'Nucleaire' batterij zal beloftes niet kunnen waarmaken

Enkele dagen geleden kwam een nieuwe nucleaire accutechniek in het nieuws, die een uithoudingsvermogen van enkele jaren beloofde en al binnen twee tot drie jaar op de markt zou komen. Dit alles blijkt schromelijk overdreven te zijn.

Het klonk ook te mooi om waar te zijn: een accu die mogelijk langer mee ging dan de laptop zelf, volkomen ongevaarlijk is en aan het eind van zijn levensduur blijft er een ongevaarlijk goedje over. In de reacties werden deze jubelverhalen echter al ontkracht.

De techniek die beschreven wordt, levert volgens de huidige stand van de techniek slechts 25W per kilogram, terwijl lithium-ionaccu's, die in het gros van de moderne laptops te vinden zijn, 1,8kW per kilo leveren. Met andere woorden: een nucleaire accu zal 72 keer zo zwaar zijn als een conventionele batterij. Bovendien heeft de batterij een rendement van slechts 25 procent, waardoor 75 procent omgezet wordt in warmte.

Wanneer de nucleaire batterij uitgewerkt is, blijft er inderdaad een ongevaarlijke stof over, omdat het aanwezige tritium wegreageert tot het inerte helium-3. Dit is echter alleen het geval aan het eind van de levensduur; een ongeluk op een moment dat er nog tritium aanwezig is, blijft gevaarlijk omdat de radioactieve stof dan vrijkomt.

Tot slot blijkt dat het materiaal dat de bètastraling omzet in elektriciteit zelf ook vervalt tijdens dit proces. Momenteel wordt er nog volop onderzoek gedaan om dit probleem op te lossen. De claim dat nucleaire accu's binnen twee tot drie jaar op de markt zullen komen, lijkt nu ontkracht. Ook is het onwaarschijnlijk dat de techniek in laptopaccu's zal worden toegepast, hoewel er wel andere apparatuur is die baat kan hebben bij een extreem lange accuduur.

Reacties (85)

[mux]

Er klopt geen barst van het hele watt-verhaal. Wat (pun intended) is nou de specifieke capaciteit en hoe schaalt zon batterij? Ik kan me niet voorstellen dat een twee keer zo grote batterij maar twee keer zoveel vermogen kan leveren - het lijkt mij dat er gewoon een reactor en brandstof wordt gebruikt waarbij je een vast reactordeel hebt dat x kg weegt en een hoeveelheid brandstof die waarschijnlijk helemaal niks weegt.

En WTF heeft Thunderzz in gedachten met nucleaire accutechniek 'combineren met lithium-ion'?! het is een fundamenteel ander principe... dat is gewoon niet te combineren.

Ramon156: en lithium-ion is niet gevaarlijk? wat dacht je van benzine?

[Grrrrrene]

De beta-straling wordt opgevangen door een soort schuimvorm om het tritium heen, dus eigenlijk is het een heel klein celletje dat je weet ik het hoevaak toevoegt. Als je die ene cel een vermogen toekent, krijg je dus dat het lineair schaalt met het formaat/gewicht. Een cel heeft gewicht x gram, er gaan er dus 1000 / x in een kilogram, waardoor een kilogram zware reactor dus 1000 / x maal het vermogen van 1 cel levert. 2kg aan reactor leveren dan het dubbele daarvan.

Dat iedereen er ineens Wh bij gaat halen...

[aliberto]

Zou een zonnepaneel / licht paneel niet iets voor een laptop zijn ?

De laptop zou zo net wat langer kunnen functioneren door het opvangen van zon of lichtstralen.

Die hoeven niet zo dik en zwaar te zijn.
Tevens ook nog goed voor het milieu, dat kan je volgens mij niet zeggen van de nucleaire batterijen.

Zo'n paneel zou bijvoorbeeld aan de achterkand van het backpanel bevestigd kunnen worden.

