science and technology | ಪರಮಾಣು ಬ್ಯಾಟರಿ ಭವಿಷ್ಯದ ‘ಶಕ್ತಿ’ಕೋಶ?

ರೀಚಾರ್ಜ್‌ ಮಾಡದೆಯೇ ನೂರಾರು ವರ್ಷಗಳವರೆಗೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡಬಲ್ಲ ಪರಮಾಣುಶಕ್ತಿ ಆಧಾರಿತ ಸಣ್ಣ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಮೂಲ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿರುವುದಾಗಿ ಚೀನಾದ ವುಕ್ಸಿ ಬೈಟಾ ಫಾರ್ಮಾಟೆಕ್‌ ಕಂಪನಿು ಕಳೆದ ವಾರ ಹೇಳಿಕೊಂಡಿದೆ. ‌ಚೀನಾದ ನಾರ್ತ್‌ವೆಸ್ಟ್‌ ನಾರ್ಮಲ್‌ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಸಹಯೋಗದಲ್ಲಿ ಈ ಬ್ಯಾಟರಿಯನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಪಡಿಸಿರುವುದಾಗಿ ಅದು ಹೇಳಿದೆ. ಕಾರ್ಬನ್‌–14 (ಸಿ–14) ರೇಡಿಯೊ ಐಸೊಟೋಪ್‌ (ವಿಕಿರಣಪಟು ಸಮಸ್ಥಾನಿ) ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಈ ಮೂಲಮಾದರಿ ಬ್ಯಾಟರಿಯನ್ನು ತಯಾರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಅದಕ್ಕೆ ‘ಝುಲಾಂಗ್‌–1’ ಎಂದು ಹೆಸರಿಡಲಾಗಿದೆ.  

ಕಳೆದ ವರ್ಷದ ಜನವರಿಯಲ್ಲಿ ಚೀನಾದ ರಾಜಧಾನಿ ಬೀಜಿಂಗ್‌ನ ಬೀಟಾವೋಲ್ಟ್‌ ಟೆಕ್ನಾಲಜಿ ಎಂಬ ನವೋದ್ಯಮ ಕಂಪನಿಯು ರೀಚಾರ್ಜ್‌ ಮಾಡದೆ 50 ವರ್ಷಗಳ ಕಾಲ ನಿರಂತರವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಬಲ್ಲ ನಾಣ್ಯಕ್ಕಿಂತಲೂ ಚಿಕ್ಕ ಗಾತ್ರದ ಪರಮಾಣುಶಕ್ತಿ ಆಧಾರಿತ ‘ಬಿವಿ100’ ಎಂಬ ಪುಟಾಣಿ ಬ್ಯಾಟರಿಯನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಪಡಿಸಿ ಜಗತ್ತಿನಾದ್ಯಂತ ಸುದ್ದಿ ಮಾಡಿತ್ತು. ಈ ಬ್ಯಾಟರಿಗೆ ಕಂಪನಿಯು ನಿಕ್ಕೆಲ್‌–63 ರೇಡಿಯೊ ಐಸೊಟೋಪ್‌ ಅನ್ನು ಬಳಸಿತ್ತು.  ಬ್ರಿಟನ್ನಿನ ಪರಮಾಣುಶಕ್ತಿ ಪ್ರಾಧಿಕಾರ ಮತ್ತು ಬ್ರಿಸ್ಟಲ್‌ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು, ಸಾವಿರಾರು ವರ್ಷಗಳ ವರೆಗೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್‌ ಉಪಕರಣಗಳಿಗೆ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪೂರೈಸಬಲ್ಲ ಕಾರ್ಬನ್‌–14 ಬ್ಯಾಟರಿಯನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಪಡಿಸಿರುವುದಾಗಿ ಕಳೆದ ವರ್ಷದ ಡಿಸೆಂಬರ್‌ನಲ್ಲಿ ಘೋಷಿಸಿದ್ದರು.  ಅಮೆರಿಕದ ಸಿಟಿಲ್ಯಾಬ್ಸ್‌ ಎಂಬ ಕಂಪನಿಯು ಜಲಜನಕದ ರೇಡಿಯೊ ಐಸೊಟೋಪ್‌ ಆಗಿರುವ ಟ್ರಿಷಿಯಮ್‌ ಅನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಪರಮಾಣುಶಕ್ತಿ ಆಧಾರಿತ ಪುಟ್ಟ ಬ್ಯಾಟರಿಯನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಪಡಿಸಿದೆ. ಈ ಕಂಪನಿಯು 2010ರಿಂದಲೇ ಇಂತಹ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿ ತೊಡಗಿದೆ.  ಇವು ನಾಲ್ಕು ಉದಾಹರಣೆಗಳಷ್ಟೆ. ಅಮೆರಿಕ ಸೇರಿ ಜಗತ್ತಿನ ವಿವಿಧ ರಾಷ್ಟ್ರಗಳ ಕಂಪನಿಗಳು ಪರಮಾಣುಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಸಣ್ಣ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಪಡಿಸುತ್ತಿವೆ. ಜಗತ್ತಿನಲ್ಲಿ ಈಗ ಪರಮಾಣು ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ನಿಟ್ಟಿನಲ್ಲಿ ಕಂಪನಿಗಳ ನಡುವೆ ಸಮರವೇ ನಡೆಯುತ್ತಿದೆ. 

