Batterier. Det eviga problemet med elektroniska enheter, oavsett om det är mobiltelefoner, bilar eller... till och med kontrollen av tv:n hemma (men inte trycka på knapparna ytterligare). Men det kanske inte är ett så "evigt" problem som det...
Forskare vid University of Bristol i England har hittat ett sätt att omvandla tusentals ton kärnavfall till diamantbatterier. Dessa batterier kan generera elektrisk ström i över 10 000 år utan att behöva laddas.
Men för att bättre förstå denna nya process, det är värt att ägna några rader åt hur vi för närvarande producerar el.
För närvarande kräver alla processer som används för att generera elektricitet en energikälla som används för att vrida en magnet (spole) och generera ström. Så fungerar till exempel vattenkraftverk (dammar), vindtorn, termoelektriska anläggningar eller kärnkraftverk.
När det gäller vindenergi är det vinden som får bladen att rotera och följaktligen spolen. I termoelektriska och kärnkraftverk är det vattenånga vid högt tryck, uppvärmd genom förbränning av olika ämnen eller av temperaturen på uran, som gör att spolen genererar ström. Alla dessa medel har fördelar och nackdelar.
När det gäller dammar sker påverkan på nivå med lokal fauna och flora. Andra former genererar avfall (kärnkraftverk) eller släpper ut föroreningar till atmosfären (koleldade termoelektriska kraftverk etc.).
Hemligheten med diamantbatterier
Till skillnad från de tidigare exemplen kräver diamantbatterier inte kinetisk energi för att generera elektrisk ström. När radioaktivt material omvandlas till diamant genererar det automatiskt en elektrisk ström.
Tom Scott, professor i material vid University of BristolDet finns inga rörliga delar inblandade i diamantbatterier, inga föroreningsutsläpp och inget underhåll
Diamantbatterier tillverkas av Carbon-14, som senare omvandlas till en syntetisk diamant – som du vet är diamantens råvara kol, helt enkelt kol.
En annan fördel med att använda kol-14 är att detta material är en rest av grafitblocken som används för att kontrollera reaktioner i kärnkraftverkens kärnor. Dessa block är, efter att ha använts, radioaktivt avfall till ingen nytta. Än så länge…
En "ren" framtid för kärnavfall
Tack vare denna teknik är det möjligt att ge en ny användning till den ekonomiska, miljömässiga och logistiska mardrömmen med radioaktivt avfall.
Dessutom är Carbon-14:s kortdistansstrålning enklare att kontrollera och lättare att absorberas av andra material som diamanter.
Och för att det inte ska finnas någon fara för strålning utvecklar forskare en beläggning med hög motståndskraft som kan innehålla strålningen. Den avger mindre strålning än en banan, men nu kör vi...
Vad är energipotentialen hos diamantbatterier?
Mer än vad du föreställer dig. Ett batteri som innehåller 1 gram kol-14 skulle ta 5 730 år att laddas till 50 %. Mer eller mindre samma som min mobiltelefon... eller inte!
I jämförande termer skulle ett batteri med 1 gram kol-14 kunna generera 15 joule dagligen. En AA-stack på 20 gram material kan hålla upp till 700 joule per gram, men skulle förbrukas på bara 24 timmars kontinuerlig användning.
Med tanke på att det är möjligt att skapa ett batteri med mer än 1 gram kol-14, kan vi i framtiden ha ett nästan "evigt" batteri, eller åtminstone, med en livslängd som är mycket längre än människans liv.
Det är säkert?
Uppenbarligen är strålningen som sänds ut av dessa batterier lika stark som en... banan. Ja, en banan. Se videon (minut 3:30):
Enligt University of Bristol, "Dessa batterier kan användas i situationer där det inte är möjligt att ladda eller byta ut ett konventionellt batteri. Ett av de mest uppenbara exemplen är hjärtpatienters pacemaker, batterierna i satelliter eller rymdfarkoster. Kanske, i bilindustrin kan det också spela en roll.
Den här gruppen forskare tror att det fortfarande är en lång väg kvar att gå, men potentialen för denna teknik är verklighet. Om du nu ursäktar mig, så laddar jag telefonen...