[Reactie gewijzigd door aliberto op 26 juli 2024 09:05]

[Verwijderd]

Wat misschien ook nog een optie is, de nucleaire accutechniek combineren met de conventionele lithium-ion accu, de nucleaire accu dus als oplaadeenheid voor de lithium-ion accu.

De betere lithium-ion accu's in een laptop gaan nu al zo'n 9 uur mee, je zou dan bijvoorbeeld bij een gemiddeld gebruik van 2 á 3 uur per dag het behoorlijk lang zonder stopcontact kunnen uithouden.

[LRDRobby]

*pakt zijn Binas erbij *
de vervaltijd van Tritium is 12,3 jaar, en hierna is nog steeds 50% van de aanwezige Tritium intact (dus nog niet vervallen).

Wat je dus kan zeggen is : na 12,3 jaar tijd is 50% van je batterij die op Tritium werkt pas gereduceert tot Helium-3.
na nog eens 12,3 jaar is nog 25% van je Tritium intact.

Zoon levensduur haal je niet uit een Lithium Batterij.
maar wat wel waar is : je hebt een grotere Massa nodig om een hoger wattage te halen.

als je even aan het rekenen gaat zie je trouwens dit :
per vervallen kern van Tritium komt er 0,018*(1.602*10^-13)= 1.9224*10^-15 MeV vrij, dit is gelijk aan het aantal Joules, dus krijg je per kern van jouw Tritium 5,43*10^-22KWH dus om 1 KWH eruit te halen moet je 1,873*10²¹ kernen laten vervallen!
dit is niet bepaald haalbaar zelfs de helft niet (aangezien die lange vervaltijd.

als je dit als uitgangspunt neemt (ik hoop dat alles beetje klopt) dan is de Nucleaire batterij niet echt competitie.
als er ooit zoon batterij komt, heeft deze een inhoud die een korte halveringstijd heeft en een hoger aantal eV uitzend per kern, anders is het ondoenlijk.
nadeel word dan wel dat het flink gevaarlijk word (gamma straling)

[vcore791]

Een bronvermelding zou wel zo netjes zijn volgens mij:
(ik had deze een paar dagen terug al ingezonden en zie net dat er nu staat dat een crew member de verantwoordelijke is voor dit stukje (vertaald) proza)

http://community.zdnet.co...06069o-2000331777b,00.htm

is de orginele bron.

[zerokill]

Nog steeds lijkt het me dat deze techniek geweldig is voor ruimtevaart. Daar heb je wel de ruimte voor grote batterijen en een batterij die voor zolang meegaat zal daar dan ook wel van pas komen.

Je weet maar nooit over een paar jaar

[supertheiz]

Lijkt me niet handig:
1. Iets dat al 70x zo zwaar is als een accu kost dus ook 70x zo veel energie om in de ruimte te krijgen.
2. Je hebt niet de ruimte voor grote batterijen.
3. Je hebt er energie in overvloed in de vorm van zonne-energie. Er zijn geen wolken en atmosfeer, dus je hebt echt een hoge opbrengst uit een zonnepaneel.

[jeroenathome]

Een groot nadeel van zonne energie is dat naarmate de afstand tot de zon toeneemt het vermogen opbrengst afneemt.(Dit is een van de redenen dat de mars wagens maar een paar uur per dag hun werk konden doen. De rest van de dag waren ze aan het opladen.).

Het voordeel van deze batterij is dat het veel langer zijn energie kan afgeven. bijvoorbeeld: een Lithium batterij kan een jaar meegaan in een satelliet deze batterij zou dan 2 of 3 jaar mee kunnen voordat het stopt met energie afgeven. Dit kan het nadeel van het gewicht wel compenseren.

[Ruudjah]

Met andere woorden: een nucleaire accu zal 72 keer zo zwaar zijn dan een conventionele batterij.

Met 'zwaar' doelt de schrijver hier niet op gewicht, maar op energiekracht. De nucleare batterij levert dus meer energie per kilo. Verder levert zonne ernergie wel continue energie, maar is het maximale vermogen dus beperkt. Deze batterij kan dit oplossen.

