Mokslininkams pavyko pagaminti deimantinę bateriją, kuri dėl radioaktyvaus anglies-14 skilimo gali tapti ilgalaikiu energijos šaltiniu medicinos prietaisams, kosmoso technologijoms ir kt. Bristolio universiteto mokslininkų ir inžinierių komanda, bendradarbiaudama su Jungtinės Karalystės atominės energijos tarnyba (UKAEA), sukūrė pirmąją pasaulyje anglies-14 deimantinę bateriją.
Šis novatoriškas atradimas yra potencialus perversmas energijos saugojimo srityje, nes prietaisas gali kelerius metus nepertraukiamai generuoti elektros energiją ir jo nereikia įkrauti. Bristolio universitetoduomenimis, baterija veikia panaudojant radioaktyvų anglies-14 – izotopo, naudojamo archeologinėms medžiagoms datuoti, – skilimą, kad būtų sukurtas patikimas ir ilgalaikis energijos šaltinis.
Šios baterijos sukūrimas atitinka didėjantį tvarių ir ilgalaikių energijos sprendimų poreikį. Skirtingai nuo įprastinių baterijų, kurias reikia dažnai įkrauti ir kurios laikui bėgant susiduria su degradacijos problemomis, anglies-14 deimantinė baterija galėtų būti nepertraukiamas energijos šaltinis iki 5700 metų, todėl ji galėtų būti tinkama alternatyva tose srityse, kur baterijų keitimas yra sudėtingas arba neįmanomas.
Kaip veikia akumuliatorius
Akumuliatorius veikia panašiai kaip ir saulės baterija, tačiau vietoj šviesos pavertimo elektra jis naudoja greitai judančius elektronus, susidarančius radioaktyvaus anglies-14 skilimo metu . Pasak „ Popular Mechanics“, šis procesas vyksta natūraliai ir nuolat, todėl elektros energijos šaltinis nenutrūkstamai veiks tūkstantmečius.
Akumuliatoriuje naudojama radioaktyvioji medžiaga uždaryta deimanto struktūroje, kuri yra viena kiečiausių žinomų medžiagų, todėl radiacija yra visiškai sulaikoma ir nekelia pavojaus nei naudotojams, nei aplinkai. Be to, deimantinis korpusas ne tik veikia kaip apsauginis barjeras, bet ir padeda optimizuoti energijos konversiją. Bristolio universiteto teigimu, ši nauja technologija yra saugus ir tvarus pasirinkimas įvairioms technologinėms reikmėms.
Kaip anglies-14 akumuliatoriuje pakartotinai panaudojamos radioaktyviosios medžiagos
Viena ryškiausių šios naujos baterijos savybių – gebėjimas panaudoti branduolines atliekas ir paversti jas naudingu energijos šaltiniu. Pasak „ Glass Almanac“, šiose baterijose naudojama anglis-14 gaunama iš išmestų grafito blokų,kurie yra branduolinių reaktorių šalutiniai produktai. Užuot išmetus šias medžiagas kaip radioaktyviąsias atliekas, deimantinė baterija jas pakartotinai panaudoja efektyviai elektros energijai gaminti.
Šis metodas ne tik užtikrina itin ilgalaikį energijos šaltinį, bet ir padeda sumažinti branduolinių teršalų kiekį bei sušvelninti jų poveikį aplinkai. Pakartotinis šių medžiagų panaudojimas neabejotinai yra svarbus žingsnis kuriant švaresnes ir tvaresnes energijos technologijas.
Nuo širdies stimuliatorių iki ilgalaikių kosminių misijų
Šios naujos technologijos potencialas apima daugelį sektorių. Kaip rašo „Daily Galaxy“, anglies-14 deimantinė baterija galėtų būti naudojama medicinos prietaisuose, pavyzdžiui, širdies stimuliatoriuose, klausos aparatuose ir kituose implantuose, kur jos ilgaamžiškumas sumažintų baterijos keitimo operacijų poreikį, pagerintų pacientų gyvenimo kokybę.
Aviacijoje ir kosmonautikoje ši technologija galėtų sukelti revoliuciją kosmoso tyrimų misijose. Dėl akumuliatoriaus ilgaamžiškumo palydovai ir kosminiai zondai galėtų veikti šimtmečius, nereikalaudami priežiūros ar įkrovimo, taip pašalinant vieną iš didžiausių technologinių iššūkių ilgalaikėse misijose. Bristolio universiteto teigimu, dėl gebėjimo užtikrinti patikimą energijos šaltinį ši baterija taip pat idealiai tinka darbui ekstremaliomis sąlygomis, pavyzdžiui, gilių vandenynų stebėjimo stotyse arba atokiose, sunkiai pasiekiamose vietovėse.
Vis dėlto dabartinis jos pritaikymas turi trūkumų. Kadangi akumuliatorius generuoja mikrovatų lygio energiją, jis netinka daug energijos reikalaujantiems prietaisams, pavyzdžiui, elektriniams automobiliams ar mobiliesiems telefonams, rašo „ Popular Mechanics“. Nepaisant to, mokslininkai mano, kad ilgainiui bus galima sukurti patobulintas didesnio galingumo versijas.
Galiausiai Bristolio universiteto profesorius Tomas Skotas (Tom Scott), projekto vadovas, išreiškė entuziazmą dėl šios technologijos pritaikymo ateityje:
„Mūsų mikroenergijos technologija gali būti naudojama įvairiose svarbiose srityse – nuo kosminių technologijų ir saugumo prietaisų iki medicininių implantų. Džiaugiamės, kad ateinančiais metais, bendradarbiaudami su pramonės ir mokslinių tyrimų partneriais, galėsime ištirti visas šias galimybes.
