Wtorek , 16 Kwiecień 2024

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 dysponujÄ… rezultatanu przeÅ‚omowych badaÅ„, które sÄ… bardzo obiecujÄ…ce. Wynika z nich, że potencjalne baterie diamentowe, alfawoltaiczne i betawoltaiczne – raz uruchomione bÄ™dÄ… w stanie dziaÅ‚ać przez setki a nawet tysiÄ…ce lat. Teraz firma chce siÄ™ skupić na ich dokÅ‚adnym opracowaniu – szacuje, że pierwsze dziaÅ‚ajÄ…ce urzÄ…dzenie mogÅ‚oby zostać ukoÅ„czone już za dwa lata.

Radioaktywne baterie z atomowych odpadów i nanodiamentów

Do budowy nowych baterii zostanÄ… wykorzystane uÅ‚ożone warstwowo panele nanodiamentów. Diamenty majÄ… wyjÄ…tkowÄ… przewodność cieplnÄ…, co czyni je idealnymi do urzÄ…dzeÅ„ elektronicznych. Autorzy projektu przypominajÄ…, że sÄ… one w tym wzglÄ™dzie do czterech razy bardziej efektywne od miedzi czy srebra.

Póki co wÄ…skim gardÅ‚em i najkosztowniejszym elementem potencjalnej produkcji jest samo tworzenie nanodiamentów, do którego wykorzystuje siÄ™ zjawisko chemicznego osadzania fazy gazowej. Na ten moment koszty wytwarzania tych elementów sÄ… zbyt wysokie by zapewnić opÅ‚acalnoÅ›ci dużej produkcji. Projektanci muszÄ… jeszcze rozwiÄ…zać kilka innych problemów – chociażby to, jak Å‚Ä…czyć nanodiamenty z radioaktywnymi izotopami majÄ…cymi docelowo pochodzić z odpadów nuklearnych (i to jak je odpowiednio zabezpieczyć), oraz to jak Å‚Ä…czyć kilka ogniw o stosunkowo maÅ‚ej mocy w jedno wiÄ™ksze i bardziej wydajne.

Sama bateria dziaÅ‚a w ten sposób, że po rozpadzie umieszczonych w niej radioaktywnych izotopów, powstaje energia kinetyczna, która nastÄ™pnie trafia do przetwornika NDB, a ten przeksztaÅ‚ca jÄ… w docelowÄ… energiÄ™ elektrycznÄ….

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 porÄ™czny. Każda z sond Voyager miaÅ‚a bowiem po trzy ogniwa zasilajÄ…ce, z których każde ważyÅ‚o po ok. 40 kg, tymczasem w ramach projektu Nano Diamond Battery majÄ… powstać urzÄ…dzenia miniaturowe, mogÄ…ce przez caÅ‚e życie użytkownika zasilać elektronikÄ™ tak niewielkÄ… jak np. pompa insulinowa czy rozrusznik serca.

Baterie te byÅ‚yby na tyle maÅ‚e i bezpieczne, że mogÅ‚yby dziaÅ‚ać także i w wielu innych urzÄ…dzeniach – w tym w smartwatchach i smartfonach.

LÄ™k przed technologiami nukleranymi zatrzyma rozwój technologiczny?

PoważnÄ… przeszkodÄ… na drodze rozwoju nowych technologii bateryjnych, opartych na zastosowaniu radioaktywnych materiaÅ‚ów i izotopów, może być strach użytkowników przed wszelkÄ… radioaktywnoÅ›ciÄ…. Problem odpadów atomowych funkcjonuje w Å›wiecie nie od dziÅ›, a takie baterie i urzÄ…dzenia, które mogÅ‚yby być aktywne przez wiele lat po zakupie, po pewnym czasie same staÅ‚yby siÄ™ poważnym problemem jeÅ›li nie znajdziemy odpowiedniego sposobu na ich zagospodarowanie i utylizacjÄ™.

ŹródÅ‚o: NDB, opracowanie wÅ‚asne

KOMENTARZE (0) SKOMENTUJ ZOBACZ WSZYSTKIE

Najczęściej czytane