Diamantne baterije lahko zdržijo 5700 let

Urad Združenega kraljestva za atomsko energijo in Univerza v Bristolu načrtujeta proizvodnjo diamantnih baterij iz grafita, ki ostane iz jedrskih reaktorjev.

Kazalo

Razvoj je usmerjen v ustvarjanje alternativne vrste baterije, ki lahko napaja majhne naprave. Primeri vključujejo dimne alarme, računalniške čipe, srčne spodbujevalnike (kjer je za zamenjavo baterije potrebna operacija) in celo majhne satelite.

Poleg nenavadnega formata bodo imele baterije še eno lastnost: polnjenje jih ni potrebno. Po mnenju razvijalcev lahko neprekinjeno delovanje naprave, ki kot baterijo uporablja diamantno baterijo, traja do nekaj tisoč let. Seveda, če ta naprava ne odpove iz kakšnega drugega razloga.Razlog za to izjemno energetsko učinkovitost je material, ki bo postal del prihodnjih baterij: del grafita za njihovo izdelavo bo vzet iz nekdanjih jedrskih reaktorjev.

Ni gibljivih delov, ni emisij in vzdrževanja, le neposredna proizvodnja energije. Z inkapsulacijo radioaktivnih materialov v diamante spreminjamo starodavni problem jedrskih odpadkov v jedrsko baterijo in dolgoročno oskrbo s čisto energijo.Profesor Tom Scott iz centra za analizo vmesnikov Univerze v Bristolu

Leta 2016 je skupina znanstvenikov prikazala prototip diamantne baterije, ki uporablja63Ni (nikelj-63) kot vir sevanja. Poteka delo za izboljšanje učinkovitosti z ogljikom-14, ki ga je mogoče pridobiti iz uporabljenih blokov grafita iz jedrskih reaktorjev.

Po besedah kemika Neila Foxa je bil14C izbran kot izhodiščni material, ker oddaja sevanje samo v bližnjem polmeru in ga kateri koli trden material hitro absorbira.Zaradi tega je izotop nevaren, če ga zaužijemo in se ga dotakne koža, ko pa se ujame v diamant, preneha oddajati sevanje in postane neškodljiv vir energije.

Privlačna in lahko razumljiva animacija Univerze v Bristolu zelo jasno prikazuje, kako bo ogljik-14 s segrevanjem ekstrahiran iz grafitnih posod, nato pa spremenjen v diamante, "zapečatene" v lupini varnega sintetičnega diamanta. Tako postane izhod sevanja izven diamantne "kapsule" izključen.

Videoposnetek diamantne baterije univerze Bristol (angleščina)

YouTube · 4:46

Diamant je najtrša snov, kar jih pozna človek, in dobesedno ne moremo uporabiti ničesar, kar bi zagotovilo večjo zaščito.Neil Fox, Univerza v Bristolu

Količina ogljika-14 v vsaki bateriji še ni določena. Ekipa trdi, da lahko 1-gramski vir energije14C proizvede 15 Joulov na dan in da traja 5730 let, da se baterija izprazni za 5 odstotkov (razpolovna doba14 C). Dimenzije prototipa, prikazanega leta 2016, so bile 10 x 10 x 0,5 mm plus elektrode. Baterija lahko deluje pri temperaturah do 750 ℃.

Po besedah Toma Scotta univerza skupaj z znanstvenim centrom Culham načrtuje poskusno proizvodnjo diamantnih baterij. Potencialni obseg proizvodnje je 10.000-20.000 naprav na leto, v prihodnosti pa do več milijonov baterij.