Inovasi Baterai Nuklir Bertenaga Berlian yang Memberikan Daya Selama Ribuan Tahun

BATERAI bertenaga nuklir pertama di dunia, yang menggunakan isotop radioaktif yang tertanam dalam berlian, dapat memberi daya pada perangkat kecil selama ribuan tahun, kata para ilmuwan.

Baterai nuklir ini memanfaatkan reaksi berlian yang diletakkan dekat sumber radioaktif untuk secara spontan menghasilkan listrik, jelas para ilmuwan dari Universitas Bristol di Inggris dalam sebuah pernyataan pada 4 Desember. Tidak ada gerakan yang diperlukan. 

Ini berarti tidak ada energi yang dibutuhkan menggerakkan magnet melalui kumparan atau untuk memutar armature dalam medan magnet untuk menghasilkan arus listrik, seperti yang dibutuhkan dalam sumber daya konvensional.

Baca juga : PLTN Jepang Kembali Lepaskan Air Olahan Radioaktif ke Laut

Baterai berlian ini memanen elektron bergerak cepat yang terangsang oleh radiasi, mirip dengan cara tenaga surya menggunakan sel fotovoltaik untuk mengubah foton menjadi listrik, kata para ilmuwan.

Para ilmuwan dari universitas yang sama pertama kali mendemonstrasikan prototipe baterai berlian, yang menggunakan nikel-63 sebagai sumber radioaktif,  tahun 2017. Dalam proyek baru ini, tim mengembangkan baterai yang terbuat dari isotop radioaktif karbon-14 yang tertanam dalam berlian buatan.

Para peneliti memilih karbon-14 sebagai bahan sumber karena ia memancarkan radiasi jangka pendek, yang dengan cepat diserap oleh material padat apa pun. Meskipun karbon-14 akan berbahaya jika tertelan atau disentuh dengan tangan telanjang, berlian yang menahannya mencegah radiasi jangka pendek melarikan diri.

Baca juga : Waduh! 5,5 Ton Air Radioaktif Pembangkit Nuklir Fukushima Bocor

"Berlian adalah zat terkeras yang diketahui manusia; tidak ada yang bisa kita gunakan yang bisa memberikan perlindungan lebih," kata Neil Fox, seorang profesor material untuk energi di Universitas Bristol, dalam pernyataan tersebut.

Karbon-14 terjadi secara alami, tetapi dihasilkan dalam jumlah melimpah dalam blok grafit yang digunakan untuk mengontrol pembangkit listrik tenaga nuklir. Para peneliti menemukan isotop ini terkonsentrasi di permukaan blok-blok tersebut.

Sebuah baterai berlian-nuklir tunggal yang mengandung 0,04 ons (1 gram) karbon-14 dapat menghasilkan 15 joule listrik per hari. Sebagai perbandingan, baterai alkaline AA standar, yang beratnya sekitar 0,7 ons (20 gram), memiliki rating penyimpanan energi 700 joule per gram. Ini menghasilkan lebih banyak daya daripada baterai berlian-nuklir dalam jangka pendek, tetapi akan habis dalam 24 jam.

Baca juga : Komisi VI: Jepang Harus Jelaskan Pembuangan Limbah Nuklir kepada Indonesia

Sebaliknya, waktu paruh karbon-14 adalah 5.730 tahun, yang berarti baterai tersebut akan memerlukan waktu selama itu untuk terkuras hingga 50% daya. Ini hampir sama dengan usia peradaban tertua di dunia. Sebagai perbandingan lain, pesawat luar angkasa yang diberdayakan oleh baterai berlian karbon-14 akan mencapai Alpha Centauri, jauh sebelum daya baterainya terkuras secara signifikan.

Baterai ini dapat digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk elektronik, perangkat medis, dan perjalanan luar angkasa, kata para ilmuwan. Penggunaan spesifiknya termasuk mesin sinar-X dan perangkat medis yang perlu beroperasi dalam waktu lama namun membutuhkan daya rendah, seperti pacu jantung, serta mesin yang beroperasi di lingkungan yang sulit dan berbahaya, seperti mesin minyak dan gas di dasar laut. Baterai ini juga dapat dibuat cukup kecil untuk memberi daya pada tag frekuensi radio untuk mengidentifikasi dan melacak perangkat serta muatan di Bumi atau di luar angkasa.

Baterai ini, yang dibangun di rig deposisi plasma dekat Abingdon, Oxfordshire, di Inggris oleh tim dari Universitas Bristol dan Otoritas Energi Atom Inggris (UKAEA), tidak memiliki bagian yang bergerak dan karena itu tidak memerlukan perawatan, serta tidak menghasilkan emisi karbon. (Live science/Z-3)