Een nucleare batterij is, zoals zerokill ook aangeeft, dus wel echt handig in de ruimtevaart.

[Reactie gewijzigd door Ruudjah op 26 juli 2024 09:05]

[Verwijderd]

Fout.

"De techniek die beschreven wordt, levert volgens de huidige stand van de techniek slechts 25W per kilogram, terwijl lithium-ionaccu's, die in het gros van de moderne laptops te vinden zijn, 1,8kW per kilo leveren."

25 watt of 1800 wat scheelt nogal wat.

Dus om hetzelfde wattage te hebben moet er meer van de nucleaire batterij aanwezig zijn. Dus meer gewicht.

[Verwijderd]

En als je het nu eens bekijkt vanuit een wattuur perspectief? (hoelang gaat een lithiumbatterij mee en hoe lang gaat een nukebatterij mee?)

[GoBieN-Be]

maar de accu kan maar max 25W leveren, wat ben je dan met je W/uur ?? ok ze gaat heel lang mee dat is alles ...

[Gamo]

Nuke: 25w per Kilo.
Lithium: 1800w per Kilo.

Gaat wel degelijk om gewicht.

[NemesisWolfe]

Nee, de schrijver doelt erop dat de batterij 72 maal zwaarder zal zijn, als in meer gewicht, om hetzelfde vermogen te leveren als een normale batterij.

[SCRAP]

Dit wordt al vanaf het begin van de ruimtevaart toegepast in ruimtesondes.

http://en.wikipedia.org/w..._thermoelectric_generator

http://nl.wikipedia.org/w...ermoelektrische_generator

Een aantal van de in de jaren 70 gelanceerde ruimtesonde's (voyager 1&2, Pioneer 10&11) werken dankzij deze techniek zelfs vandaag de dag, 35 jaar later, nog steeds. Volgens mij wordt deze techniek ook toegepast in pacemakers o.i.d. ooit eens gehoord tijdens een EHBO les.

In hoeverre deze 'nieuwe' techniek verschilt van de 'oude' is me niet helemaal duidelijk, ook niet in verdiept, maar het is zeker wel bruikbaar en zal ongetwijfeld toegepast gaan worden in elektronica. En nieuw en baanbrekend is de techniek dus al helemaal niet.

edit: ik las zojuist in dit PDFje dat ze begin jaren 70 idd toegepast werden in pacemakers, maar dat ze later overgestapt zijn op lithium. Dus ook voor zeer lange tijd toepasbaar op kleine schaal.... Dus ook voor bijv. mobieletelefoons?

http://home.comcast.net/~dprutchi/nuclear_pacemakers.pdf

[Reactie gewijzigd door SCRAP op 26 juli 2024 09:05]

[Verwijderd]

De thermoelectrische generatoren transformeren enkel de stralingswarmte naar electrische energie, en dit met een heel lage efficiëntie. De nucleare batterij waarvan sprake hierboven gebruikt rechtstreeks de kinetische energie van de beta deeltjes. In die thermoelectrische generatoren zit trouwens ook heel wat nucleair materiaal, daar loop je niet zomaar mee rond op straat. De batterij waarvan sprake hierboven zal ook nooit haalbaar zijn in de praktijk, er is gewoon veel te veel actief materiaal nodig!

[SCRAP]

Oke, ik geloof je... Maar je zegt "daar loop je niet zomaar mee rond op straat" wat inhoudt, dat de personen met zo'n pacemaker blijkbaar opgesloten zitten in een soort van pacemakerkamp.... Maw, deze lieden kuieren toch ook gewoon over straat met een stukje nuclear materiaal in hun lijf? Ik vat 'm dus even niet.

[GoBieN-Be]

Haal jij maar eens een bron aan die zegt dat er nucleair materiaal in een pacemaker zit, ik geloof er nl niks van !

