Батарэі. Адвечная праблема электронных прылад, будзь то мабільныя тэлефоны, аўтамабілі ці... нават кіраванне тэлевізарам дома (але не націскаць далей кнопкі). Але, магчыма, гэта не такая «вечная» праблема...
Даследчыкі з Універсітэта Брысталя ў Англіі знайшлі спосаб пераўтварэння тысяч тон ядзерных адходаў у алмазныя батарэі. Гэтыя батарэі могуць генераваць электрычны ток больш за 10 000 гадоў без неабходнасці падзарадкі.
Але каб лепш зразумець гэты новы працэс, варта прысвяціць некалькі радкоў таму, як мы зараз вырабляем электрычнасць.
У цяперашні час усе працэсы, якія выкарыстоўваюцца для выпрацоўкі электрычнасці, патрабуюць крыніцы энергіі, якая выкарыстоўваецца для павароту магніта (шпулькі) і выпрацоўкі току. Так працуюць, напрыклад, гідраэлектрастанцыі (плаціны), ветравыя вежы, цеплаэлектрастанцыі або АЭС.
У выпадку энергіі ветру тое, што прымушае лопасці круціцца і, такім чынам, шпульку - гэта вецер. На тэрмаэлектрычных і атамных электрастанцыях гэта вадзяной пар пад высокім ціскам, нагрэты пры спальванні розных рэчываў або тэмпературы ўрану, які прымушае шпульку генераваць ток. Усе гэтыя сродкі маюць перавагі і недахопы.
У выпадку плацін уздзеянне адбываецца на ўзроўні мясцовай фауны і флоры. Іншыя формы ўтвараюць адходы (атамныя электрастанцыі) або выкідваюць забруджвальныя рэчывы ў атмасферу (тэплаэлектрастанцыі, якія працуюць на вугалі і інш.).
Сакрэт алмазных батарэй
У адрозненне ад папярэдніх прыкладаў, алмазныя батарэі не патрабуюць кінетычнай энергіі для выпрацоўкі электрычнага току. Калі радыеактыўны матэрыял ператвараецца ў алмаз, ён аўтаматычна генеруе электрычны ток.
Том Скот, прафесар матэрыялаў Брыстальскага ўніверсітэтаУ алмазных батарэях няма рухомых частак, выкідаў забруджвальных рэчываў і абслугоўвання
Алмазныя батарэі вырабляюцца з вугляроду-14, які пазней ператвараецца ў сінтэтычны алмаз – як вядома, сыравінай для алмазаў з'яўляецца вуглярод, проста вуглярод.
Яшчэ адна перавага выкарыстання вугляроду-14 у тым, што гэты матэрыял з'яўляецца рэшткам графітавых блокаў, якія выкарыстоўваюцца для кіравання рэакцыямі ў ядрах АЭС. Гэтыя блокі пасля выкарыстання з'яўляюцца радыеактыўнымі адходамі, якія ні ў якім разе не прымяняюцца. Дагэтуль…
«Чыстая» будучыня для ядзерных адходаў
Дзякуючы гэтай тэхналогіі можна па-новаму выкарыстоўваць фінансавы, экалагічны і лагістычны кашмар радыеактыўных адходаў.
Акрамя таго, выпраменьванне вугляроду-14 прасцей кантраляваць і лягчэй паглынаецца іншымі матэрыяламі, такімі як алмазы.
І каб не было небяспекі радыяцыі, даследчыкі распрацоўваюць высокатрывалае пакрыццё, здольнае ўтрымліваць выпраменьванне. Ён выпраменьвае менш радыяцыі, чым банан, але вось...
Які энергетычны патэнцыял алмазных батарэй?
Больш, чым вы сабе ўяўляеце. Батарэі, якая змяшчае 1 грам вугляроду-14, спатрэбіцца 5730 гадоў, каб зарадзіць 50%. Больш-менш тое ж самае, што і мой мабільны тэлефон... ці не!
У параўнаньні, батарэя з 1 грамам вугляроду-14 была б здольная генераваць 15 джоўляў у дзень. Стэк АА з 20 грамаў матэрыялу можа ўтрымліваць да 700 джоўляў на грам, але будзе выкарыстаны ўсяго за 24 гадзіны бесперапыннага выкарыстання.
Улічваючы тое, што можна стварыць акумулятар з больш чым 1 грамам вугляроду-14, мы можам мець у будучыні амаль «вечную» батарэю, прынамсі, з тэрмінам службы значна больш, чым у чалавека.
Гэта бяспечна?
Відаць, выпраменьванне, якое выпраменьваюць гэтыя батарэі, моцнае, як... банан. Так, банан. Глядзіце відэа (хвіліна 3:30):
Па дадзеных Універсітэта Брысталя, «Гэтыя батарэі можна выкарыстоўваць у сітуацыях, калі немагчыма зарадзіць або замяніць звычайную батарэю. Адным з найбольш відавочных прыкладаў з'яўляюцца кардыёстымулятары кардыяхворых, батарэі спадарожнікаў або касмічных караблёў. Магчыма, у аўтамабільнай прамысловасці гэта таксама можа адыграць сваю ролю.
Гэтая група даследчыкаў лічыць, што наперадзе яшчэ доўгі шлях, але патэнцыял гэтай тэхналогіі — рэальнасць. Цяпер, прабачце, я пастаўлю тэлефон на зарадку...