Piątek , 24 Wrzesień 2021

Bateria, która zachowa moc przez wiele lat? Inżynierowie już nad nią pracują

   06.09.2021
W USA działa startup Nano Diamond Battery, który chce w ciągu kilku lat opracować baterie do produkcji których zostaną użyte niewielkie ilości odpadów z elektrowni atomowych. Jeśli projekt się powiedzie, nastąpi wielki przełom w świecie zasilania akumulatorowego. Powstanie bowiem ogniwo, które będzie w stanie zachować moc nie przez dzień czy dwa jak najlepsze zwykłe, stosowane obecnie baterie, ale nawet kilkanaście tysięcy lat.
Inżynierowie z USA pracują nad baterią, która dostarczy prąd przez całe życie człowieka

Na razie Amerykanie dysponują rezultatanu przełomowych badań, które są bardzo obiecujące. Wynika z nich, że potencjalne baterie diamentowe, alfawoltaiczne i betawoltaiczne – raz uruchomione będą w stanie działać przez setki a nawet tysiące lat. Teraz firma chce się skupić na ich dokładnym opracowaniu – szacuje, że pierwsze działające urządzenie mogłoby zostać ukończone już za dwa lata.

Radioaktywne baterie z atomowych odpadów i nanodiamentów

Do budowy nowych baterii zostaną wykorzystane ułożone warstwowo panele nanodiamentów. Diamenty mają wyjątkową przewodność cieplną, co czyni je idealnymi do urządzeń elektronicznych. Autorzy projektu przypominają, że są one w tym względzie do czterech razy bardziej efektywne od miedzi czy srebra.

Póki co wąskim gardłem i najkosztowniejszym elementem potencjalnej produkcji jest samo tworzenie nanodiamentów, do którego wykorzystuje się zjawisko chemicznego osadzania fazy gazowej. Na ten moment koszty wytwarzania tych elementów są zbyt wysokie by zapewnić opłacalności dużej produkcji. Projektanci muszą jeszcze rozwiązać kilka innych problemów – chociażby to, jak łączyć nanodiamenty z radioaktywnymi izotopami mającymi docelowo pochodzić z odpadów nuklearnych (i to jak je odpowiednio zabezpieczyć), oraz to jak łączyć kilka ogniw o stosunkowo małej mocy w jedno większe i bardziej wydajne.

Sama bateria działa w ten sposób, że po rozpadzie umieszczonych w niej radioaktywnych izotopów, powstaje energia kinetyczna, która następnie trafia do przetwornika NDB, a ten przekształca ją w docelową energię elektryczną.

Zasilanie dużych i małych urządzeń przez setki lat

Baterie atomowe nie są całkiem nowym pomysłem. Podobne ogniwa, choć oparte na innych izotopach (radioizotopowe generatory termoelektryczne) i nie tak trwałe jak te proponowane przez NDB, są zamontowane np. na sondach kosmicznych z serii Voyager, wystrzelonych w kosmos w drugiej połowie lat 70. Obie sondy z tej serii, mimo kilkudziesięciu lat od wystrzelenia nadal pracują.

Wynalazek Amerykanów z San Francisco ma być jednak bardziej wszechstronny i poręczny. Każda z sond Voyager miała bowiem po trzy ogniwa zasilające, z których każde ważyło po ok. 40 kg, tymczasem w ramach projektu Nano Diamond Battery mają powstać urządzenia miniaturowe, mogące przez całe życie użytkownika zasilać elektronikę tak niewielką jak np. pompa insulinowa czy rozrusznik serca.

Baterie te byłyby na tyle małe i bezpieczne, że mogłyby działać także i w wielu innych urządzeniach – w tym w smartwatchach i smartfonach.

Lęk przed technologiami nukleranymi zatrzyma rozwój technologiczny?

Poważną przeszkodą na drodze rozwoju nowych technologii bateryjnych, opartych na zastosowaniu radioaktywnych materiałów i izotopów, może być strach użytkowników przed wszelką radioaktywnością. Problem odpadów atomowych funkcjonuje w świecie nie od dziś, a takie baterie i urządzenia, które mogłyby być aktywne przez wiele lat po zakupie, po pewnym czasie same stałyby się poważnym problemem jeśli nie znajdziemy odpowiedniego sposobu na ich zagospodarowanie i utylizację.

Źródło: NDB, opracowanie własne

KOMENTARZE (0) SKOMENTUJ ZOBACZ WSZYSTKIE

Najczęściej czytane