แบตเตอรี่ปัญหานิรันดร์ของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ไม่ว่าจะเป็นโทรศัพท์มือถือ รถยนต์ หรือ... แม้แต่การควบคุมโทรทัศน์ที่บ้าน (แต่ไม่ต้องกดปุ่มอีกต่อไป) แต่อาจไม่ใช่ปัญหา "นิรันดร์" อย่างนั้น...
นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยบริสตอลในอังกฤษพบวิธีแปลงขยะนิวเคลียร์หลายพันตันให้เป็นแบตเตอรี่เพชร แบตเตอรี่เหล่านี้สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้นานกว่า 10,000 ปีโดยไม่ต้องชาร์จใหม่
แต่เพื่อให้เข้าใจกระบวนการใหม่นี้มากขึ้นมันคุ้มค่าที่จะอุทิศสองสามบรรทัดเพื่อผลิตไฟฟ้าในปัจจุบัน
ปัจจุบัน กระบวนการทั้งหมดที่ใช้ในการผลิตไฟฟ้าต้องใช้แหล่งพลังงาน ใช้ในการหมุนแม่เหล็ก (ขดลวด) และสร้างกระแสไฟฟ้า นี่คือวิธีการทำงานของโรงไฟฟ้าพลังน้ำ (เขื่อน) หอลม โรงงานเทอร์โมไฟฟ้า หรือโรงไฟฟ้านิวเคลียร์
ในกรณีของพลังงานลม สิ่งที่ทำให้ใบพัดหมุนและผลที่ตามมาคือขดลวดก็คือลม ในโรงไฟฟ้าเทอร์โมอิเล็กทริกและนิวเคลียร์ มันคือไอน้ำที่ความดันสูง ถูกทำให้ร้อนโดยการเผาไหม้ของสารต่างๆ หรือโดยอุณหภูมิของยูเรเนียม ซึ่งทำให้ขดลวดสร้างกระแสวิธีการทั้งหมดนี้มีข้อดีและข้อเสีย
ในกรณีของเขื่อน ผลกระทบเกิดขึ้นที่ระดับของสัตว์และพืชในท้องถิ่น รูปแบบอื่นๆ ก่อให้เกิดของเสีย (โรงไฟฟ้านิวเคลียร์) หรือปล่อยมลพิษสู่บรรยากาศ (โรงไฟฟ้าเทอร์โมอิเล็กทริกที่ใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิง เป็นต้น)
ความลับของแบตเตอรี่เพชร
ต่างจากตัวอย่างก่อนหน้านี้ แบตเตอรี่เพชรไม่ต้องการพลังงานจลน์เพื่อสร้างกระแสไฟฟ้า เมื่อวัสดุกัมมันตภาพรังสีกลายเป็นเพชร มันจะสร้างกระแสไฟฟ้าโดยอัตโนมัติ
ทอม สก็อตต์ ศาสตราจารย์ด้านวัสดุแห่งมหาวิทยาลัยบริสตอลไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวได้ที่เกี่ยวข้องกับแบตเตอรี่เพชร ไม่มีการปล่อยมลพิษ และไม่มีการบำรุงรักษา
แบตเตอรี่เพชรผลิตจาก Carbon-14 ซึ่งต่อมาเปลี่ยนเป็นเพชรสังเคราะห์ ดังที่คุณทราบ วัตถุดิบของเพชรคือคาร์บอน เรียกง่ายๆ ว่าคาร์บอน
ข้อดีอีกประการของการใช้ Carbon-14 คือวัสดุนี้เป็นเศษของบล็อกกราไฟท์ที่ใช้ควบคุมปฏิกิริยาในนิวเคลียสของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ บล็อกเหล่านี้หลังจากใช้งานแล้วจะเป็นกากกัมมันตภาพรังสีที่ไม่มีประโยชน์ใดๆ จนถึงตอนนี้…
อนาคตที่ "สะอาด" สำหรับกากนิวเคลียร์
ด้วยเทคโนโลยีนี้ มีความเป็นไปได้ใหม่ที่จะนำมาใช้ใหม่กับฝันร้ายทางการเงิน สิ่งแวดล้อม และการขนส่งของกากกัมมันตภาพรังสี
นอกจากนี้ การแผ่รังสีระยะสั้นของ Carbon-14 ยังควบคุมได้ง่ายกว่าและวัสดุอื่นๆ เช่น เพชรดูดซับได้ง่ายขึ้น
และเพื่อไม่ให้เกิดอันตรายจากการแผ่รังสี นักวิจัยจึงกำลังพัฒนาสารเคลือบที่มีความต้านทานสูงซึ่งสามารถบรรจุรังสีได้มันปล่อยรังสีน้อยกว่ากล้วย แต่เอาล่ะ...
ศักยภาพพลังงานของแบตเตอรี่เพชรคืออะไร?
มากกว่าที่คุณคิด แบตเตอรี่ที่มีคาร์บอน-14 1 กรัมจะใช้เวลา 5,730 ปีในการชาร์จ 50% มากหรือน้อยเท่ากับโทรศัพท์มือถือของฉัน…หรือไม่!
ในแง่เปรียบเทียบ แบตเตอรี่ที่มี Carbon-14 1 กรัมจะสามารถผลิตพลังงานได้ 15 จูลต่อวัน วัสดุ AA กอง 20 กรัมสามารถบรรจุได้ถึง 700 จูลต่อกรัม แต่จะถูกใช้หมดในเวลาเพียง 24 ชั่วโมงของการใช้งานอย่างต่อเนื่อง
โปรดจำไว้ว่า เป็นไปได้ที่จะสร้างแบตเตอรี่ที่มีคาร์บอน-14 มากกว่า 1 กรัม ในอนาคตเราสามารถมีแบตเตอรี่ที่ "เป็นนิรันดร์" ได้ หรืออย่างน้อยที่สุดก็จะมีอายุการใช้งานยาวนานกว่าชีวิตมนุษย์มาก
มันปลอดภัย?
เห็นได้ชัดว่ารังสีที่ปล่อยออกมาจากแบตเตอรี่เหล่านี้มีความเข้มข้นเท่ากับ… กล้วย ใช่กล้วยดูวิดีโอ (นาทีที่ 3:30):
ตามที่มหาวิทยาลัยบริสตอล "แบตเตอรี่เหล่านี้สามารถใช้ได้ในสถานการณ์ที่ไม่สามารถชาร์จหรือเปลี่ยนแบตเตอรี่ทั่วไปได้ ตัวอย่างที่ชัดเจนที่สุดอย่างหนึ่งคือเครื่องกระตุ้นการเต้นของหัวใจของผู้ป่วยโรคหัวใจ แบตเตอรี่ของดาวเทียมหรือยานอวกาศ บางทีในอุตสาหกรรมยานยนต์ก็อาจมีบทบาทเช่นกัน
นักวิจัยกลุ่มนี้เชื่อว่าหนทางยังอีกยาวไกล แต่ศักยภาพของเทคโนโลยีนี้มีอยู่จริง ตอนนี้ถ้าคุณจะขอโทษ ฉันจะเก็บโทรศัพท์ไว้…