Dimanta baterijas var kalpot 5700 gadus

Apvienotās Karalistes Atomenerģijas pārvalde un Bristoles Universitāte plāno ražot dimanta baterijas no grafīta, kas paliek pāri no kodolreaktoriem.

Satura rādītājs

Izstrādājumu mērķis ir radīt alternatīva veida akumulatoru, kas var darbināt mazas ierīces. Piemēri: dūmu detektori, datoru mikroshēmas, elektrokardiostimulatori (ja akumulatora nomaiņai nepieciešama operācija) un pat mazi satelīti.

Papildus neparastajam formātam akumulatoriem būs vēl viena funkcija: nav nepieciešams uzlādēt. Pēc izstrādātāju domām, ierīces, kas izmanto dimanta akumulatoru kā akumulatoru, nepārtraukta darbība var ilgt pat vairākus tūkstošus gadu. Protams, ja šī ierīce neizdodas kāda cita iemesla dēļ.Šīs bezprecedenta energoefektivitātes iemesls ir materiāls, kas kļūs par daļu no nākotnes akumulatoriem: daļa no grafīta to radīšanai tiks ņemta no bijušajiem kodolreaktoriem.

Nav kustīgu daļu, nav emisiju un nav nepieciešama apkope, ir tikai tieša enerģijas ražošana. Iekapsulējot radioaktīvos materiālus dimantos, mēs seno kodolatkritumu problēmu pārvēršam par kodolakumulatoru un ilgtermiņa tīras enerģijas piegādi.Profesors Toms Skots no Bristoles Universitātes Interfeisa analīzes centra

2016. gadā zinātnieku komanda demonstrēja dimanta akumulatora prototipu, izmantojot63Ni (niķelis-63) kā starojuma avotu. Notiek darbs, lai uzlabotu efektivitāti ar oglekli-14, ko var atgūt no izlietotiem grafīta blokiem no kodolreaktoriem.

Pēc ķīmiķa Nīla Foksa teiktā,14C tika izvēlēts par izejmateriālu, jo tas izstaro starojumu tikai tuvākajā rādiusā, un to ātri absorbē jebkurš ciets materiāls.Tas padara izotopu bīstamu, ja to norij un pieskaras ādai, bet, nokļūstot dimanta iekšpusē, tas pārstāj izstarot starojumu un kļūst par nekaitīgu enerģijas avotu.

Bristoles Universitātes saistošā un viegli saprotamā animācija ļoti skaidri parāda, kā ogleklis-14 karsējot tiks iegūts no grafīta traukiem, pēc tam pārvērsts par dimantiem, kas "aizzīmogoti" droša sintētiskā dimanta apvalkā. Tādējādi tiek izslēgta starojuma izeja ārpus dimanta "kapsulas" .

Bristoles Universitātes Diamond Battery Video (angļu valodā)

YouTube · 4:46

Dimants ir cietākā cilvēkiem zināmā viela, un mēs burtiski nevarējām izmantot neko, kas nodrošinātu lielāku aizsardzību.Nīls Fokss, Bristoles Universitāte

Oglekļa-14 daudzums katrā akumulatorā vēl nav noteikts. Komanda apgalvo, ka 1 grama enerģijas avots14C spēj saražot 15 džoulus dienā, un ir nepieciešami 5730 gadi, lai akumulators izlādētos par 5 procentiem (pusperiods14 C). 2016. gadā parādītā prototipa izmēri bija 10 x 10 x 0,5 mm plus elektrodi. Akumulators spēj darboties temperatūrā līdz 750℃.

Pēc Toma Skota teiktā, universitāte kopā ar Culham Science Center plāno izmēģināt dimanta bateriju ražošanu. Potenciālie ražošanas apjomi ir 10 000-20 000 ierīču gadā, un nākotnē - līdz miljoniem bateriju.