Cercetătorii de la Universitatea din Bristol, în colaborare cu Autoritatea pentru Energie Atomică din Regatul Unit (UKAEA), au construit un prototip de sursă de energie capabil să funcționeze timp de mii de ani fără reîncărcare sau întreținere, relatează publicația RBC-Ukraine.
Este vorba despre este o baterie cu diamant care utilizează izotopul radioactiv carbon-14.
În locul utilizării tradiționale a acestui izotop pentru datarea arheologică, oamenii de știință britanici l-au folosit pentru a genera un microcurent de lungă durată.
Celula energetică funcționează prin dezintegrarea radioactivă lentă a izotopului, care are un timp de înjumătățire de aproximativ 5.700 de ani.
Asta înseamnă că după aproximativ șase milenii dispozitivul își va păstra jumătate din capacitatea inițială.
Cum funcționează bateria care durează aproape 6.000 de ani
În timpul dezintegrării, izotopul carbon-14 emite particule beta rapide (electroni).
Izotopul este închis într-un diamant sintetic, care acționează ca semiconductor și captează mișcarea electronilor pentru a genera un curent electric continuu.
"Cușca" de diamant absoarbe complet radiația beta în interiorul structurii, astfel încât, în condiții normale de funcționare, radiația periculoasă nu poate ieși în exterior.
Acest dispozitiv generează energie la nivel de microwați, pe un principiu similar celui al panourilor solare, însă folosește energia dezintegrării atomice prin emisie de electroni, în locul fotonilor.
Bateria cu carbon-14 ar urma să folosească resturi de grafit din reactoarele nucleare
Principala materie primă pentru fabricarea unor astfel de baterii ar urma să fie grafitul radioactiv, extras în timpul dezafectării reactoarelor nucleare.
Extracția izotopului de pe suprafețele blocurilor de grafit ar rezolva simultan două chestiuni:
- reducerea nivelului de periculozitate al deșeurilor nucleare care trebuie depozitate pe termen lung;
- transformarea izotopului într-o resursă energetică utilă.
După ce bateria ajunge la sfârșitul duratei sale de utilizare, modulul de diamant ar urma să poată fi reciclat sau eliminat în condiții de siguranță.
Unde ar putea fi folosite bateriile din deșeuri radioactive
Deoarece bateria este concepută pentru a furniza o cantitate foarte mică de energie, ea nu va înlocui bateriile litiu-ion din smartphone-uri sau vehiculele electrice.
Principala valoare a acestei inovații constă în asigurarea funcționării stabile a echipamentelor în medii în care înlocuirea bateriilor este dificilă, periculoasă sau imposibilă din punct de vedere tehnic.
Potențialele utilizări includ implanturi medicale, precum stimulatoarele cardiace, neurostimulatoarele și aparatele auditive.
Acestea ar putea funcționa timp de decenii fără a necesita intervenții chirurgicale suplimentare.
Vehicule spațiale s-ar număra, la rândul lor, printre beneficiari.
Sondele spațiale pentru explorarea regiunilor îndepărtate ale spațiului și sateliții ar avea astfel o sursă de energie fiabilă pentru instrumentele utilizate în zone în care energia solară nu este disponibilă.
Și stațiile meteorologice din Arctica, echipamentele pentru monitorizarea oceanelor la mare adâncime și senzorii pentru infrastructură ar putea funcționa continuu, în mod autonom, cu astfel de baterii.
În prezent, dezvoltarea se află în etapa de prototip.
Oamenii de știință vizează încheierea unor parteneriate comerciale și parcurgerea procedurilor de reglementare necesare pentru introducerea pe piață.
