Ana Sayfa Bilim Uzun ömürlü bataryaların kullanımına doğru yaklaşırken

Uzun ömürlü bataryaların kullanımına doğru yaklaşırken

Dijitalleşme çağı ile birlikte karşımıza çıkan, sürekli artan enerji ihtiyacı ve elde edilen enerjinin uzun süreli depolanabilmesi gerekliliği zihinleri kurcalarken, Çin’den ve Finlandiya’dan gelen haberlerle batarya teknolojisinde yeni bir çağın açılacağının ilk sinyallerini aldık.

Uzun ömürlü batarya ve yeni enerji teknolojileri

📌 Öne Çıkanlar:

  • 100 Yıllık Enerji: Nükleer bataryalar radyoaktif izotop bozunmasıyla 100 yıla kadar enerji üretebiliyor.
  • Hızlı Şarj Devrimi: Finlandiya menşeli katı hal piller dakikalar içinde %80 şarj kapasitesine ulaşabiliyor.
  • Tesla’nın Hedefi: Tesla, nikel bazlı lityum iyon hücrelerle ideal koşullarda 100 yıllık kullanım ömrü öngörüyor.
  • Piyasa Bariyeri: Ekonomik modeller ve “Edison ampulü” örneğindeki gibi ticari kaygılar, bu teknolojilerin ticarileşmesini etkileyebilir.

Nükleer enerji cepte: 100 yıllık karbon-14 bataryası

Paylaşmak istediğim ilk haber Çin’den. Gansu’daki Northwest Normal University ekibi, radyoaktif karbon-14 kullanan bir nükleer batarya (Zhulong-1 tipi) geliştirdiklerini ve bunun teorik olarak 100 yıl ve üzeri çalışabileceğini açıklıyor. Batarya, karbon-14’ün çok yavaş bozunmasından çıkan enerjiyi elektrik üretmek için kullanıyor; yarı ömür 5.730 yıl olduğu için teorik ömrü binlerce yıla uzanabiliyor. Araştırmacılar, cihazın -100 °C ile +200 °C arasında çalışabildiğini ve enerji yoğunluğunun lityum iyon bataryalara göre yaklaşık 10 kat daha yüksek olduğunu belirtiyorlar. Başlıca hedef kullanım alanları: kalp pili gibi tıbbi implantlar, uzay araçları, derin deniz sensörleri ve insan müdahalesinin zor olduğu uzak ortamlar. Tabii ki kullanım alanları bunlarla sınırlı değil.

Nükleer bataryalar; 50 yıl boyunca kesintisiz, bakım gerektirmeden çalışarak özellikle tıp ve uzay teknolojilerinde yeni bir çağ başlatabilir.

Öte yandan Çinli Betavolt şirketi, 2024’te nikel-63 izotopu kullanan BV100 adlı, şarj gerektirmeden 50 yıl çalışabilecek bir nükleer batarya duyurdu; bazı haberlerde 50–100 yıl aralığı vurgulanıyor. Madeni para büyüklüğündeki bu batarya, yaklaşık 15×15×5 mm boyutlarında, 3 volt gerilimde 100 mikrowatt civarında güç üretiyor ve radyoaktif nikel-63’ün bozunmasıyla ortaya çıkan enerjiyi elmas (diamond) yarı iletken katmanlar üzerinden elektriğe çeviriyor. Şirket, bu tasarımın 50 yıl boyunca kesintisiz, bakım gerektirmeden çalışabileceğini ve özellikle tıbbi cihazlar, uzay uygulamaları, sensörler, insansız sistemler ve yapay zekâ tabanlı otonom cihazlar için uygun olduğunu belirtiyor. İlk versiyonun gücü telefon veya bilgisayar gibi yüksek tüketimli cihazlar için yetersiz olsa da modüler yapısı sayesinde birden fazla hücrenin bir araya getirilerek daha yüksek güç gerektiren sistemlerde de kullanılabileceği ifade ediliyor.

Finlandiya’dan katı hal devrimi: Dakikalar içinde şarj

Finlandiya tarafında ise, Helsinki merkezli Donut Lab’in geliştirdiği yeni katı hal (solid-state) batarya dikkat çekiyor. Şirket, CES 2026’da tanıttığı bu bataryanın 400 Wh/kg enerji yoğunluğuna ulaştığını, dakikalar içinde yüzde 80’e kadar şarj olabildiğini ve klasik lityum iyon hücrelere göre çok daha uzun çevrim ömrü sunduğunu iddia ediyor. Donut Lab, bu iddiaları desteklemek için Finlandiya’nın önde gelen araştırma kuruluşu VTT’ye bağımsız ölçümler yaptırdı; yayımlanan ilk raporlarda özellikle hızlı şarj performansının doğrulandığı, ancak uzun vadeli döngü ömrü ve dayanıklılıkla ilgili sonuçların hâlâ tartışılmaya devam ettiği görülüyor.

Tesla ve kimyasal bataryaların sınırları

100 yıl ömürlü klasik kimyasal batarya araştırmaları da mevcut. Tesla’nın Kanada’daki gelişmiş batarya araştırma ekibi, nikel bazlı bir lityum iyon hücre tasarımıyla, ideal koşullarda 100 yıla varan kullanım ömrü öngören bir çalışma yayımladı. Bu hücreler, doğru sıcaklık (yaklaşık 25 °C) ve şarj profili altında çok düşük kapasite kaybı göstererek elektrikli araçlar için teoride 100 yıla yaklaşan “kullanım süresi” sağlayabiliyor.

Nükleer batarya ile katı hal pil karşılaştırması

Uzun ömürlü pil ne demek?

