 Ws: 1 Sv = 1 J/Kg

50 W Strahlung über eine Sekunde in einem 50 Kg schweren Roboterfreak entspricht damit 1 Sievert (Sv).
pro Sekunde 1 Sievert Strahlung. Natürliche Strahlenbelastung pro Jahr etwa 2,5 mSv.

Nach 1 Minute 60 Sv ( oder auch Gray (Gy), da Äquivalenzdosis für Betastrahlung = 1).
über 50 Gy: Sofortige Desorientierung und Koma innerhalb von Minuten
(10 - 20 Gy: akute Strahlenkrankheit 100% Todesfälle nach 7 Tagen).


Ich denke ich werden weiterhin Akkus und Ladegerät bevorzugen. Allenfalls wäre es für spezielle Anwendungen wie Herzschrittmacher im mW Bereich denkbar. Wer rechnen kann ist klar im Vorteil.


mfg

Christian

[Lunarman]

Och Langweiler ^^ War doch son schöner Traum ^^

[Christopher1]

Naja ob das was damit zu tun hat das er ein Langweiler ist weiß ich nicht... ;-)
Schöne Rechnung, ich glaub jetzt ist jedem klar was man von diesen Akkus halten darf...
Auch wenn dort keine Kernspaltung stattfindet... ist es wohl trotzdem sehr gefährlich.

[Lunarman]

Ich persönlich entnehme der Rechnung eher dass es nicht möglich ist ^^ 75 g Tritium (Gas) sind wohl zuviel als dass das in eine kleine Zelle passen könnte... 75 g Gas sind meistens relativ viel ^^

[Christopher1]

Hä ?
Wer sagt den das da Gas drinnen ist ?
dremler hat nur gesagt das es das Zeugs auch in gasförmig gibt, aber das in den Batterien wär dann fest oder ?

[Lunarman]

Tritium ist schwerer Wasserstoff und meines Wissens genauso gasförmig. Also müsste entweder ein extremer Überdruck im Akku herrschen oder aber er müsste gekühlt werden... Beides keine guten Betriebsvoraussetzungen ^^

[user529]

verbrenn es, dann hast du überschweres wasser, das ist leichter handhabbar. zudem lässt sich tritium ja sicher auch anstelle von H in anderen stabilen verbindungen unterbringen.

[Lunarman]

Aber zerfällt es dann immer noch oder ist es dann stabil? Und die "Verbrennung" kann ich mir sehr lebhaft vorstellen :D

[Christopher1]

Ja warum sollte es nicht zerfallen ?
Steht doch da das Betastrahlung abgegeben wird.

[Lunarman]

Kann ja sein, dass radioaktive Sachen in Verbindungen eventuell nicht zerfallen... meine Güte, 9. Klasse und ein seniler Chemielehrer ^^ was soll ich machen?

[Christopher1]

10 Klasse Physik hast du's ja dann ausführlich...
Bin aber erst am Anfang von dem Zeugs.
Entsteht da dann He oder irre ich mich da ?

[Felix.]

1.Denk mal drüber nach was das bedeuten würde wenn radioaktive Stoffe in Verbindungen nicht zerfallen ;)
2.Und schau dir an was man mit Atommüll macht.

Nun verbinde 1. und 2. .Na? Klingelts? Richtig. Wenns 1. so einfach wäre, wäre 2. nicht nötig ;)

[user529]

nein, strahlend bleibt es immer (is ja auch erwünscht), aber es lässt sich unterumständen in einer besser handhabbaren verbindung lagern. tritium ist ja nur auf sehr kurze strecken gefährlich (beta zerfall??) und ein fester klotz kann sicher besser vor zugriff geschützt werden als ein gas unter hohem druck.

[Christopher1]

Hehe das is ja mal Geil:
http://www.iap.uni-bonn.de/P2K/isotopes/radioactive_decay.html
Sehr schön erklärt xD

[Valentine]

Tritium (Überschwerer Wasserstoff) ist bei Raumtemperatur flüssig, das wäre kein Problem, und als Abschirmung würde bei der Energie (ca. 19 KeV) auch ein Blatt Papier reichen. Gefahr durch die Strahlung wäre also nicht zu befürchten- es sei denn, ein Hobbybastler hat Appetit auf ein Stamperl Tritium und trinkt es. (Was verheerende Folgen für das Interieur des Betreffenden hätte- die Magen- und Darmschleimhaut kann er dann "zu den Akten legen").

Btw. ist es dem Tritium ziemlich egal ob es gebunden ist oder nicht, es zerfällt so oder so.

