Революция в устройствата, обезпечаващи енергия? В САЩ патентоват „вечни“ и безопасни ядрени батерии
Представете си, че вие си купувате акумулатор, използвате го без да го зареждате 20 години, след това си купувате нов автомобил и премествате на него същия този акумулатор. Компанията NDB обещава, че така ще бъде с всички батерийки и батерии. И смартфонът няма да да се налага постоянно да го зареждате. Никога!
Как това е възможно? Защо учените по-рано не са се сетили да осигурят на хората „вечни“ акумулатори?
Всъщност тази идея, която лежи в основата на тази удивителна батерийка, е била огласена още през 2016 година от учени във Великобритания. Но сега вече инженерите представят не сурова идея, а проверка на концепцията за такъв продукт. В близко бъдеще се планира досегашните разработки да бъдат в основата за създаване на първия прототип на „вечна“ ядрена батерийка.
Представителите на калифорнийската компания NDB заявяват, че техните наноелмазни батерии ще действат като малки миниатюрни ядрени генератори за електрически ток.
Те ще имат по-висока плътност на енергията от досегашните литиево-йонни акумулатори и ще могат да работят много дълго без необходимостта за дозареждане. При това практически ще е невъзможно да се разбие такова устройство и да се „оголи“ ядрения реактор, имащ толкова впечатляващи характеристики.
Сърцето на всеки такъв генератор ще представлява парченце преработен ядрен отпадък. Инженерите на NDB планират да използват части от графитни пръчки от ядрените реактори, които по време на производството на електроенергия поглъщат излъчването от топливните пръчки и самите те стават радиоактивни.
Такъв графит е богат на изотопа въглерод-14, който при бета-разпад се превръща в азот, освобождавайки антинеутрино и електрон. Представителите на компанията NDB планират да вземат този графит, по особен начин да го обработват (нужните изотопи са разпределени неравномерно в материала) и след това да го използват за създаване на диаманти от въглерод-14.
Радиоактивният елмаз от такъв въглерод ще бъде изцяло покрит с евтин, нерадиоактивен, създаден по лабораторен начин, елмаз от въглерод-12. Именно този слой ще задържа високоенергийните частици, предотвратявайки изтичането на излъчване и ще действа като свръхтвърд защитен слой, спасяващ цялата конструкция от неумело или зловредно въздействие. В същото време елмазната структура ще действа като топлоотвод, извеждащ топлината навън и правейки цялата конструкция термостабилна.
За да се създаде такъв акумулатор е нужно няколко слоя от такъв наноелмазен материал да се вкарват в един корпус заедно с миниатюрна интегрална схема и с неголям суперкондензатор за събиране, съхраняване и разпределение на заряда.
В NDB твърдят, че с помощта на такава технология могат да се създават продукти с всякаква форма и по всякакъв стандарт, а даже и с нестандартни размери.
Нивата на излъчване на такива батерийки ще бъдат по-ниски, отколкото нивата на излъчване на човешкото тяло (в него също протича разпадане на въглерод-14). Това прави бъдещите батерии напълно безопасни за използване в много различни области.
Такива малки акумулатори ще могат да захранват кардиостимулатори и други електронни импланти, а техния дълъг експлоатационен срок ще изключи операциите за замяна на изтощените батерийки. Те ще могат също да се монтират в печатните платки на устройствата, осигурявайки безпроблемна работа за целия срок на експлоатация.
Ник Нейкър от NDB представя следния пример: „Представете си iPhone с акумулатор със стандартен размер, който се разрежда и зарежда от нула до 100% пет пъти за час. Представете си свят, в който въобще няма да се налага да зареждате акумулатора си цял ден. А сега си представете, че устройството не трябва да се зарежда седмица, месец. Как ви се струва десетилетие? Ето това ние ще можем да направим с помощта на нашата технология“.
Акумулаторът ще може да се мащабира и до размерите за електромобил, а даже и още по-голям. По прогнозите това устройство ще може да има експлоатационен срок от 90 години, тоест спокойно ще можете да го изкарвате от стария и да го слагате на новия си автомобил.
Друг голям плюс на тази технология е, че ще се преработват ядрените отпадъци, които оставайки необработени, представляват опасност за околната среда, тяхното съхраняване е скъпо и имат много дълъг срок на полуразпад.
Както твърдят от NDB, крайният продукт ще е конкурентноспособен по себестойност, а в някои случай даже ще бъде значително по-евтин, отколкото сега съществуващи литиеви батерии. Работата е там, че доставчиците на ядрени отпадъци ще доплащат на компанията NDB за това, че компанията ги освобождава от тези опасни остатъчни продукти.
Ако батерийката се повреди, то активната част на наноелмазите ще може да бъде преработена за получаване на нови наноелмази. Когато акумулаторът достигне крайния си срок за годност, от него няма да остане нищо, освен „безвредни странични продукти“.
Даже, ако някога компанията напълно използва за производството на своята продукция всички световни запаси от ядрени отпадъци, съдържащи въглерод-14, перспектива, която ще изисква много сериозни обеми на производство, NDB ще може да създава собствена суровина за „вечни“ батерии. От компанията твърдят, че това ще достатъчно „просто и с минимални разходи“.
Кога може да се очаква революционния продукт?
На сайта на компанията се твърди, че техните инженери вече са осъществили демонстрация за практическата осъществимост на дадената технология. Сега NDB се намират в последната фаза за привличане на финансиране, което ще се използва за създаването на център за производството на подобни батерийки.
След две години компанията обещава, че ще може да произведе продукт, осигуряващ ниска мощност, а след пет – пълноценен акумулатор.
Представителите на NDB заявяват, че те значително изпреварват своите конкуренти, създаващи други бета-волтаични елементи, тъй като патентите за тяхната технология и производствените процеси се намират на разглеждане в съответните учреждения.
Ако бъде създаден такъв конкурентноспособен продукт, това ще предизвика истинска революция е енергоснабдяването.
По-подробно с технологията и перспективите пред нея може да се запознаете в интервюто, което са взели журналистите от New Atlas от специалистите на NDB.
