Vedci z Bristolskej univerzity vyvinuli technológiu, pomocou ktorej dokážu premeniť rádioaktívny odpad na diamant produkujúci energiu. Tento objav prispeje k výrobe „večných“ batérií, ale aj likvidácií rádioaktívneho odpadu z jadrových elektrární.
Pred pár dňami predstavil bristolský tím vedcov, na výročnej prednáške Cabotovho inštitútu, prototyp diamantovej batérie. Jedná sa o umelo vypestovaný diamant, ktorý v dosahu rádioaktívneho poľa dokáže produkovať slabý elektrický prúd. Ako rádioaktívny zdroj tu slúži izotop niklu-63 (Ni63).
Avšak vedci už pracujú na oveľa účinnejšom type diamantovej batérie s použitím rádioaktívneho izotopu uhlíku-14 (C14). Ten sa hromadí na povrchu grafitových blokov/tyčí, ktoré sa používajú ako spomaľovače jadrového štiepenia v jadrových elektrárňach. Integráciou izotopov uhlíka-14 do štruktúry umelého diamantu, tak vnikne jadrovo „poháňaná“ batéria.
Rádioaktívny uhlík sa dá z povrchu grafitového bloku extrahovať jeho zahriatím. Tým sa začne vyparovať, pričom z týchto výparov je možné vyrobiť rádioaktívny diamant. Ako sme už písali vyššie, diamant pri kontakte s rádioaktívnym poľom, produkuje energiu. Keďže je však tento uhlíkový diamant sám o sebe rádioaktívny, nie je nutná jeho stimulácia dodatočným zdrojom rádioaktívneho žiarenia. Batéria v sebe neobsahuje žiadne pohyblivé časti, neprodukuje žiadne emisie a nepotrebuje žiadnu údržbu. Skrátka len z podstaty svojej štruktúry, dlhodobo produkuje „čistú“ elektrickú energiu.
Aby sa zaistila maximálna bezpečnosť diamantovej batérie, bude rádioaktívny diamant zapuzdrený v nerádioaktívnom diamantovom obale. Na Zemi neexistuje účinnejší ochranný obal pre tento typ zariadenia ako diamant. Podľa autorov, vyžaruje diamantová batéria toľko rádioaktivity ako banán. 🙂
Extrakciou uhlíka-14 z grafitových blokov sa navyše znižuje ich rádioaktivita, a tým aj ich nebezpečnosť a náklady na uskladnenie. Len v Anglicku sa momentálne nachádza 95 000 ton nebezpečných rádioaktívnych grafitových blokov. Tým sú viac ako dostatočne zabezpečené zdroje pre výrobu diamantových batérií a zároveň sa zlikviduje dosť podstatná časť rádioaktívne materiálu obsiahnutého v grafitových blokoch.
Výkon a využitie rádioaktívnej diamantovej batérie
Diamantové batérie na báze uhlíka-14 majú v porovnaní so štandardmi technológiami batérií pomerne nízky výkon. Jeden gram uhlíka-14 dokáže vyprodukovať cca 15 joulov za 24 hodín. To predstavuje výkon 174 μW (mikro-Watttov). Avšak tento výkon dokážu produkovať po dobu 5 730 rokov, čo je polčas rozpadu uhlíka-14. Počas tohto obdobia tak vyprodukuje gramová batéria 31 mega-joulov (31 000 000 J). Po týchto takmer 6 tisícročiach sa „nevybije“ úplne, ale len o polovicu. Pre porovnanie, „tužková“ batéria typu AA, má energetickú kapacitu 700 joulov na 1 gram. Pri permanentnom využívaní však stratí všetku svoju kapacitu behom 1 dňa.
Podľa profesora Scotta z Bristolskej univerzity, sú tak diamantové batérie vhodné predovšetkým do nízko-energetických zariadení, kde je nabíjanie či výmena batérií veľmi náročná alebo nemožná. Napríklad v kardiostimulátoroch, satelitoch, výškových dronoch či prístrojoch vo vesmírnych lodiach.
Zdroj: bristol.ac.uk, zdroj titulnej (ilustračnej) fotografie: CityLabs
Staňte sa fanúšikom Tesla Motors, elektromobility a eko-tech inovácií
Jeden komentár
Paráda (y)
Klobúk dole