Nükleer (betavoltaik/diamond) pillerin, yeniden şarj edilmeksizin onlarca, yüzlerce yıl mikrowatt seviyesinde enerji verebilmesi, bazı lityum iyon hücre tasarımlarının ise doğru koşullarda 100 yıla yakın dayanacak kadar döngü ömrü sunabilmesi anlamına geliyor.

Çin tarafında “çok uzun ömür ama düşük güç” veren nükleer piller, Finlandiya tarafında ise “yüksek güç ve hızlı şarj, ama henüz gelişme aşamasında” katı hal piller mevcut. Ancak günlük telefon, laptop veya seri üretim EV’lerde kullanılan, gerçekten 50–100 yıl kesintisiz hizmet verecek bataryalar ise hâlâ ticarileşmiş değil; bu çalışmalar şimdilik prototipler, laboratuvar denemeleri ve belirli niş kullanım senaryolarıyla sınırlı.

Günlük telefon, laptop veya EV bataryası olarak yaygın, ticari 100 yıllık batarya henüz yok; çalışmalar şu an daha çok prototip, laboratuvar ve niş savunma/uzay/medikal kullanımlarında. Ancak gelecek teknolojilerinin potansiyelini taşıyor.

Bu ürünler piyasaya sürülür mü?

“Hiç sönmeyen 100 yıllık bir ampulü tercih edecek tüketici mutlaka vardır, ancak değişmeyen bir ürünü satmak isteyen bir piyasa düzeni mümkün mü?”

Bu tür nükleer bataryalar sürekli ama çok düşük güç verdiği için bugün için telefon veya araba gibi yüksek güç isteyen cihazlar yerine küçük ama uzun ömürlü sistemlere uygun görülüyor. Bu da teorik ya da prototip çalışmaların pratiğe geçmesi durumunda yaşantımızın çok hızlı şekilde değişeceğinin göstergesi. Tabii piyasalar böyle bir ürünün pazarlanmasına izin verirse. Bu haberi okurken aklıma hemen “100 yıllık Edison ampulü” geldi. Bu ürün 1901’den beri yandığı için bu şekilde anılıyor, ancak ampul aslında “Centennial Light” adıyla bilinen ünlü bir karbon filamanlı akkor ampul. Uzun ömürlü olan bu sönük ışık veren ampüller hiçbir zaman parlak ışık veren ve sık değiştirilen günümüz ampüllerinin yerini alamadı. Sönük ampulü tercih edecek tüketici vardır elbette, ancak değişmeyen ürünü satmak isteyen bir piyasa olur mu? Bu yorumu size bırakıyorum. Kimbilir, belki de bugünün gençleri yarının enerji devrimini bizzat yaşayacak.


❔ Sıkça Sorulan Sorular:

  • Nükleer batarya nedir? Radyoaktif izotopların (Karbon-14, Nikel-63) bozunmasıyla ortaya çıkan enerjiyi yarı iletkenler aracılığıyla elektriğe dönüştüren, on yıllarca çalışan pil teknolojisidir.
  • 100 yıl bitmeyen pil ne zaman çıkacak? Şu an nükleer piller prototip aşamasındadır; Betavolt 2024-2025 bandında BV100 modelini duyururken, yaygın kullanım için çalışmalar devam etmektedir.
  • Katı hal (solid-state) bataryanın lityum-iyondan farkı nedir? Daha yüksek enerji yoğunluğu sunar, çok daha hızlı şarj olur ve klasik pillerden daha uzun çevrim ömrüne sahiptir.
  • Nükleer bataryalar telefonlarda kullanılabilir mi? Mevcut prototipler (mikrowatt seviyesi) telefonlar için çok düşük güç üretmektedir ancak modüler yapılarla gelecekte yüksek güç sistemlerine uyarlanabilir.
  • Tesla’nın 100 yıllık bataryası gerçek mi? Tesla’nın nikel bazlı lityum iyon hücre tasarımı, laboratuvar ortamında ve ideal sıcaklıklarda 100 yıla yaklaşan bir kullanım ömrü sergilemiştir.

🌐 Bunlar da ilginizi çekebilir:


🔗 Kaynaklar:

Ruken Zilan
Ruken Zilan, lise eğitimini 15 yaşında tamamlamış, sonrasında akademik yolculuğuna Gazi Üniversitesi ve Orta Doğu Teknik Üniversitesi'nde (ODTÜ) Fizik alanındaki lisans ve yüksek lisans programlarıyla devam etmiştir. Ardından, TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi Bilgisayar Mühendisliği bölümünde ikinci yüksek lisansını tamamlamıştır. Uzmanlık alanları arasında Güneş Enerjisi ve Kablosuz Sensör Ağları bulunmaktadır. Akademik çalışmaları boyunca temiz enerji kaynakları ve bilişim teknolojilerinde güvenlik konularına odaklanmıştır. Ayrıca, yapay zekâ (AI) ve prompt mühendisliği alanlarındaki çalışmalarını da aktif olarak sürdürmektedir. Uluslararası alanda, 2007-2018 yılları arasında UPC BarcelonaTech'te doktora araştırmalarını yürütmüş, 2008-2012 yılları arasında ise Barselona Süper Bilgisayar Merkezi'nde CISCO California bursiyeri olarak görev yapmıştır. Türkiye'ye döndükten sonra kariyerine İTÜ, ODTÜ ve İstanbul Teknokent bünyesinde çeşitli projelerde yer alarak devam etmiştir. Halen özel bir üniversitede Yazılım Mühendisliği bölümünde yarı zamanlı ders vermektedir.