[SCRAP]

Gobien-Be, Twee berichten hierboven even kijken misschien? Of Google? En als je het dan nog niet ziet even langs Hans Anders...

Father_Ted599, daar zit wat in natuurlijk. Hoewel een mobieletelefoon ook niet zo'n groot en energieslurpend ding is natuurlijk.

[Verwijderd]

De activiteit die in zo'n nucleaire pacemaker zit is veel kleiner. Er is niks mis met wat activiteit, je bent er trouwens constant door omringd. Maar een paar kg plutonium 238 is er net iets over.

[PHiXioN]

ALs ie dan maar niet op mijn huis neerstort.


Als de techniek veilig is zou het misschien wel wat zijn voor in een auto.

[Mijzelf]

Nou ja zeg. De kans dat er een auto je huis binnenrijd is vele malen groter dan de kans dat er een sateliet op je dak valt.

[SCRAP]

Het wordt niet gebruikt in satellieten. Deze werken met zonnepanelen. Nuclear materiaal vind je in deepspaceprobes, omdat in die uithoeken van ons Zonnestelsel weinig tot geen zonlicht is en zonnepanelen daardoor hun werk niet kunnen doen.

[PHiXioN]

Als het dan maar geen nuclear powered auto is.

[Verwijderd]

Misschien heeft hij een bovenwoning...

[Verwijderd]

@Zerokill
Mwoh, ik denk dat het voor de ruimtevaart niet zo snel zal lopen. Kilo`s de ruimte instuwen is zeer prijzig. En een batterij die 70 maal zwaarder is dan een gewone batterij is dan zeker geen optie. Het zou pas een optie zijn als die inderdaad net zoveel kW per kilogram zou opleveren als een Li-Ion.

Diepzee lijkt me inderdaad een goede optie. Onder water is de massa van een object toch van veel minder belang dan in de ruimte.

Zou het bijvoorbeeld ook een mooie optie zijn om treinen mee aan te drijven? Geen bovenleidingen meer, geen diesels meer. Gewoon een 100 ton zware loc met batterij aandrijving. Om de 3 jaar een nieuwe accu erop en gaan maar weer. Lijkt mij nog milieuvriendelijk ook.

[svenk91]

misschien weegt het voordeel van de lange houdbaarheid wel op tegen het nadeel van het gewicht?

[The-Source]

Als het rendement dan een factor 3 zo hoog word dan is het leuk.. anders mag je warmteschilden ipv slagbomen langs de weg zetten
Een gloeilamp heeft een rendement van 10% dacht ik en iedereen weet dat die "gloeiend" heet worden... en op dit moment heeft zo'n accu maar 25% rendement

[Verwijderd]

"...1,8kW per kilo leveren"

Dit lijkt mij overdreven.
Li-Ion accu's leveren ong 150 Wh per kilo, de betere tegen de 200 Wh

[Verwijderd]

Er zijn nieuwe ontwikkelingen waarbij een Lithium accu 250mAh/g leverd is 250 Ah/kg*3V = 750 Wh = 0.75 kW/h dus minder dan 1.8 kWh nieuws: Verdubbeling van capaciteit lithium-batterijen geclaimd

Ik ben blij dat het een hoax was zeker aangezien er veel betere en veiligere opties zijn:
nieuws: Verdubbeling van capaciteit lithium-batterijen geclaimd
nieuws: Brandstofcel voor laptops dichterbij maar ver weg
nieuws: 'Algen efficiënter voor groene brandstof; beter voor milieu'

IMO is concentratie op nucleaire energie erg kortzichtig en egoïstisch.

Er is miet de huidige hoeveelheid reactors genoeg voor 70 jaar, stel je eens voor als alle landen over zouden gaan van Conventionele energie naar nucleaire energie dan is e tijd nog veel korter:
http://www.uic.com.au/nip75.htm

Daarbij heeft het veel te veel nadelen. IMO doen landen zoals Nederland veel te weinig aan andere energie bronnen zoals wind, zon en water.