ಪರಮಾಣುಶಕ್ತಿ ಆಧಾರಿತ ಬ್ಯಾಟರಿ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಹೊಸದೇನಲ್ಲ. ಹಲವು ದಶಕಗಳಿಂದಲೇ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಜಗತ್ತಿಗೆ ಇದರ ಪರಿಚಯ ಇದೆ. ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಸಂಶೋಧನಾ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಇದರ ಬಳಕೆ ಹೆಚ್ಚಿದೆ. ಅನ್ಯಗ್ರಹಗಳಿಗೆ ಕಳುಹಿಸುವ ರೋವರ್‌ಗಳು, ಗಗನನೌಕೆಗಳಿಗೆ ದೀರ್ಘ ಸಮಯಕ್ಕೆ ವಿದ್ಯುತ್‌ ಪೂರೈಕೆ ಅವಕಾಶ ಇರುವುದರಿಂದ ರೇಡಿಯೊ ಐಸೊ ಟೋಪ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ತಯಾರಿಸಿದ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು ಬಳಸುವ ಕ್ರಮ ಇದೆ. 2013ರಲ್ಲಿ ಚೀನಾವು ಚಂದ್ರನಲ್ಲಿಗೆ ಕಳುಹಿಸಿದ್ದ ಚಾಂಗ್‌’ಇ–3 ರೋವರ್‌, ನಾಸಾವು ಮಂಗಳನಲ್ಲಿಗೆ ಕಳುಹಿಸಿದ್ದ ಕ್ಯೂರಿಯಾಸಿಟಿ ಮತ್ತು ಪರ್ಸಿವರೆನ್ಸ್‌ ರೋವರ್‌ಗಳಲ್ಲೂ ಇದೇ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಬ್ಯಾಟರಿ ಬಳಸಲಾಗಿತ್ತು (ಆ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ಲುಟೋನಿಯಂ–238 ಬಳಸಲಾಗಿತ್ತು). 

ಈಗ ಜಗತ್ತಿನ ಹಲವು ಕಂಪನಿಗಳು ಐಸೊಟೋಪ್‌ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಚಿಕ್ಕದಾದ ಮತ್ತು ವಾಣಿಜ್ಯ ಉದ್ದೇಶದ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸುವ ನಿಟ್ಟಿನಲ್ಲಿ ದೃಷ್ಟಿಯನ್ನು ನೆಟ್ಟಿವೆ. ಪರಮಾಣುಶಕ್ತಿ ಆಧಾರಿತ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಪರಿಸರಸ್ನೇಹಿ ಮತ್ತು ಅತಿ ಉಷ್ಣತೆ, ಅತಿ ಶೀತ ವಾತಾವರಣ ಸೇರಿದಂತೆ ಎಂತಹುದೇ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲೂ ಯಾವುದೇ ಅಡೆತಡೆ ಇಲ್ಲದೆ ಇವು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಬಲ್ಲವು ಎಂಬುದು ಕಂಪನಿಗಳ ಹೇಳಿಕೆ. 

ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಣೆ ಹೇಗೆ?: ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಪರಮಾಣು ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಸಂಪೂರ್ಣ ಭಿನ್ನವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಐಸೊಟೋಪ್‌ಗಳು ಹೊರಸೂಸುವ ವಿಕಿರಣಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ.

ದೀರ್ಘ ಬಾಳಿಕೆ: ಈ ಐಸೊಟೋಪ್‌ಗಳು ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತಾ ಕ್ಷಯಿಸುತ್ತಾ (decay) ಹೋಗುತ್ತವೆ (ಅಂದರೆ ಅವುಗಳ ವಿಕಿರಣಪಟುತ್ವ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ). ವಿಕಿರಣ ಹೊರಸೂಸುವ ಈ ರಾಸಾಯನಿಕ ವಸ್ತುಗಳ ಪೂರ್ಣ ಕ್ಷಯಿಸುವ ಅವಧಿ ತುಂಬಾ ದೀರ್ಘವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಕೆಲವು ವರ್ಷಗಳಿಂದ ಹಿಡಿದು, ನೂರು, ಸಾವಿರಾರು ವರ್ಷಗಳವರೆಗೂ ಬೇಕಾಗುತ್ತವೆ. ಉದಾಹರಣೆ ನಿಕ್ಕೆಲ್‌–63 ಐಸೊಟೋಪ್‌ ಅರ್ಧದಷ್ಟು ಕ್ಷಯಿಸಲು 100 ವರ್ಷಗಳಿಂತಲೂ ಹೆಚ್ಚು ಸಮಯ (half-life exceeding 100 years) ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಅದೇ ಕಾರ್ಬನ್‌–14 ಐಸೊಟೋಪ್‌ನ ವಿಕಿರಣ ಸೂಸುವಿಕೆ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಅರ್ಧದಷ್ಟು ಕಡಿಮೆಯಾಗಲು 5,730 ವರ್ಷಗಳು ಬೇಕು. ಹಾಗಾಗಿ, ಈ ಐಸೊಟೋಪ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿದ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ವರ್ಷಾನುಗಟ್ಟಲೆ ತಡೆರಹಿತ ವಿದ್ಯುತ್‌ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪೂರೈಸಬಲ್ಲವು. 

