Ắc quy. Vấn đề muôn thuở của các thiết bị điện tử, có thể là điện thoại di động, ô tô hay… thậm chí là điều khiển tivi ở nhà (nhưng không cần nhấn thêm nút). Nhưng có lẽ nó không phải là một vấn đề "vĩnh cửu" như thế ...
Các nhà nghiên cứu tại Đại học Bristol, Anh đã tìm ra cách chuyển hàng nghìn tấn chất thải hạt nhân thành pin kim cương. Loại pin này có thể tạo ra dòng điện trong hơn 10.000 năm mà không cần sạc lại.
Nhưng để hiểu rõ hơn về quy trình mới này, rất đáng để dành một vài dòng cho cách chúng ta hiện đang sản xuất điện.
Hiện nay, tất cả các quá trình sử dụng để tạo ra điện đều cần một nguồn năng lượng, được sử dụng để làm quay nam châm (cuộn dây) và tạo ra dòng điện. Đây là cách, ví dụ, các nhà máy thủy điện (đập), tháp gió, nhà máy nhiệt điện hoặc nhà máy hạt nhân hoạt động.
Trong trường hợp năng lượng gió, thứ làm cho các cánh quay và do đó cuộn dây chính là gió. Trong các nhà máy nhiệt điện và điện hạt nhân, nó là hơi nước ở áp suất cao, được đốt nóng bằng cách đốt các chất khác nhau hoặc bằng nhiệt độ của uranium, làm cho cuộn dây tạo ra dòng điện. Tất cả những phương tiện này đều có ưu điểm và nhược điểm.
Trong trường hợp các con đập, tác động xảy ra ở cấp độ động thực vật địa phương. Các hình thức khác tạo ra chất thải (nhà máy điện hạt nhân) hoặc phát thải chất ô nhiễm vào khí quyển (nhà máy nhiệt điện chạy bằng than, v.v.).
Bí mật của pin kim cương
Không giống như các ví dụ trước, pin kim cương không yêu cầu động năng để tạo ra dòng điện. Khi chất phóng xạ được biến thành kim cương, nó sẽ tự động tạo ra một dòng điện.
Tom Scott, Giáo sư Vật liệu tại Đại học BristolKhông có bộ phận chuyển động nào liên quan đến pin kim cương, không phát thải chất ô nhiễm và không cần bảo trì
Pin kim cương được sản xuất từ Carbon-14, sau này được biến đổi thành kim cương tổng hợp - như bạn đã biết, nguyên liệu thô của kim cương là carbon, đơn giản là carbon.
Một ưu điểm khác của việc sử dụng Carbon-14 là vật liệu này là phần dư của các khối than chì được sử dụng để điều khiển phản ứng trong hạt nhân của các nhà máy điện hạt nhân. Những khối này sau khi được sử dụng là chất thải phóng xạ không có tác dụng gì. Cho đến nay…
Một tương lai "sạch" cho chất thải hạt nhân
Nhờ công nghệ này, có thể mang lại một ứng dụng mới cho cơn ác mộng về tài chính, môi trường và hậu cần đối với chất thải phóng xạ.
Hơn nữa, bức xạ tầm ngắn của Carbon-14 dễ kiểm soát hơn và dễ bị các vật liệu khác như kim cương hấp thụ.
Và để không có nguy cơ bức xạ, các nhà nghiên cứu đang phát triển một lớp phủ có độ bền cao có khả năng chứa bức xạ. Nó phát ra ít bức xạ hơn một quả chuối, nhưng chúng ta bắt đầu…
Thế năng của pin kim cương là gì?
Nhiều hơn những gì bạn tưởng tượng. Một pin chứa 1 gam Carbon-14 sẽ mất 5.730 năm để sạc được 50%. Nhiều hay ít giống với điện thoại di động của tôi… hoặc không!
Trong điều kiện so sánh, pin có 1 gam Carbon-14 sẽ có khả năng tạo ra 15 jun mỗi ngày. Một chồng vật liệu AA 20 gam có thể chứa tới 700 jun mỗi gam, nhưng sẽ được sử dụng hết chỉ trong 24 giờ sử dụng liên tục.
Lưu ý rằng có thể tạo ra một loại pin với hơn 1 gam Carbon-14, trong tương lai chúng ta có thể có một loại pin gần như “vĩnh cửu”, hoặc ít nhất, có thời gian sử dụng lâu hơn nhiều so với tuổi thọ của con người.
Nó an toàn?
Rõ ràng, bức xạ do những viên pin này phát ra mạnh như một… quả chuối. Vâng, một quả chuối. Xem video (phút 3:30):
Theo Đại học Bristol, “Những loại pin này có thể được sử dụng trong những trường hợp không thể sạc hoặc thay thế pin thông thường. Một trong những ví dụ rõ ràng nhất là máy tạo nhịp tim của bệnh nhân tim, pin vệ tinh hoặc tàu vũ trụ. Có lẽ, trong ngành công nghiệp ô tô, nó cũng có thể đóng một vai trò nào đó.
Nhóm các nhà nghiên cứu này cho rằng vẫn còn một chặng đường dài phía trước nhưng tiềm năng của công nghệ này đã là hiện thực. Bây giờ nếu bạn thứ lỗi cho tôi, tôi sẽ đặt điện thoại ở trạng thái sạc…