[Part]

1,8kW zal wel het maximale vermogen zijn.
Geen idee waarom ze dit aanhalen. Waar het om gaat is natuurlijk het aantal watt uur.

[Grrrrrene]

Omdat de gemiddelde laptop toch wel zo'n 100W piekvermogen heeft, wat de accu moet kunnen leveren. Da's dus al 4kg aan accu met die nucleaire batterijen

Lezen is ook een vak trouwens, er staat kW, da's een heel andere eenheid dan de Wh die Showan aanhaalt.

[Reactie gewijzigd door Grrrrrene op 26 juli 2024 09:05]

[Pap3rclip]

Jammer, het leek idd ook allemaal te mooi om waar te zijn.
72 keer zwaarder dan een gewone accu? Rond de 70 kilo dus?

[scsirob]

Toch kan het allemaal wel. Denk maar aan de Voyager ruimteprobes. Die zijn inmiddels al 30+ jaar onderweg en werken nog steeds op hun mini reactortjes. En dat met de techniek van 30 jaar terug...
Zie http://en.wikipedia.org/wiki/Voyager_1

[siepeltjuh]

Een paar uur wikipedia verder.....

Sick eigenlijk dat dat kreng het al 35 jaar doet, en nog eens 13 jaar meegaat.

Een kerncentrale heeft een levensduur van een 50 jaar max. Dit kreng werkt al 35 jaar zonder onderhoud prima. Het is jammer dat ze nu zaken moeten uitschakelen omdat ie nog maar 28 kg brandstof heeft, maar toch grappig om te zien dat iets al 35 jaar odnerweg is en er nog steeds contact mee is.

Wat een stukkie software en hardware zit er dan in dat kreng.

[Daimanta]

Dan heb je geen laptop met accu meer, maar een accu met laptop

[darkfader]

Oh. dus dat bedoelen ze dus met intelligente accu's

Wat doet zo'n 'batterij' eigenlijk als de laptop uit staat? Wordt de reactie dan stilgezet?
Of krijg je dan hybrides?

[Reactie gewijzigd door darkfader op 26 juli 2024 09:05]

[arjankoole]

Wat doet zo'n 'batterij' eigenlijk als de laptop uit staat? Wordt de reactie dan stilgezet?
Of krijg je dan hybrides?

dat denk ik niet, het uitstoten van beta straling gaat namelijk altijd door, zonder dat je daar invloed op uit kunt oefenen. (het is immers een natuurkundige eigenschap van de substantie in kwestie).

Bij een kernsplitsing of kernfusie reactie kun je de boel wel enigzins beheersen, bij de eerste door regelstaven te gebruiken, die hinderen de protonen die zorgen voor de splitsing-reactie. Bij de tweede hoef je alleen maar het krachtveld uit te zetten, waardoor het hele process stopt omdat het plasma dan niet in stand gehouden kan worden.

[cHoc]

Net als de eerste "mobiele" telefoons, een accu met een telefoon

http://www.computable.nl/pictures/f324181.gif

[Reactie gewijzigd door cHoc op 26 juli 2024 09:05]

[Janusch]

Dat was niet alleen maar accu hoor, ook de techniek van de telefoon zelf zat er in!

[Verwijderd]

En kijk waar we nu staan .
Deze batterijen zullen in de ver(de)re toekomst ook wel tot iets deftig evolueren dat misschien wel eens bruikbaar zou kunnen zijn.

[Verwijderd]

Of de HW ontwikkelaars moeten zich even achter de oren krabben en energie zuinigere Laptops gaan maken... Ik denk aan de $100.- laptops die gigantisch lage energiestand hebben... misschien niet herlaadbaar, maar genoeg om een studie af te ronden

[vanOekelen]

Sinds wanneer gebruikt jouw laptop 1800 watt?
Ik heb geen enkel idee hoeveel watt een gemiddelde laptop is maar als dat +- 50 watt is zou dat dus betekenen dat je slechts een nucleaire batterij van 2 kg nodig hebt, die eeuwig meegaat. Met een lithium-ionaccu kan je zeer kort wel meer piekvermogen leveren tegen een lager gewicht, maar daar heb je bij een laptop nagenoeg niets aan.