ಯಾವುದಕ್ಕೆಲ್ಲ ಬಳಸಬಹುದು?: ಈ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು ನಾಗರಿಕ ಬಳಕೆಗೆ ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ, ಆರೋಗ್ಯಕ್ಷೇತ್ರ (ಉದಾ: ಪೇಸ್‌ಮೇಕರ್‌), ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಕ್ಷೇತ್ರ, ನಿರಂತರ ನಿಗಾ ವಹಿಸುವ ಉದ್ದೇಶದ ರಕ್ಷಣಾ ಉದ್ದೇಶದ ಡ್ರೋನ್‌ಗಳು ಸೇರಿದಂತೆ ಸೇನೆಯ ಇತರ ಸಲಕರಣೆಗಳಲ್ಲಿ, ಆಳ ಸಮುದ್ರದಲ್ಲಿಯ ನಿಗಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆ ಸೇರಿದಂತೆ ಕಠಿಣ ಹವಾಮಾನ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲೂ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಬೇಕಾದ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಇವುಗಳನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು ಎಂಬುದು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳ ಹೇಳಿಕೆ.

ಕಳೆದ ವರ್ಷ ಜನವರಿಯಲ್ಲೇ ನಾಣ್ಯಗಾತ್ರದ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಮೂಲಮಾದರಿ ತಯಾರಿಸಿದ್ದ  ಬೀಟಾವೋಲ್ಟ್‌ ಟೆಕ್ನಾಲಜಿ, ವರ್ಷಾಂತ್ಯದೊಳಗೆ ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸುವುದಾಗಿ ಹೇಳಿತ್ತು. ಆದರೆ, ಇನ್ನೂ ಮಾರುಕಟ್ಟೆಗೆ ಬಂದಿಲ್ಲ. ಇತರ ಕಂಪನಿಗಳು ತಯಾರಿಸಿರುವ ಬ್ಯಾಟರಿ ಕೂಡ ಮಾದರಿಯಲ್ಲಷ್ಟೇ ಇವೆ. ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ  ಹಂತದಲ್ಲಿವೆ. ಪೂರ್ಣ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ‍ಪಡಿಸಲು ಇನ್ನಷ್ಟು ಸಮಯ ಬೇಕು.

ಪರಮಾಣುಶಕ್ತಿಯುತ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ದೀರ್ಘ ಅವಧಿಗೆ ಬಾಳಿಕೆ ಏನೋ ಬರುತ್ತವೆ. ಆದರೆ, ಪರಮಾಣು ಎಂದ ತಕ್ಷಣ ಅಲ್ಲಿ ವಿಕಿರಣದಿಂದಾಗುವ ಅಡ್ಡಪರಿಣಾಮದ ಆತಂಕ ಇದ್ದೇ ಇರುತ್ತದೆ. ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ವಿಚಾರದಲ್ಲೂ ವಿಕಿರಣದಿಂದ ಮನುಷ್ಯರು, ಪರಿಸರದ ಮೇಲೆ ಆಗಬಹುದಾದ ಪರಿಣಾಮಗಳ ಬಗ್ಗೆ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಆತಂಕ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಈ ಬಗ್ಗೆ ಅಧ್ಯಯನಗಳೂ ನಡೆದಿವೆ.

‘ಮಾನವನ ದೇಹ ವಿಕಿರಣಕ್ಕೆ ತೆರೆದುಕೊಳ್ಳುವುದು, ವಿಕಿರಣಗಳು ವಾತಾವರಣಕ್ಕೆ ಸೋರಿಕೆಯಾಗುವುದು ಮನುಷ್ಯನ ಆರೋಗ್ಯಕ್ಕೆ ಕುತ್ತು ತರಬಹುದು. ಹೀಗಿರುವಾಗ ಪರಮಾಣುಶಕ್ತಿಯಿಂದಲೇ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿರುವ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಬಳಸುವುದು ಅಪಾಯಕಾರಿ’ ಎಂಬುದು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳ ಕಳವಳ.