Chris- vor einer "sofortigen Desorientierung" würd ich mich nicht so fürchten- wer Tritium trinkt, ist wahrscheinlich eh nicht wirklich orientiert. (Und um derart zu wirken, müsste es irgendwie ans ZNS kommen, und davon ist es im Darm relativ weit weg)

[Felix G]

Tritium (Überschwerer Wasserstoff) ist bei Raumtemperatur flüssigDer Siedepunkt von Tritium liegt bei -248,1°C

Also ich weiss ja nicht was du für eine krasse Klimaanlage hast, aber bei mir liegt die Raumtemperatur selbst im Winter immernoch ein kleines bischen über dem Siedepunkt von Tritium

[Christopher1]

Was ich nicht ganz verstehe, da steht doch das Betastrahlung ensteht oder ?
Diese kann doch locker ein Blatt Papier durchdringen oder ?
(Sorry der dummen Nachfrage)

[Felix G]

Ja, Betastrahlung geht problemlos durch Papier, das würde nur gegen Alphastrahlung helfen...


bei Betastrahlung braucht man schon etwas mehr, z.B. ein dickes Blech

[Christopher1]

Dann stimmts ja doch was mir vom Physikunterricht noch im kopf geblieben ist ;-)
Also würde man eine dicke Metallummantlung benötigen um Schädigungen zu vermeiden ?!

[Felix G]

naja, dick ist relativ...

bei Blei kommt man vermutlich mit deutlich weniger als 5mm Wandstärke aus

[Valentine]

Autsch- ich meinte natürlich "Tritiumoxid", überschweres Wasser. Die Reichweite von Betastrahlung hängt von der Energie der Elektronen ab, Strahlung im Megaelektronvoltbereich schafft durchaus ein paar Millimeter Blech, aber 18,6 KeV kommen nicht weit.

[ähM_Key]

Der Hoax ist doch alt.. ;)

[thille]

Das heißt dann nicht mehr einen neuen Akku für das Notebook, sondern ein neues Notebook für den Akku kaufen....

[nikasio]

Also wenn 75g Tritium ausreichen würden für 30! Jahre, wie lange würde dann eine Notebookbatterie mit ihrem Gewicht reichen!? Ein Leben Lang.

Da aber ein Notebook nur im Durchschnitt 10 Jahre hält, reichen also auch 25g. Und 25g Tritium zu binden, in einzelnen Blöcken zu reagieren und alles abzuschirmen ist absolut kein Problem.

Da beim Beta-Zerfall ja Elektronen frei werden (Strom=Elektronen) muss also nur noch die verbrauchten Elektronen aufgefangen werden... also das Notebook erden... =) Oder mit den elektronen gleich ne Batterie füllen.

Teoretisch isset möglich. Nur wann die umsetzung marktreif ist und massenproduziert wird... Man wird sehen. jo

[Moebius]

@Christian H

Hi,
ich hab deine Rechung nicht ganz durchgesehen, aber mir scheint das Ganze stark übertrieben.

Nur mal so, woher nimmst du die Erkenntnis 75 g würden für eine Wasserstoffbombe ausreichen?

Ich hab mal gegoogelt, um herauszufinden, wieviel Energie bei einer Wasserstoffbombe freigesetzt wird.

Das was ich gefunden habe: 10^18 Joule

Stimmt das? (Korrigiert mich falls ich falsch liege, da ich diesen Wert nicht weiter bestätigen kann)

So, bei einer Dauerbelastung von 50 W, komme ich ich auf eine Laufzeit von 2 * 10^16 s. Auf Jahre umgerechnet sind das 6* 10^8 Jahre, also 600
millionen Jahre.

Auch wenn mein Wert um 5 Zehnerpotenzen falsch liegt, mit einem so kleinem Akku komm ich niemals an die Leistung einer H-Bombe dran.


Warum sollte man eigentlich nicht Tritiumoxid verwenden?
Für den Zerfall sind die Bindungen des Moleküls egal. Tritiumoxid ist schweres Wasser, also einfach zu handhaben. Wen dieses zerfällt benötigt man halt Zusatzstoffe, die das entstehende Wasserstoffgas bzw Sauerstoff binden.(Muss man auch bei normalen Batterien. siehe Braunstein etc.)

Ich habe mal ausgerechnet wieviel Elektronen/s freiwerden. Ich kam auf 2* 10^16 e/s.(Bei einer Halbwertzeit von 12 Jahren)
Um diese zu nutzen, müssen diese sicher erstmal abgebremst (sprich absorbiert) werden.

Damit kann man dann einen Kondensator aufbauen.

Hier hängst bei mir noch. Weis jemand wie ich rausbekomme, ob ich damit einen 50 Watt Verbraucher betrieben kann?

Mfg Moebius

[Christian H]

Hi,

als ich den Beitrag geschrieben habe, dachte ich, dass danach jedem klar wäre, dass eine derartige Batterie einfach unmöglich ist. Es ist einfach ein Witz.