[siepeltjuh]

Hij gebruikt geen 1800 watt, maar levert 1,8kw

Dat betekent dat hij energie kan houden wat het equavelent is van 1800 watt in 1 uur.
Of voor je laptop 300 watt a 6 uur, hoewel ik dat ook wel heel veel vind, dat red menig accu niet.

*owjah de meeste accu`s zijn geen kilo. Het gaat om het energie nivo per kilo.

[Gepetto]

Oh maar dat kan snel gaan hoor. Ik weet niet of iemand zich die grote accu's nog kan herinneren die onder een ATF telefoon hingen? Maar als je die met de huidige gsm batterijtjes vergelijkt, dan zijn ze toch snel gekrompen (en ook behoorlijk in levensduur verlengd).

[RwD]

Is dat mogelijk ook wel een beetje doordat de huidige telefoon veel minder stroom gebruikt? De netwerken zijn compacter dan vroeger bijvoorbeeld waardoor een zwakker signaal nodig is om een mast te bereiken. Ik neem aan dat de batterijen ook vooruit gaan, maar dat zal toch niet het grootste aandeel zijn in de huidig mogelijke afmeting?

[supertheiz]

Als ze dit wat doorontwikkelen lijkt het me ideaal voor scheepvaart. Boten hoeven niet snel te gaan, hebben geen echte beperking aan gewicht, zijn erg grote vervuilers en hebben behoefte aan een goedkope energiebron.

[Reinstein]

Als ze dit wat doorontwikkelen lijkt het me ideaal voor scheepvaart. Boten hoeven niet snel te gaan, hebben geen echte beperking aan gewicht, zijn erg grote vervuilers en hebben behoefte aan een goedkope energiebron.

Alle kilo's die je meeneemt moet je ook verplaatsen, en daar is vermogen voor nodig. Heb je enig idee wat voor motorvermogen een beetje container schip heeft? Dat gaat om vermogens van enkele MegaWatt's.

Ff een extreem voorbeeld (engels):

Today (2007), the 14 cylinder Wärtsilä RT-flex 96C turbocharged two-stroke diesel engine built by Wärtsilä licensee Doosan in Korea is the most powerful diesel engine put into service, with a cylinder bore of 960 mm delivering 80.08 MW (108,920 bhp). It was put into service in September 2006, aboard the world's largest container ship Emma Maersk which belongs to the A.P. Moller-Maersk Group.

Bron: http://en.wikipedia.org/wiki/Diesel_engine#Low-speed_engines

[zonoskar]

"The Emma Mærsk is powered by a Wärtsilä-Sulzer 14RTFLEX96-C engine, currently the world's largest single diesel unit, weighing 2,300 tons and capable of 109,000 horsepower (82 MW). "

Om een nucleaire accu te maken met hetzelfde vermogen, heb je 3280 ton aan accu nodig. Dit is 'maar' 1000 ton meer dan deze scheepsdiesel. Lijkt me best te doen. Alleen heb ik geen idee hoeveel een electromotor van 82MW zou wegen en de koeling van het geheel. Al heb je daar wel weer voldoende zeewater voor in de buurt.

Het enige probleem is dat schepen best wel vaak zinken en dat lijkt me met zo'n nucleaire accu niet zo'n fijn vooruitzicht. dadelijk geeft de hele oceaan licht.

[wiene]

Toevallig zag ik op discovery dat de Queen Mary 2 ongeveer een miljoen liter brandstof tankt voor een tochtje over zee. De Emma Maersk zal dus nog wel wat meer verstoken. Dit moet je ook bij het gewicht tellen. Dus minimaal 1000 ton extra.