Rafhlöður. Eilíft vandamál rafeindatækja, hvort sem það eru farsímar, bílar eða… jafnvel stjórn sjónvarpsins heima (en ekki ýta frekar á takkana). En kannski er þetta ekki eins "eilíft" vandamál eins og það...
Vísindamenn við háskólann í Bristol í Englandi hafa fundið leið til að breyta þúsundum tonna af kjarnorkuúrgangi í demantarafhlöður. Þessar rafhlöður geta myndað rafstraum í yfir 10.000 ár án þess að þurfa að endurhlaða.
En til að skilja þetta nýja ferli betur, það er þess virði að tileinka nokkrum línum því hvernig við framleiðum rafmagn núna.
Eins og er, þurfa öll ferli sem notuð eru til að framleiða rafmagn orkugjafa, notað til að snúa segul (spólu) og mynda straum. Þannig virka til dæmis vatnsaflsvirkjanir (stíflur), vindturnar, hitaorkuver eða kjarnorkuver.
Þegar um er að ræða vindorku, það sem fær blöðin til að snúast og þar af leiðandi spólan er vindurinn. Í hita- og kjarnorkuverum er það vatnsgufa við háan þrýsting, hituð með bruna ýmissa efna eða með hitastigi úrans, sem gerir spóluna til að mynda straum. Allar þessar aðferðir hafa kosti og galla.
Þegar um stíflur er að ræða verða áhrifin á vettvangi dýra- og gróðurlendis á staðnum. Önnur mynd myndar úrgang (kjarnorkuver) eða losar mengunarefni út í andrúmsloftið (kolakynnar varmaorkuver o.fl.).
Leyndarmál demant rafhlöður
Ólíkt fyrri dæmunum þurfa demantarafhlöður ekki hreyfiorku til að mynda rafstraum. Þegar geislavirku efni er breytt í demantur myndar það sjálfkrafa rafstraum.
Tom Scott, prófessor í efnafræði við háskólann í BristolEngir hreyfanlegir hlutar taka þátt í demantsrafhlöðum, engin mengandi losun og ekkert viðhald
Demantarafhlöður eru framleiddar úr Carbon-14, sem síðar er breytt í gervi demant – eins og þú veist er hráefnið í demöntum kolefni, einfaldlega kolefni.
Annar kostur við að nota Carbon-14 er að þetta efni er leifar af grafítblokkunum sem notaðar eru til að stjórna viðbrögðum í kjarna kjarnorkuvera. Þessir kubbar, eftir að hafa verið notaðir, eru geislavirkur úrgangur sem kemur engum til skila. Hingað til…
„Hrein“ framtíð fyrir kjarnorkuúrgang
Þökk sé þessari tækni er hægt að nýta fjárhagslega, umhverfislega og skipulagslega martröð geislavirks úrgangs á nýjan leik.
Ennfremur er auðveldara að stjórna skammdrægri geislun Carbon-14 og auðveldara að gleypa hana af öðrum efnum eins og demöntum.
Og svo að engin hætta sé á geislun eru vísindamenn að þróa hjúp með mikilli viðnám sem getur innihaldið geislunina. Það gefur frá sér minni geislun en banani, en hér erum við að fara...
Hver er orkugeta demantarafhlöðu?
Meira en þú ímyndar þér. Rafhlaða sem inniheldur 1 gramm af Carbon-14 myndi taka 5.730 ár að vera 50% hlaðin. Meira og minna það sama og farsíminn minn ... eða ekki!
Til samanburðar myndi rafhlaða með 1 grammi af kolefni-14 geta framleitt 15 joule daglega. AA stafla með 20 grömmum af efni getur tekið allt að 700 joule á hvert gramm, en myndi vera notaður á aðeins 24 klukkustunda samfelldri notkun.
Með það í huga að það er hægt að búa til rafhlöðu með meira en 1 grammi af kolefni-14, þá getum við í framtíðinni haft næstum „eilífa“ rafhlöðu, eða að minnsta kosti, með endingartíma miklu lengri en mannslíf.
Er það öruggt?
Svo virðist sem geislunin sem þessar rafhlöður gefa frá sér er eins sterk og... banani. Já, banani. Horfðu á myndbandið (mínútu 3:30):
Samkvæmt háskólanum í Bristol er hægt að nota þessar rafhlöður í aðstæðum þar sem ekki er hægt að hlaða eða skipta um hefðbundna rafhlöðu. Eitt augljósasta dæmið eru gangráðar hjartasjúklinga, rafhlöður gervitungla eða geimfara. Kannski getur það líka gegnt hlutverki í bílaiðnaðinum.
Þessi hópur vísindamanna telur að enn sé langt í land en möguleikar þessarar tækni eru að veruleika. Nú, ef þú afsakar mig, þá mun ég setja símann á hleðslu...