Dijamantne baterije mogu trajati 5700 godina

Uprava za atomsku energiju Ujedinjenog Kraljevstva i Sveučilište u Bristolu planiraju proizvesti dijamantne baterije od grafita preostalog iz nuklearnih reaktora.

Sadržaj

Razvoj je usmjeren na stvaranje alternativne vrste baterije koja može napajati male uređaje. Primjeri uključuju alarme za dim, računalne čipove, srčane stimulatore (gdje zamjena baterije zahtijeva operaciju), pa čak i male satelite.

Osim neobičnog formata, baterije će imati još jednu značajku: nema potrebe za punjenjem. Prema programerima, kontinuirani rad uređaja koji koristi dijamantnu bateriju kao bateriju može trajati i do nekoliko tisuća godina. Naravno, ako ovaj uređaj ne zakaže iz nekog drugog razloga.Razlozi za ovu neviđenu energetsku učinkovitost je materijal koji će postati dio budućih baterija: dio grafita za njihovu izradu bit će uzet iz bivših nuklearnih reaktora.

Nema pokretnih dijelova, nema emisija i nije potrebno održavanje, samo izravna proizvodnja energije. Inkapsuliranjem radioaktivnih materijala unutar dijamanata, prastari problem nuklearnog otpada pretvaramo u nuklearnu bateriju i dugoročnu opskrbu čistom energijom.Profesor Tom Scott iz Centra za analizu sučelja Sveučilišta u Bristolu

Još 2016. tim znanstvenika demonstrirao je prototip dijamantne baterije koristeći63Ni (nikl-63) kao izvor zračenja. U tijeku je rad na poboljšanju učinkovitosti s ugljikom-14, koji se može dobiti iz iskorištenih blokova grafita iz nuklearnih reaktora.

Prema kemičaru Neilu Foxu,14C odabran je kao početni materijal jer emitira zračenje samo u bližem radijusu i brzo ga apsorbira svaki čvrsti materijal.Zbog toga je izotop opasan ako se proguta i dotakne kožom, ali kada je zarobljen unutar dijamanta, prestaje emitirati zračenje i postaje bezopasan izvor energije.

Zanimljiva i lako razumljiva animacija Sveučilišta u Bristolu vrlo jasno pokazuje kako će se ugljik-14 ekstrahirati iz grafitnih spremnika zagrijavanjem, zatim pretvoriti u dijamante "zapečaćene" unutar ljuske sigurnog sintetičkog dijamanta. Time je izlazak zračenja izvan dijamantne "kapsule" isključen.

Videozapis dijamantne baterije Sveučilišta Bristol (engleski)

YouTube · 4:46

Dijamant je najtvrđa tvar poznata čovjeku i doslovno nismo mogli upotrijebiti ništa što bi pružilo veću zaštitu.Neil Fox, Sveučilište u Bristolu

Količina ugljika-14 u svakoj bateriji još nije određena. Tim tvrdi da izvor energije od 1 grama14C može proizvesti 15 džula dnevno, a potrebno je 5730 godina da se baterija isprazni za 5 posto (vrijeme poluraspada14 C). Dimenzije prototipa prikazanog 2016. bile su 10 x 10 x 0,5 mm plus elektrode. Baterija može raditi na temperaturama do 750℃.

Prema riječima Toma Scotta, zajedno sa znanstvenim centrom Culham, sveučilište planira pilotirati proizvodnju dijamantnih baterija. Potencijalni obujam proizvodnje je 10.000-20.000 uređaja godišnje, au budućnosti i do milijuna baterija.