Pin hạt nhân hoạt động hơn 100 năm không cần sạc, chịu được nhiệt từ -100°C đến 200°C

Các nhà khoa học tại tỉnh Cam Túc vừa công bố một bước tiến đáng chú ý trong công nghệ năng lượng: pin hạt nhân Zhulong 1, được cho là có thể hoạt động ổn định trong hơn 100 năm. Với mật độ năng lượng cao gấp khoảng 10 lần pin lithium ion, thiết bị này mở ra triển vọng ứng dụng rộng rãi từ không gian vũ trụ đến y học.

Dự án do nhóm nghiên cứu tại Đại học Sư phạm Tây Bắc phát triển và công bố vào ngày 13/3. Khác với các loại pin truyền thống phụ thuộc vào chu kỳ sạc xả, Zhulong 1 được thiết kế để cung cấp điện liên tục trong thời gian dài, ngay cả trong những môi trường khắc nghiệt nhất.

Theo thông số công bố, tuổi thọ danh định của pin là 50 năm, nhưng các thử nghiệm thực tế cho thấy thiết bị có thể duy trì hoạt động ổn định trên 100 năm. Điểm nổi bật nằm ở khả năng vận hành trong điều kiện cực đoan, từ môi trường lạnh sâu tới khoảng -100°C cho đến mức nhiệt cao khoảng 200°C, cũng như chịu được áp suất lớn dưới đáy biển.

Nhờ đặc tính này, Zhulong 1 được đánh giá phù hợp cho các hệ thống đòi hỏi độ ổn định lâu dài và khó bảo trì, như thiết bị y tế cấy ghép ví dụ máy tạo nhịp tim, hoặc các tàu thăm dò hoạt động trong không gian xa, nơi việc thay thế nguồn năng lượng gần như không khả thi.

Xét về hiệu suất, loại pin này vượt trội so với công nghệ hiện tại. Mật độ năng lượng cao hơn khoảng 10 lần so với pin lithium ion, trong khi mức suy giảm hiệu suất rất thấp, dưới 5% sau 50 năm vận hành. Điều này giúp giảm đáng kể chi phí bảo trì và thay thế trong suốt vòng đời sử dụng.

Song song với phiên bản hiện tại, nhóm nghiên cứu cũng đang phát triển thế hệ tiếp theo mang tên Zhulong 2. Trọng tâm của giai đoạn này là giảm chi phí sản xuất và thu nhỏ kích thước. Theo kế hoạch, phiên bản mới có thể chỉ nhỏ tương đương một đồng xu và dự kiến ra mắt vào cuối năm nay hoặc đầu năm sau, mở ra khả năng tích hợp pin hạt nhân vào các thiết bị điện tử cầm tay trong tương lai.