Nanodiamantová batéria so životnosťou 28 tisíc rokov.
Americká spoločnosť NDB Inc.( Nuclear Diamond Battery) oznámila vytvorenie principiálne nového zdroja energie – batérie, ktorá na výrobu elektriny využíva rádioaktívny materiál z jadrového odpadu. Základná myšlienka nie je nová – doteraz sa ale používala iba tam, kde rádioaktivita a náklady zohrávajú menšiu úlohu: napríklad v ruských kozmických aparátoch. Podľa New Atlas sú nové batérie absolútne bezpečné pre ľudí a životné prostredie, dajú sa na ich báze vyrábať rôzne typy batérii v rôznych tvarových prevedeniach, budú stáť ako lítium-iónové batérie a čo je najdôležitejšie, majú neuveriteľnú životnosť – 28 tisíc rokov. A tým sa všetko mení.
NDB používa na ich výrobu grafitové tyče z jadrových reaktorov, ktoré absorbovali žiarenie z tyčí s jadrovým palivom a samé sa tak stali rádioaktívnymi. Tento grafit je bohatý na rádioizotop uhlíka-14, ktorý sa rozpadá beta- rozpadom a uvoľňuje antineutríno a beta rozpadový elektrón. NDB používa tento reaktorový grafit, zušľachtí ho a použije ho na vytvorenie drobných diamantov z uhlíka-14. Štruktúra diamantu funguje ako polovodič a chladič, zhromažďuje náboj a prenáša ho von.
Potom sú diamanty s rádioaktívnym uhlíkom 14 potiahnuté vrstvou lacného, nerádioaktívneho, laboratórne vyrobeného diamantu z uhlíka-12, ktorý funguje ako veľmi tvrdá ochranná vrstva rádioaktívneho prvku.
Batériový článok je vytvorený z niekoľkých vrstiev tohto nanodiamantového materiálu naskladaných spolu s malým integrovaným obvodom a malým superkondenzátorom na ukladanie a okamžitú distribúciu elektrického náboja. NDB uvádza, že tento článok môže byť zabalený do akéhokoľvek tvaru, alebo štandardu batérie vrátane AA, AAA, 18650, 2170, alebo ľubovoľných iných veľkostí.
NDB uviedla, že úrovne žiarenia z takejto batérie budú nižšie ako úrovne žiarenia produkované samotným ľudským telom, takže je úplne bezpečná pri použití v rôznych aplikáciách. V malom rozsahu to môžu byť napríklad kardiostimulátorové batérie a ďalšie elektronické implantáty, ktorých dlhá životnosť umožní používateľovi vyhnúť sa vykonaniu operácie na výmenu batérii implantátu. Môžu byť tiež umiestnené priamo na PCB doskách elektronických zariadení a poskytovať energiu na fungovanie elektronických obvodov na celú dobu životnosti zariadení.
Najdôležitejšie je, že náklady na výrobu takejto batériu, ako sa sľubuje v NDB, budú porovnateľné, alebo dokonca nižšie ako lítium-iónové batérie so zodpovedajúcou kapacitou.
Tento vynález môže radikálne zmeniť technický svet. Bude stačiť raz za život kúpiť napríklad sadu batérií AA a potom ich odovzdávať z generácie na generáciu. Smartfóny a inú elektroniku už nebude potreba dobíjať, navyše sa smartfóny sa dajú vyrábať bez batérií – majiteľ ich iba preinštaluje zo starého zariadenia, rovnako ako autobatéria poputuje zo starého auta do nového. A domy s takýmito zdrojmi energie nebude treba vôbec pripojiť k rozvodným sieťam, budú úplne autonómne. Toto je svet, ktorý sľubujú zástupcovia NDB.
Mimochodom, „večná“ batéria pre elektromobil vyrobená z jadrového odpadu kvôli vysokej spotrebe energie v skutočnosti nebude mať životnosť 28 tisíc rokov, ale iba 90 rokov, ako ukazujú výpočty NDB. Ale aj to bude stačiť na to, aby mohla svojou energiou zásobovať postupne až dve desiatky automobilov počas života dvoch generácií jednej rodíny. Teoreticky bude iba nejaký kardiostimulátor fungovať 28 tisíc rokov – ale v tomto prípade to človeka tak dlho už zaujímať nebude.
Aké je to realistické? Spoločnosť vykonala overenie koncepcie v Livermore National Laboratory a Cavendish Laboratory z Cambridge University. Oba testy potvrdili, že účinnosť zberu náboja dosahuje u tohto typu batérie rekordné hodnoty – vyše 40%. Ďalším krokom je vytvorenie prvého funkčného prototypu. Mal by sa objaviť do konca tohto roka.
Očakáva sa, že komerčná verzia batérie s nízkym výkonom sa dostane na trh za menej ako dva roky, verzia s vysokým výkonom za päť rokov.
Zdroj:
elektro-vozidla.sk