Die 75 g Tritium in der H-Bombe stimmen in etwa. Die Art der Energiegewinnung bei der H-Bombe ist aber eine gänzlich andere als die bei der Betavoltaik. Bei der H-Bombe werden u.a. Tritum und Deuterium zu Helium verschmolzen. Das ist eine Kernfusion und liefert 17,6 MeV und damit etwa 1000 mal mehr Energie als bei der Betavoltaik zur Verfügung steht. Bei der Betavoltaik wird nur die kinetische Energie des Elektrons bzw. der Betastrahlung ausgenützt. Keine Kernfusion oder Kernspaltung. Egal in welcher Form das Tritium verpackt ist, als Element, in überschwerem Wasser oder in Metall gebunden, irgendwie wäre es immer möglich das Tritium wieder zu extrahieren. Und das in die Wasseraufbereitung oder ein Wasserschutzgebiet gekippt. Einfacher könnte man es Terroristen nicht mehr machen.

Die Zahlen zur Radioaktivität stimmen. Man brauch sich das ja nur vorzustellen: Jemend trinkt überschweres Wasser mit 75 g Tritium. Die 50 W welche ansonsten im Notebook verbrutzelt werden, fallen dann infolge der Radioaktivität komplett im Körper an, eben da ja Betastrahlung nur kurze Reichweite hat. Der Mensch ist wirklich innerhalb kürzester Zeit mausetot und zwar auf eine nicht ganz angenehme Art und Weise. Allein der Vergleich mit Tonnen von Radium welche eine entsprechende Radioaktivität haben, sollten jedem zu denken geben.

Also meine Zahlen stimmen. Und eine solche Batterie für Notebooks ist einfach ein kompletter Witz. Im Zeitalter des Internets sollte man wirklich alles hinterfragen !


Christian

[nikasio]

Naja möglich wäre es ja und wenn die Rechnung stimmt, wäre damit ein biologisches abfallproblem von millionen von Batterien, die Im Hausmüll landen, gelöst.

wenn man das Tritium nur so verpacken könnte, das beim chemischen extrahieren der kern zerfällt oder seine elektronen alle abgibt, wäre dann der Terrorist tot und der Stoff unbrauchbar. wenn man das richtig verkauft, wären rucki-zucki massen von [glow=red:b91fceba02]terroristen toooot
[/glow:b91fceba02]geilo ;-)

[avion23]

Hallo,
ich habe den Thread jetzt nicht ganz verfolgt, aber das was ihr bauen wollt gibt es schon:
http://de.wikipedia.org/wiki/Isotopenbatterie
http://en.wikipedia.org/wiki/Radioisotope_thermoelectric_generator

Die gibt's atm günstig in Russland beim Schrotthändler.

[Mizu]

das is extrem heftig aber irgendwie n bisschen dähmlich wenn man bedenkt das fast jeden monat n neues notebook rauskommt... wenn man dann nach 2 jahren sich ein neues kauft hat man ein 30-jahre-akku uebrig xD

[Michael 123]

Hallo,

hmmm, die Rechnung ist nicht ganz richtig: Denn wer hat sein Schelptop schon 30Jahr im Dauerbetrieb an? Das würde die HDD gar nicht mitmachen.
Wenn das ganze Teil in 30 Jahren 20Jahre an ist, ist das schon viel. Also nur noch von den 75g 2/3.
Aber trotzem noch viel.

mfg
Michael

[Christian H]

Hi,

@Michael

und wie schaltest Du den radioaktiven Zerfall ab wenn Dein Schleptop ausgeschaltet ist ???

mfg

Christian

[oberallgeier]

Schönen Abend, Christian - gibts da nicht den Trick mit relativistischen Geschwindigkeiten?? Bei denen eine Dilatation der Zeit eintritt? Wenn die Batterie auf einer schnell drehenden Scheibe angebracht wird, die mit relativistischer Drehzahl fährt (ich denke positiv und erwarte drastische Anstiege in den Drehzahlen z.B. der Festplatten) dann wird der Zerfall zwar nicht total verhindert, aber doch merklich abgebremst. >>> Und schon hält die Batterie wieder eine Weile länger (na ja, ok, schon gut, die Platte muss ja noch gedreht werden...).

[Vitis]

Herzschrittmacher mit Isotopenbatterie ... krass ... werden
die Toten dann in Bleisärge eingelötet ?

[Michael 123]

Hi,

@Michael

und wie schaltest Du den radioaktiven Zerfall ab wenn Dein Schleptop ausgeschaltet ist ???

mfg

Christian

Hallo,

ich muss doch nicht ständig 50Watt zur verfügung stellen. Es reicht doch wenn ich z.B. 25Watt ständig habe. Damit lade ich in der Zeit einen Zweiten Akku (einen normalen) auf der dann mir bei betrieb mit der spezial Batterie zusammen die 50Watt liefert. Soagr bei spitzenbelastung vielleicht soagr merh.

mfg
Michael