5 Febbraio 2024
17:12

Quante batterie nucleari come quella cinese servirebbero per alimentare uno smartphone?

Recentemente in Cina è stata sviluppata una batteria a energia atomica da 0,1 mW dall'azienda Betavolt. Quindi quante batterie sarebbero necessarie per avere la stessa potenza di una batteria agli ioni di litio di uno smartphone?

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Quante batterie nucleari come quella cinese servirebbero per alimentare uno smartphone?
Con il contributo di Gianluca Godi
Specialista in Ingegneria Elettrica
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L'azienda cinese Beijing Betavolt New Energy Technology ha sviluppato un prototipo di batteria "nucleare". Secondo quanto riportato dal loro sito, si tratterebbe di una batteria in grado di erogare 100 microwatt di potenza (0,1 mW) ad una tensione di 3V. A questo punto la domanda potrebbe essere: "Quante di queste batterie servirebbero per alimentare un cellulare?" Facciamo un paio di calcoli.

Prendiamo in considerazione uno smartphone con una batteria tradizionale agli ioni di litio da 4000 mAh di carica elettrica e con una tensione di 3 V (come quella della batteria nucleare della Betavolt per comodità). Fate conto che la tensione di una batteria tradizionale si aggira attorno ai 3,8 V, quindi è un'approssimazione non troppo distante dalla realtà. Moltiplicando questi due valori troviamo che la batteria di questo ipotetico smartphone riesce ad immagazzinare 12 Wh di energia.

Ora, consideriamo un'autonomia media di 15 h (dalle 08:00 alle 23:00). Ciò significa che ogni ora, la batteria consuma circa 0,8 Wh e di conseguenza, la potenza erogata nell'unità di tempo è di 0,8 W.

Sapendo che ogni batteria nucleare eroga solamente 0,1 mW, possiamo calcolare quante batterie servirebbero per erogare la stessa potenza necessaria al nostro smartphone con una semplice divisione: otteniamo dunque un valore di 8000 batterie nucleari da mettere in parallelo per erogare 0,8W di potenza.

Ogni batteria nucleare ha uno spessore di 5 mm: se mettessimo una sopra l'altra 8000 batterie otterremmo una pila alta 40 metri.

batteria nucleare dimensioni spessore

Questi calcoli sono utili per avere un'idea "spannometrica" e l'ordine di grandezza di quante batterie nucleari possano servire per un'utilizzo pratico. Chiaramente si possono ottenere risultati diversi cambiando la tensione dello smartphone, l'autonomia e l'utilizzo.

Ecco quindi che la potenza del prototipo di batteria nucleare sviluppato dalla Betavolt è ancora molto basso per essere considerata un'alternativa valida. Questo non significa però che sia un prodotto inutile: ribadiamo infatti che si tratta di un prototipo, il cui scopo è semplicemente dimostrare che la tecnologia funziona. Ora chiaramente Betavolt lavorerà per aumentare le performance: l'azienda punta infatti ad arrivare a una potenza di 1 watt entro la fine del 2025, così da poter essere effettivamente utilizzabile per alimentare uno smartphone.

Ad ogni modo abbiamo realizzato un video ad hoc in cui vediamo il funzionamento delle batterie nucleari dal punto di vista fisico e la differenza con le centrali nucleari e le bombe atomiche. Ve lo lasciamo qui sotto.

Sono un appassionato del mondo microscopico, a partire dalle molecole fino agli artropodi. La laurea magistrale in chimica mi ha permesso di avere gli strumenti necessari per comprendere il funzionamento del mondo, ma soprattutto ha saziato la mia fame di risposte. Curioso, creativo e con idee folli: date una videocamera, un drone o una chitarra al DeNa e lo renderete felice.
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