Akkumulátor helyett atomelemek a laptopban?

A jövő áramforrása lehet, vagy csak egy életveszélyes hardver?

atomelem a gyógyászatban
Radioizotópos elemmel működő pacemaker.

A hordozható elektronikai eszközök Achilles-sarka az áramforrás. Amíg a laptop a töltőre van csatlakoztatva, hagyományos asztali számítógépként működik, míg autonóm üzemmódban akkumulátorról működhet rendeltetés szerint. A kutatók az elektromos áram feltalálása óta próbálják kompakt módon tárolni a villamos energiát. Jelenleg a galvánelem és az akkumulátor a legelterjedtebb autonóm energiaforrás, melyek gyártási költsége és egyszerűsége alkalmassá teszi őket a hétköznapi használatra. A laptop, okostelefon és tablet működtetéséhez akkumulátorra van szükség, ha galvánelemmel működtetnénk ezeket a berendezéseket, naponta kellene több új cellát vásárolni, ami lehetetlenné és gazdaságtalanná tenné a mobil eszközök alkalmazását. Az akkumulátor előnye abban rejlik, hogy rendszeresen újratölthető, azonban a töltés a modern notebookok számára is csak maximum 10 órás működési időt biztosíthat, ezután tölteni kell az eszközt. Nem véletlen tehát, hogy olyan elemek gyártásán, fejlesztésén dolgoznak a szakemberek, melyek hónapokig, esetleg évekig képesek energiát biztosítani.

Akkumulátor vagy elem?

A galvánelem és akkumulátor között több különbség is van. A laptop lítiumion-akkumulátora a hagyományos ceruzaelemhez hasonló méretű cellákból áll, tehát elméletben csereszabatosak is lehetnének. A hagyományos elemek azonban jóval olcsóbbak és valamivel kisebb az energiasűrűségük, nem beszélve arról, hogy az akkumulátorral ellentétben nem tölthetők biztonságosan.

A hagyományos elemek, a költséghatékonyság okán, olcsóbb kémiai anyagok felhasználásával készülnek, ezért nem tölthetők biztonságosan. Az akkumulátor ezzel szemben olyan galvánelem, melyben az áramtermeléskor (kisüléskor) átalakult anyagok ellenkező irányú, ún. töltőáram átbocsátásával regenerálhatók, így újra alkalmassá válnak a kisütésre.

Sok olyan eszköz van, mely áramforrásának töltése vagy cseréje túlságosan bonyolult lenne, ezért van szükség hosszú élettartamú telepekre. Az egyik ilyen kütyü, melynél az áramellátás zavartalansága életbevágóan fontos, a szívritmus-szabályozó (pacemaker). Az 1960-as évek végén több cég is a rádióizotópos elemekben látta a megbízható és hosszú élettartamú telepek jövőjét. Az ARCO cég 1967-ben Pu-238-as izotóp felhasználásával megalkotta a radioizotópos elemmel működő szívritmus szabályzót.

Atom energia elem
Atombomba vagy energiaforrás?

Nukleáris elem, radioizotópos áramforrás

A radioizotópos elem voltaképpen egy nukleáris áramtermelő egység, mely a radioaktív izotóp bomlásából származó energiát használja fel villamos energia előállítására. Az atomreaktoroktól eltérően az elemekben nem történik láncreakció. A hagyományos áramforrásokhoz viszonyítva összehasonlíthatatlanul magasabb az élettartamuk és nagy az energiasűrűségük, ezért olyan eszközökben és berendezésekben használják, melyek hosszabb ideig, emberi felügyelet nélkül működnek.

A gyógyászatban alkalmazott „atomelemek” a béta sugárzást közvetlenül, félvezetők segítségével alakítják elektromos árammá, ezért elvileg veszélytelenek az emberi egészségre. A kisméretű elemek kihasználása problematikus, csak kis feszültség hosszú távú biztosítására alkalmasak megbízhatóan.

Bár az utóbbi években a technika fejlődésének köszönhetően elképzelhető lenne a laptopok működtetésére is alkalmas radioizotópos áramforrás sorozatgyártása, ennek két akadálya van. Az ilyen elemek gyártási költsége túlságosan magas lenne, radioizotóp kerülne magánkézbe. A közeljövőben sokkal valószínűbb a hagyományos elemek és akkumulátorok továbbfejlesztése illetve a vezeték nélküli töltés tökéletesítése, mint az atomelemek sorozatgyártásának beindítása.


Akkumulátor helyett megpróbálhatunk kifejleszteni és alkalmazni atomelemeket a laptopban? Az radioizotópos elemek alternatív energiaforrásként szolgálhatnak hordozható számítógépekhez, okostelefonokban vagy tabletekben és más elektronikai eszközökhöz, azonban magas előállítási költségük és a hardver bonyolultsága miatt hétköznapi elterjedése nem valószínű, olcsóbb és hatékonyabb áramforrásokat keresnek. A lítiumion-akkumulátor jelenleg optimális megoldás a notebook használók számára, ezért ennek cseréjével foglalkoznak a szervizeinkben. Ha szeretne még további tartalmat megismerni, az alábbi témákat ajánljuk: laptop akkumulátor csere, akkumulátor töltése, energiatakarékos notebook, töltöttség tesztelése.

Egy hozzászólás ehhez: “Akkumulátor helyett atomelemek a laptopban?

  • 2018.03.09 at 12:05
    Permalink

    Vajon mitől tartanánk jobban, egy kemping gázpalacktól a konyhában, vagy egy PB-gáz tartálytól a pincében? Sajnos az energiasűrűség növelése illetve az ilyen eszközök szakképzetlen kezekbe kerülése, jelentősen növelnék a súlyos balesetek illetve a nagy anyagi károk kockázatát.
    A jövő inkább az energiafelhasználás drasztikus csökkentésében van. Pl. a jelenlegi hardverek is sokkal energia-hatékonyabban működhetnének ha megszabadulnának a sok szoftver sallangtól, illetve a rosszul megírt programok nem terhelnék fölöslegen az gép erőforrásait.

    Válasz

Vélemény, hozzászólás?

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöljük.