Диамантените батерии могат да издържат 5700 години

Службата за атомна енергия на Обединеното кралство и Университетът на Бристол планират да произвеждат диамантени батерии от графит, останал от ядрени реактори.

Съдържание

Разработките са насочени към създаването на алтернативен тип батерия, която може да захранва малки устройства. Примерите включват аларми за дим, компютърни чипове, пейсмейкъри (където смяната на батерията изисква операция) и дори малки сателити.

В допълнение към необичайния формат, батериите ще имат още една функция: няма нужда от презареждане. Според разработчиците непрекъснатата работа на устройство, което използва диамантена батерия като батерия, може да продължи до няколко хиляди години. Разбира се, ако това устройство не се провали по някаква друга причина.Причините за тази безпрецедентна енергийна ефективност е материалът, който ще стане част от бъдещите батерии: част от графита за тяхното създаване ще бъде взет от бивши ядрени реактори.

Няма движещи се части, няма емисии и не се изисква поддръжка, само директно генериране на енергия. Чрез капсулирането на радиоактивни материали в диаманти, ние превръщаме вековния проблем с ядрените отпадъци в ядрена батерия и дългосрочно снабдяване с чиста енергия.Професор Том Скот от Центъра за анализ на интерфейси на Университета в Бристол

Още през 2016 г. екип от учени демонстрира прототип на диамантена батерия, използваща63Ni (никел-63) като източник на радиация. Продължава работата за подобряване на ефективността с въглерод-14, който може да се възстанови от използвани блокове графит от ядрени реактори.

Според химика Нийл Фокс14C е избран като изходен материал, защото излъчва радиация само в близкия радиус и бързо се абсорбира от всеки твърд материал.Това прави изотопа опасен при поглъщане и докосване върху кожата, но когато бъде уловен в диаманта, той спира да излъчва радиация и се превръща в безвреден източник на енергия.

Увлекателната и лесна за разбиране анимация на Университета в Бристол показва много ясно как въглерод-14 ще бъде извлечен от графитни контейнери чрез нагряване, след което ще бъде превърнат в диаманти, „запечатани“ в черупка от безопасен синтетичен диамант. Така излизането на радиация извън диамантената "капсула" се изключва.

Видео с диамантена батерия на Бристолския университет (на английски)

YouTube · 4:46

Диамантът е най-твърдото вещество, познато на човека, и ние буквално не можехме да използваме нищо, което би осигурило повече защита.Нийл Фокс, Бристолски университет

Количеството въглерод-14 във всяка батерия все още не е определено. Екипът твърди, че източник на енергия от 1 грам14C е в състояние да произведе 15 джаула на ден и са необходими 5730 години, за да се изтощи една батерия с 5 процента (период на полуразпад14 C). Размерите на прототипа, показан през 2016 г., бяха 10 x 10 x 0,5 mm плюс електродите. Батерията може да работи при температури до 750 ℃.

Според Том Скот, заедно с Culham Science Center, университетът планира да пилотира производството на диамантени батерии. Потенциалните производствени обеми са 10 000-20 000 устройства годишно, а в бъдеще - до милиони батерии.